摘 要：文章簡單的闡述了PLC 及變頻技術(shù)在恒料控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，恒定給料系統(tǒng)利用對下料量的監(jiān)測，在通過PID 調(diào)節(jié)情況下，利用PLC技術(shù)實現(xiàn)了對變頻器的控制，從而實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯恒定給料。

關(guān)鍵詞：PID控制，變頻調(diào)速，PLC，數(shù)字量，模擬量

中圖分類號：TK323 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）17-0048-02

煅燒回轉(zhuǎn)窯煅前給料設(shè)備原采用振動給料機(jī)，通過操作人員憑個人經(jīng)驗手動調(diào)節(jié)給料量，這樣往往對量的恒定精確控制比較困難，石油焦粒度波動等在實際生產(chǎn)過程中，使得加料量極不穩(wěn)定，同時也就使得煅燒質(zhì)量及工藝穩(wěn)定得到很大程度的影響。本文將變頻技術(shù)與PLC相結(jié)合，圓盤給料機(jī)由振動給料機(jī)改成，同時閉環(huán)計算機(jī)自動控制被采用于煅前給料系統(tǒng)。這樣就可以消除給料量偏差，通過自整定調(diào)節(jié)技術(shù)以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯恒定給料。

1 控制方案

煅燒一期回轉(zhuǎn)窯恒定給料系統(tǒng)包括兩臺圓盤給料機(jī)、兩臺皮帶秤及兩臺皮帶輸送機(jī)組成，圓盤給料機(jī)電機(jī)由變頻器控制，系統(tǒng)采用PLC 控制核心，PLC 采集皮帶秤稱重信號與設(shè)定下料量進(jìn)行反饋比較，輸出控制變頻器運行。

1.1 被控對象結(jié)構(gòu)

被控設(shè)備主要包括圓盤給料機(jī)和皮帶秤。煅前料倉中的石油焦通過平板閘門和圓盤給料機(jī)下料到皮帶輸送機(jī)，由皮帶輸送機(jī)將料送入煅燒窯窯尾下料口。電子皮帶秤裝在皮帶輸送機(jī)下方，用途是稱重下料量。

1.2 控制原理

比較皮帶秤稱重的實際下料量的反饋值和下料量設(shè)定值，采用PID 控制驚醒恒料控制，圓盤給料機(jī)電機(jī)的變頻頻率則是通過PID 控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，回轉(zhuǎn)窯恒定給料可以通過調(diào)整下料量而達(dá)到，控制原理圖如1所示。

2 功能實現(xiàn)

2.1 PLC 系統(tǒng)選型及功能要求

恒料控制系統(tǒng)采用PLC控制可以使得控制更加簡單，運行更加可靠，同時可以減少大量硬件，維護(hù)更加方便。恒料控制系統(tǒng)數(shù)字量主要包括圓盤給料機(jī)電機(jī)的啟動停止信號、故障報警、運行狀態(tài)信號、變頻器準(zhǔn)備就緒信號等，模擬量主要包括圓盤給料機(jī)電機(jī)的速度給定及反饋、電動機(jī)電流反饋、皮帶秤稱重信號等。

所以根據(jù)恒料控制特性和技術(shù)要求，PLC 可以采用Allen-Bradley 公司的SLC500/5-05 型PLC（為回轉(zhuǎn)窯其他控制系統(tǒng)提供硬件基礎(chǔ)，可以直接擴(kuò)展，無需在增加PLC）。SLC500/5-05 系列PLC，型號多以1746、1747 開頭。

SLC500/5-05 型PLC屬于中型PLC系統(tǒng)，在很多工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用十分廣泛。另外，對于Allen-Bradley 公司的SLC500/5-05 型PLC來說，這是屬于基于機(jī)架的中型控制系統(tǒng)。其主要組成部分包括離散量模塊、控制器、還有模擬量模塊和特殊輸入輸出模塊，以及外圍設(shè)備等等組成。從現(xiàn)場應(yīng)用角度來看，配置靈活和功能強(qiáng)大則是模擬量模塊和特殊輸入輸出模塊的主要特點，這樣通訊配置可以進(jìn)行較為廣泛的配置和設(shè)計，同時相關(guān)的內(nèi)存選項也比較靈活，便于進(jìn)行控制設(shè)計。

對于RSLOGIX 500 梯形圖邏輯編程軟件包來說，其主要特點包括點擊式的輸入輸出配置、靈活的編輯器，還有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫編輯器等等，另外，這個梯形圖邏輯編程軟件包還具有診斷和排錯工具，所以對于特定項目的開發(fā)來說，能夠最大限度的提高項目開發(fā)效率，能有有效縮短項目開發(fā)時間。

組態(tài)軟件采用RSVIEW32 用戶軟件，上位機(jī)一用一備，上位機(jī)與PLC 通過通過DH+通訊方式構(gòu)建了控制網(wǎng)絡(luò)，通過DH+網(wǎng)絡(luò)上的RSVIEW32 軟件實現(xiàn)人機(jī)對話，有效地對恒料控制過程及設(shè)備運行狀態(tài)和故障報警進(jìn)行監(jiān)視和控制。

2.2 變頻器選型及功能要求

根據(jù)恒料控制電動機(jī)驅(qū)動的特性和技術(shù)要求，采用MICROMASTER 440 系列變頻器作為圓盤給料機(jī)的電機(jī)驅(qū)動。MICROMASTER 440系列是一種通用型變頻器，功能強(qiáng)大、保護(hù)功能完善、價格低，完全滿足恒定給料系統(tǒng)的需求。

2.3 變頻器及PLC接線原理圖

回轉(zhuǎn)窯恒料控制系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程控制及就地控制兩種方式，在現(xiàn)場設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)。遠(yuǎn)程控制通過上位機(jī)RSVIEW32 用戶監(jiān)控軟件，設(shè)定下料量，通過PLC 運算控制變頻器實現(xiàn)下料量的恒定，也可以直接設(shè)定變頻器頻率。同時可以再上位機(jī)RSVIEW32 用戶監(jiān)控軟件界面上反映出，實際下料量、變頻器頻率、給定頻率、圓盤給料機(jī)電機(jī)電流及設(shè)備運行狀態(tài)和故障報警等信息。

在PLC 系統(tǒng)出現(xiàn)故障或現(xiàn)場檢修調(diào)節(jié)時通過就地轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換到就地狀態(tài)，使用就地啟動按鈕啟動變頻器，通過旋轉(zhuǎn)現(xiàn)場電位計控制變頻器頻率，達(dá)到下料量的控制。

2.4 變頻器參數(shù)設(shè)置

在參數(shù)設(shè)定時應(yīng)注意用戶訪問級，變頻器共有四個訪問等級：標(biāo)準(zhǔn)級，擴(kuò)展級，專家級和維修級。每個功能組中包含的參數(shù)號，取決于參數(shù)P0003（用戶訪問等級)設(shè)定的訪問等級。

在對圓盤給料機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及運行電流等模擬量的進(jìn)行監(jiān)控，在將參數(shù)P0771[0]設(shè)置為24(實際輸出頻率)，P0771[1] 設(shè)置為27(實際輸出電流)，在設(shè)定完參數(shù)還需對P0771[0]，P0771[1]進(jìn)行標(biāo)定。

3 結(jié) 語

PLC 及變頻技術(shù)在恒料控制系統(tǒng)的應(yīng)用， 實現(xiàn)了回轉(zhuǎn)窯煅燒給料系統(tǒng)物料的進(jìn)料量大小自動調(diào)節(jié)控制，提高其輸料能力，提高給料量的精度，保證了給料量的恒定，為煅燒生產(chǎn)創(chuàng)造了熱工，物料平衡的良好基礎(chǔ)。

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