一、工程概況

某鋼鐵集團是我國大型優質鋼材的生產基地之一，年產優質鋼材約400萬噸。不久前我公司成功中標該鋼鐵集團煉鋼配料係統的合同項目，該項目依托江蘇某公司先進的給料機（BELT FEEDER）製造工藝，業界先進的自動化控製儀表來實現自動化配料的過程。江蘇某公司生產的給料機產量居全國第一，市場占有率約40%左右。該項目位於該集團投資的6#料場，該料場沿江露天而置，投資約6個億，該料場是該集團打造國際冶金工業園的重要組成部分，料場內放置了多種物料，這些物料多來自海外，另外還有返礦精粉、球團等從其他公司轉入的物料。6#料場的綜合調度管理係統由鞍鋼、馬鋼設計院完成，原料經程控係統進入8個物料倉，在那裏由我公司的自動配料係統（DCS）根據工藝要求進行配料，配料後的混勻料粉再經過皮帶轉運後由堆料機統一堆放在混勻料場，最後經輸送機進入煉鋼公司冶煉。

二、係統描述

1．配料模塊由下列元件構成：

圓盤給料機

皮帶秤給料機

變頻器

SM6105儀表；

每個配料模塊自成一個閉環控製回路，在單個配料模塊中，圓盤給料機啟動後，物料落到安裝有稱重傳感器和速度傳感器的皮帶秤上，皮帶秤的稱重信號和速度信號進入SM6105儀表，SM6105儀表據此計算出瞬時K8凯发登录入口再根據設定K8凯发登录入口輸出一個4－20mA的電流信號給變頻器，變頻器控製圓盤給料機和給料機的轉速，圓盤給料機控製下料量，如此反複循環調節使每個倉的下料量在設定量附近。

2．采用的計算機和通信技術：

計算機采用Windows 2000操作係統，台灣某公司的工控機，開發工具我們選用的是Microsoft Visual C++6.0係統。由於控製室距離現場比較遠（>1千米），在處理計算機與PLC的通訊時，我們選用了台灣某公司的一對光纖收發器（FDDI接口）。在與江蘇賽摩拉姆齊公司SM6105儀表的通訊方麵，我們選用了台灣某公司的RS232/RS485通訊協議轉換產品。

選用的江蘇某公司SM6105儀表功能簡介：

主要特點：

1.數字化儀表:提供精確、無漂移的性能

2.自動調零:通過簡單的操作，儀表將自動計算並建立一新的零點。

3.自動校準:為用戶提供掛碼校準、鏈碼校準、電子校準和實物校準等多種自動校準方式。

4.自動零點跟蹤:係統可自動進行零點跟蹤

5.可編程控製器:可編程的儀表輸入輸出口可滿足不同用戶的要求。

6.濾波選擇:濾波時間可調。

7.模塊化結構:采用模塊化結構，分為主板、電源板、輸入輸出板等，維護更方便。

8.零點死區:通過零點死區的設置消除小K8凯发登录入口的幹擾

9.速度輸入選擇:可選擇內部和外部兩種速度輸入方式

10.時鍾/日曆:年月日時間校準

11.口令輸入:保護參數，防止人為修改

12.語言選擇:中、英文菜單切換

13.故障自診斷:可對多路稱重傳感器的故障、速度傳感器的故障、係統內部（CPU、存儲器、顯示器等）故障等進行自診斷。

14.自動補償功能:K8凯发登录入口非線性自動補償運算、皮帶傾角變化自動補償運算、通過輸入物料的水份值進行水份補償運算。

15.平衡調整:兩個以上的稱重傳感器係統內部自動平衡調整。

主要技術參數

外殼:

1.現場安裝型：外型尺寸312×380×150mm

2.安裝孔尺寸：240×450mm

3.麵板安裝型：開口尺寸：140×284mm

4.外型尺寸：288×144×185mm（深）

溫度:

1.工作溫度：-10 — 50℃

2.存儲溫度：-40 — 70℃

3.電源:220VAC, 50Hz

測量單位:t, kg

存儲器:E2PROM型存儲器，掉電保存數據

精度/非線性:重量載荷從0%到滿載荷的105%，誤差低於0.02%

電子線路:32位ARM主處理器（內置防止係統死機的看門狗電路），24位模數轉換器，實時時鍾係統。

運輸重量:

1.現場安裝型：13kg

2.麵板安裝型：8kg

3.數字信號輸入/輸出:

1.8路可編程的數字輸入使儀表接受來自各種設備開關量的輸入。

2.12路可編程的數字輸出信號用來提供各種信息或觸發各種輔助設備。

3.速度輸入:來自測速傳感器的單路速度脈衝輸入。

模擬信號輸入/輸出:

1.輸入：稱重傳感器的毫伏信號。

2.輸出：用於K8凯发登录入口的標準0—20mA或4—20mA一路電流輸出。

通訊:

1.RS232或RS485通訊接口

2.10M以太網、PROFIBUS、CAN、DEVICENET等現場總線

3.USB、GPRS、CDMA、無線網卡、紅外通訊、藍牙通訊

4.控製:PID調節控製輸出

5.報表:進行班報、日報等數據報表的處理

4．本係統變頻器選用西門子MicroMaster440變頻器，PLC選用鬆下FP-C72 可編程控製器，該設備支持48點輸入24點輸出，通過計算基本可以完成我們所要求的任務。PLC在現場主要完成以下工作：

設備手動/自動選擇

1～8#圓盤給料機1～8#皮帶秤給料機點動

1～8#圓盤給料機1～8#皮帶秤給料機聯動

設備啟停延時設定

設備報警

與大皮帶連鎖

5．先進的雙給料調速工藝：

由於控製精度要求比較高，我們采用雙調速工藝來提高控製精度，即當儀表經過PID整定輸出調整信號後，由圓盤給料機和給料機變頻器同時調速，達到調節配比的目的。經過實際的運行比較，這種雙給料調速工藝調整效果要遠優於單個變頻器調速的方式，單批配料綜合誤差不超過0.1%。

6．使用的數據庫簡介：

pf.mdb：配方數據庫，保存了生產的工藝配方。

alarm.mdb：報警數據庫，保存了生產過程中的報警記錄。

bc.mdb：班次設置數據庫。

data.mdb：生產數據庫，保存批次上料以及單班上料數據。

slqx.mdb：瞬時曲線數據庫。

userlist.mdb：用戶列表數據庫。

ybcomm.mdb：儀表通訊數據庫，保存儀表通訊設置的參數。

三、實施中遇到的問題：

由於在鋼廠這種強幹擾的環境，我們在調試時發現計算機和儀表通信總是不太穩定，我們經過仔細排查發現主要是由於動力電纜幹擾所致。後來通過將通信電纜分開單獨走線，終於解決了這個問題。另外，由於電器設計人員的疏忽，在設計時未能考慮圓盤給料機的控製問題，致使我們在現場不得不修改原定方案，增加相應的控製，使我們很是被動，但是通過這次工程施工我們仍然獲得了寶貴的經驗，對於今後的項目開發很有借鑒意義，那就是工作中一定要實事求是，兢兢業業，絕不能有任何馬虎懈怠。

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