主机与各扩展模块的连接如所示。球磨机配料控制系统中包括多个原料流量的控制回路,以碱赤泥浆流量控制回路为例,该控制回路的电气和仪设备主要包括PLC,变频器,密度计和流量计等,其设备连接如所示。
主机与各扩展模块的连接入碱赤泥浆流量控制回路设备连接2控制系统的软件开发控制软件包括各种逻辑控制程序、各种流量控制程序以及监控画面等等。逻辑控制和连续控制程序采用SiemensS7-300PLC中的Step7软件开发。监控画面采用组态软件MCGS软件开发。
逻辑控制程序主要完成碱赤泥浆泵博山泵、各种给料皮带秤的启停控制和相关设备的联锁保护等功能。流量控制程序完成各种原料流量的手动和自动控制,使各种原料的实际流量准确、稳定的跟踪相应的设定值。监控画面主要有两方面的功能:一是监视设备的状态,包括设备的运行、停止和故障等;二是控制设备的状态,包括设备的启停、参数的设定等。通过对监控画面的操作,可以使操作员随时对现场生产过程进行操作指导及控制。
逻辑控制程序以碱赤泥泵为例,启动和停止程序流程如3、所示。启动条件:变频器处于自动控制,变频器已交流合闸,变频器没有故障,电机没有故障。碱赤泥浆泵的启动程序流程碱赤泥浆泵的停止程序流程停止条件:碱液泵处于自动控制方式。自动停车条件:变频器故障或电机故障。连续控制连续控制是指各种原料的流量控制回路,主要包括5个碱赤泥浆流量的回路控制。各个连续控制回路的主程序流程如所示。监控画面的开发根据控制系统的功能要求,本文采用MCGS软件开发了多个监控画面<4>,不仅具有丰富的功能,同时具有良好的人机互动性,典型的监控画面如6示。
结论本文采用西门子公司的S7-300PLC设计并开发了球磨机配料过程的自动控制系统,包括控制系统的硬件设计和软件开发等。该系统通过逻辑控制部分完成对条件的判断及设备的启停顺序控制、实现联锁保护功能,保证设备的安全运行,延长其使用寿命。通过连续控制对各种原料的流量进行控制,保证被控变量准确稳定的跟踪设定值。过程监控部分保证监控画面的直观性、友好性,操作员可以方便地实现过程监控、重要参数的记录及显示、异常情况的处理等,达到人机优势互补的目的。