可編程控制器在球團(tuán)生產(chǎn)烘干系統(tǒng)工藝中的應(yīng)用

梁德成，張 研，段寶江

(1.華北水利水電學(xué)院，河南鄭州 450011;2.河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州 450007)

可編程控制器在球團(tuán)生產(chǎn)烘干系統(tǒng)工藝中的應(yīng)用

梁德成1，張 研1，段寶江2

(1.華北水利水電學(xué)院，河南鄭州 450011;2.河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州 450007)

在球團(tuán)生產(chǎn)工藝中有一些設(shè)備的控制過(guò)程相同，開(kāi)發(fā)程序時(shí)為了縮短研發(fā)周期、降低成本，根據(jù)功能塊的工作特點(diǎn)，控制過(guò)程相同的設(shè)備可以統(tǒng)一調(diào)用相同的功能塊.設(shè)計(jì)了一款可編程控制器，把經(jīng)常使用的子程序放在功能塊中，并介紹了其在酸性球團(tuán)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)——烘干系統(tǒng)中的應(yīng)用.

烘干系統(tǒng);功能塊;數(shù)據(jù)塊

1 概述

年產(chǎn)60萬(wàn)t酸性球團(tuán)礦球團(tuán)生產(chǎn)線的主要生產(chǎn)車間包括配料系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、潤(rùn)磨系統(tǒng)、混料系統(tǒng)、造球系統(tǒng)、篩分系統(tǒng)、鏈蓖機(jī)回轉(zhuǎn)窯(焙燒)系統(tǒng)、熱返系統(tǒng)、生返系統(tǒng)、除塵及卸灰系統(tǒng)、環(huán)冷機(jī)系統(tǒng)、主引風(fēng)系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、成品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和制粉噴煤系統(tǒng).

烘干系統(tǒng)中的一些設(shè)備具有相同的控制要求，在編寫(xiě)包含經(jīng)常使用的子程序時(shí)，可以放在功能塊(FB)和功能(FC)中編程.在調(diào)用時(shí)需要指定一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊來(lái)保存FB的實(shí)參和靜態(tài)數(shù)據(jù)，其中數(shù)據(jù)是自動(dòng)生成的，且功能塊被執(zhí)行完成后，它的背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失［1］.

當(dāng)需要對(duì)程序的某部分頻繁調(diào)用時(shí)，可以使用分配了參數(shù)的塊，這樣做有下列優(yōu)點(diǎn):

程序只需生成一次，它顯著地減少了編程時(shí)間;該塊只在用戶存儲(chǔ)器中保存一次，它顯著地降低了存儲(chǔ)器用量;該塊可以被程序任意次調(diào)用，每次使用不同的地址.該塊采用形式參數(shù)(input，output或in/out參數(shù))編程，當(dāng)用戶程序調(diào)用該塊時(shí)，要用實(shí)際地址(實(shí)際參數(shù))給這些參數(shù)賦值［2］.

2 烘干系統(tǒng)的組成

主要設(shè)備有烘干爐、烘干爐潤(rùn)滑站、振動(dòng)給料機(jī)、大傾角皮帶、沸騰爐鼓風(fēng)機(jī)、圓盤(pán)給料機(jī).主要設(shè)備功率:烘干爐為75 kW，烘干爐潤(rùn)滑站為5.5 kW，給料機(jī)為1.5 kW，大傾角皮帶為15 kW，沸騰爐鼓風(fēng)機(jī)為55 kW，圓盤(pán)給料機(jī)為1.1 kW.

3 烘干系統(tǒng)的工藝流程

烘干系統(tǒng)燃料部分首先應(yīng)滿足啟動(dòng)條件;先啟動(dòng)圓盤(pán)給料機(jī)，圓盤(pán)給料機(jī)運(yùn)行信號(hào)輸出后啟動(dòng)大傾角皮帶，大傾角皮帶運(yùn)行信號(hào)輸出后啟動(dòng)振動(dòng)給料機(jī);沸騰爐鼓風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)單體設(shè)備啟動(dòng).烘干機(jī)啟動(dòng)是在烘干機(jī)潤(rùn)滑站滿足啟動(dòng)要求后，才允許啟動(dòng)烘干機(jī);同時(shí)潤(rùn)滑站的油壓信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)要與烘干機(jī)進(jìn)行連鎖控制，烘干系統(tǒng)啟動(dòng)完畢，信號(hào)送配料系統(tǒng)工藝流程如圖1所示.

圖1 烘干系統(tǒng)工藝流程

3 烘干系統(tǒng)控制

啟動(dòng)烘干系統(tǒng)需要將烘干系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，振動(dòng)給料機(jī)、大傾角皮帶、烘干機(jī)以及P—1皮帶的各個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)都閉合.停止烘干系統(tǒng)則相反，需要與除了烘干系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行以外的4個(gè)設(shè)備的常閉觸點(diǎn)串聯(lián).

實(shí)際生產(chǎn)中因?yàn)樵系拇笮〔灰恢?，所以在振?dòng)給料環(huán)節(jié)增加了一個(gè)振動(dòng)篩給料工藝，它會(huì)把符合要求的原料輸送給烘干機(jī)，把不符合要求的原料篩選掉.

由于工藝過(guò)程的要求，振動(dòng)篩選機(jī)的啟動(dòng)和停止是在振動(dòng)給料機(jī)、烘干系統(tǒng)啟動(dòng)和停止5 s之后，所以在程序中設(shè)置了2個(gè)觸發(fā)保持型接通延時(shí)定時(shí)器(#StartDelayTimer，#StopDelayTimer)，延遲時(shí)間為5 s.這個(gè)延遲時(shí)間是在實(shí)際中根據(jù)具體的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試后設(shè)定的.

在定時(shí)器(#StartDelayTimer)的設(shè)置輸入端串聯(lián)有振動(dòng)給料機(jī)、烘干系統(tǒng)自動(dòng)、烘干系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)以及來(lái)料方向設(shè)備的常開(kāi)觸點(diǎn).如果這些觸點(diǎn)由0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)將觸發(fā)定時(shí)器，且在延遲5 s后由#OneTimeBit1檢測(cè)到定時(shí)器有高電平輸出(只在1個(gè)CPU掃描周期內(nèi)有效)，將觸發(fā)#Start(啟動(dòng)振動(dòng)篩選機(jī)).

定時(shí)器的復(fù)位輸入端連接有#OneTimeBit1和#EmergencyStop(烘干系統(tǒng)緊急停止)的常開(kāi)觸點(diǎn)，串聯(lián)#OneTimeBit1常開(kāi)觸點(diǎn)的目的是在定時(shí)器達(dá)到預(yù)設(shè)的定時(shí)值后由#OneTimeBit1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合使定時(shí)器的時(shí)間當(dāng)前值和定時(shí)器變?yōu)?狀態(tài).而無(wú)論定時(shí)值是否達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間值，只要#EmergencyStop的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合都會(huì)使定時(shí)器復(fù)位.它表示如果烘干系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者因?yàn)槟撤N工藝要求停止，就會(huì)使得振動(dòng)篩選機(jī)立刻停止往烘干機(jī)運(yùn)送原料.因?yàn)椴僮髁鞒桃约吧a(chǎn)連續(xù)性的要求，在SR觸發(fā)器(#Start)的S輸入端并聯(lián)有手動(dòng)啟動(dòng)模式(#Manual-Start)的常開(kāi)觸點(diǎn).

SR觸發(fā)器(#Start)的R輸入端連接另一個(gè)觸發(fā)保持型接通延時(shí)定時(shí)器(#StopDelayTimer)，在此定時(shí)器設(shè)置(#StopDelayTimer)的輸入端(S端)串聯(lián)有烘干系統(tǒng)自動(dòng)(#Auto)、烘干系統(tǒng)自動(dòng)停車(#AutoStop)以及振動(dòng)給料機(jī)連鎖(#Remote)的常開(kāi)觸點(diǎn)，另外還有一個(gè)大傾角皮帶運(yùn)行的常閉觸點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的是常開(kāi)觸點(diǎn)#SysStopCondition［3－4］.

如果烘干系統(tǒng)停止工作以及大傾角皮帶停止運(yùn)行，則觸點(diǎn)#AutoStop，#SysStopCondition由0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)就會(huì)啟動(dòng)定時(shí)器.#AutoStop表示生產(chǎn)工藝流程中正常的停止;而#EmergencyStop表示非正常停止，意味著可能有事故發(fā)生需要緊急處理.定時(shí)器(#StopDelayTimer)的輸出端通過(guò)一個(gè)邊沿檢測(cè)指令(上升沿檢測(cè)線圈#OneTimeBit2只在1個(gè)CPU掃描周期有效)與SR觸發(fā)器的R端連接，用于復(fù)位SR觸發(fā)器.

烘干系統(tǒng)的控制程序:

4 結(jié)語(yǔ)

在烘干系統(tǒng)中運(yùn)輸原料主要靠大傾角皮帶、旁通皮帶和P—1皮帶;其啟動(dòng)、停止控制以及連鎖保護(hù)等工作原理和振動(dòng)篩選機(jī)是相同的.因此把振動(dòng)篩選機(jī)的啟停程序設(shè)計(jì)為功能塊，在大傾角皮帶啟停程序中調(diào)用此功能塊，但其功能塊的外部輸入信號(hào)不一致，即啟停條件不同.這樣做的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于復(fù)雜的功能，例如控制系統(tǒng)、工作模式的選擇等，可以避免重復(fù)編程，減少工作量、優(yōu)化資源配置(注意:雖然調(diào)用相同的功能塊，但其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊不同.).

［1］梁德成，劉風(fēng)雷.基于PLC與KINGVIE的啤酒硅藻土過(guò)濾機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)［J］.釀酒科技，2008(11):65－66.

［2］廖常初.PLC編程及應(yīng)用［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

［3］王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)［M］.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2003.

［4］梁德成，朱學(xué)軍.可編程控制器在小型汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，32(1):65－67.

Application of PLC to Drying System in Pelletizing Production

LIANG De-cheng1，ZHANG Yan1，DUAN Bao-jiang2
(1.North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power，Zhengzhou 450011，China;2.Henan Technical Institute of Construction，Zhengzhou 450007，China)

The control processes of some equipments are same in pelletizing production technology.Thus，in order to shorten development cycles and reduce costs while programming，according to the work characteristics of functional blocks，the equipments with same control process can call the same functional block.Thus a kind of PLC was designed to put the subprograms into functional blocks，and its application to the drying system in acidic pelletizing production was described in this paper.

drying system;FB;DB

1002－5634(2011)05－0077－03

2011－06－29

梁德成(1964—)，男，河南登封人，教授，碩導(dǎo)，主要從事工業(yè)控制技術(shù)方面的研究.

(責(zé)任編輯:蔡洪濤)