摘 要：PLC是可編程邏輯控制器的簡稱，它在各行各業(yè)中都有著應(yīng)用。自從上世紀(jì)70年代誕生以來，在各種領(lǐng)域中都發(fā)揮著功不可沒的作用?；剞D(zhuǎn)窯是鋼鐵、冶金行業(yè)用來煅燒礦物等金屬材料的場所，回轉(zhuǎn)窯中也會常應(yīng)用到PLC技術(shù)。文章作者圍繞PLC這一技術(shù)，論述了它在回轉(zhuǎn)窯中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC；回轉(zhuǎn)窯；應(yīng)用

前言

PLC是一種對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的系統(tǒng)形式，回轉(zhuǎn)窯是冶金、鋼鐵行業(yè)煅燒環(huán)節(jié)的作業(yè)場地。在回轉(zhuǎn)窯中的工作具有復(fù)雜繁瑣的特點(diǎn)，為了使工作更加方便快捷，有必要使用PLC這種技術(shù)來提高工作效率。下面作者為我們介紹了什么是PLC可編程邏輯控制器與回轉(zhuǎn)窯，介紹了回轉(zhuǎn)窯工藝流程，以及PLC在回轉(zhuǎn)窯中的應(yīng)用。

1 PLC可編程邏輯控制器與回轉(zhuǎn)窯

1.1 PLC可編程邏輯控制器

PLC中文簡稱是可編程邏輯控制器，它與個人電腦的CPU有著相似之處。它的功能十分強(qiáng)大，它能夠在生產(chǎn)過程收集整理數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，它是屬于控制系統(tǒng)。它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)繼電器造價成本高，接觸不良、磨損等特點(diǎn)。由中央處理單元、存儲器、電源、通訊接口、輸入與輸出回路。廣泛應(yīng)用于冶金、鋼鐵、電梯、自動洗衣機(jī)等生產(chǎn)行業(yè)的過程控制[1]。

1.2 回轉(zhuǎn)窯概述

回轉(zhuǎn)窯由英國人最先發(fā)明，隨后在英美等西方發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用?；剞D(zhuǎn)窯俗稱旋窯，專業(yè)術(shù)語稱為旋轉(zhuǎn)煅燒窯。它分為石灰窯、冶金化工窯與水泥窯。它應(yīng)用了物理學(xué)中熱能的導(dǎo)流、對流、熱輻射原理。在環(huán)保、化工、冶金、建材、金屬加工等行業(yè)都有著廣泛應(yīng)用。

2 PLC在回轉(zhuǎn)窯中的應(yīng)用

2.1 PLC控制系統(tǒng)

2.1.1 中央控制室。中央控制室是PLC控制系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)。其設(shè)置主要有打印機(jī)和負(fù)責(zé)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)等。它主要對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，電氣與工藝參數(shù)監(jiān)控、整理、搜集，通過對數(shù)據(jù)的處理，然后通過報表的形式打印出來。借助光纖交換機(jī)與過程站連接，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源計(jì)劃的數(shù)據(jù)同步[2]。

2.1.2 配料控制室。配料控制室主要由控制回路組成，其功能主要有計(jì)量、啟停、顯示等。根據(jù)相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)多功能的轉(zhuǎn)化，完成料位與料倉的檢測。

2.1.3 窯頭控制室。窯頭控制室是對壓力與溫度等工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，在保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，按照啟停順序，實(shí)現(xiàn)手動與自動轉(zhuǎn)化功能。在配料站中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通訊。

2.2 回轉(zhuǎn)窯工藝流程

在回轉(zhuǎn)窯中最普遍使用的原料是石灰石，在整個工藝流程中首先要把原料裝置里面的石灰石運(yùn)輸?shù)绞芰蟼}中。在環(huán)形通道內(nèi)的石灰石經(jīng)過1100攝氏度的高溫，按照30%的比例在預(yù)熱器中分解，再經(jīng)過煅燒，在煅燒的同時廢氣處理系統(tǒng)充滿了廢氣，再對石灰石進(jìn)行冷卻，注意的一點(diǎn)是冷卻溫度控制在40度上下。經(jīng)過煅燒和冷卻處理后的石灰石經(jīng)過給料機(jī)排出，進(jìn)入到篩分系統(tǒng)，通過篩分的環(huán)節(jié)，在振動篩設(shè)備的操作作用下，緩慢進(jìn)入到破碎供料槽。在破碎供料槽中，環(huán)錘破碎機(jī)將其破碎，將破碎后顆粒狀的石灰儲存，以備不時之需。

2.3 軟件實(shí)施

2.3.1 編程方式。模塊性編程以模塊的形式將程序分為多個部分，分別放在FB和FC中，遵循順序在進(jìn)行調(diào)試FC和FB。在整個編程過程當(dāng)中，不需要數(shù)據(jù)交換的環(huán)節(jié)，也避免了代碼使用的重復(fù)性，這種編程程序適用于較為簡單的控制程序。結(jié)構(gòu)性編程是將程序任務(wù)分成若干個程序段，其控制過程是相同的，但設(shè)置的參數(shù)有所不同。然后將這些程序段同樣分配給FB與FC，對其設(shè)置控制參數(shù)，反復(fù)調(diào)試這些程序。線性化編程是在主循環(huán)組織塊中，掃描程序的每條指令。它采用的是線性結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)編程在簡單的程序編寫上適用。

2.3.2 操作站組態(tài)軟件。操作站是在兩臺上位機(jī)上操作，具有靈活，功能齊全的特點(diǎn)。通過設(shè)置項(xiàng)目、可視窗口與菜單選項(xiàng)，進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯工藝過程數(shù)據(jù)的管理，繪制工藝流程圖，溫度趨勢圖，壓力趨勢圖等圖表。它借助畫面來實(shí)現(xiàn)所有檢測點(diǎn)的調(diào)節(jié)監(jiān)控，并能夠出現(xiàn)的問題做出報警提示，提高了工作效率。

2.4 建立過程畫面

建立過程畫面要使用到圖形編輯器，圖形編輯器是一種組態(tài)軟件。它是在Wince資源管理器中，點(diǎn)擊這個管理器中的圖形編輯器圖標(biāo)，打開了頁面之后，在快捷菜單中點(diǎn)擊新建畫面選項(xiàng)，出現(xiàn)了一個空白的頁面。雙擊后綴是PDL的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)命令，建立文本對象。編輯的對象屬性要與變量保持一致，以其中的一個對象右擊，在選擇屬性選項(xiàng)，針對對象的屬性進(jìn)行設(shè)置。

2.5 過程畫面與操作說明

過程畫面是對回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，原料與成品運(yùn)輸，除塵系統(tǒng)的全程監(jiān)控。監(jiān)控的畫面有成品系統(tǒng)，系統(tǒng)總覽，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，原料輸送等。其中回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)又包含了窯頭、窯體、預(yù)熱器，設(shè)備狀態(tài)顯示，監(jiān)控電流、溫度、壓力、流量與轉(zhuǎn)速。其操作步驟是點(diǎn)擊主體設(shè)備，彈出控制畫面的對話框，在對話框里輸入溫度與預(yù)熱器料位的數(shù)值，經(jīng)過按鈕切換再轉(zhuǎn)換到成品系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、系統(tǒng)總貌、原料輸送等畫面[3]。

3 PLC核心技術(shù)與未來PLC在回轉(zhuǎn)窯中的應(yīng)用發(fā)展

PLC核心技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)：傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)在生產(chǎn)時窯內(nèi)煅燒帶的窯溫不夠穩(wěn)定，內(nèi)部還原反應(yīng)沒有發(fā)生在最佳的溫度范圍下，導(dǎo)致出來的成品質(zhì)量不均衡穩(wěn)定。通過回轉(zhuǎn)窯無線熱電偶測量煅燒帶溫度，將此溫度和設(shè)定的最佳窯內(nèi)反應(yīng)溫度比較來實(shí)時調(diào)整窯頭燃燒系統(tǒng)，控制的要素主要窯頭燃燒噴煤系統(tǒng)的煤粉的噴吹量和回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，以此來實(shí)現(xiàn)煅燒帶溫度穩(wěn)定。

不再是人工操作其他要素來控制窯內(nèi)溫度，而是由PLC系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的最佳煅燒帶溫度來控制煤粉和窯體轉(zhuǎn)速。已在實(shí)際工程中投入使用，經(jīng)過調(diào)試階段不斷地調(diào)整參數(shù)，通過控制煤粉噴吹量和窯體轉(zhuǎn)速兩者共同作用，實(shí)現(xiàn)窯體煅燒帶最佳煅燒反應(yīng)溫度的穩(wěn)定，所生產(chǎn)出的成品在原有的基礎(chǔ)上質(zhì)量更加均衡和穩(wěn)定。

原有的回轉(zhuǎn)窯原料準(zhǔn)備系統(tǒng)自動化程度落后，導(dǎo)致各胚料下料量不準(zhǔn)確和配比誤差，直接影響了原料配比后在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的還原反應(yīng)和成品質(zhì)量。其技術(shù)的創(chuàng)新具有以下兩點(diǎn)。（1）實(shí)現(xiàn)了只需在畫面設(shè)置總量和各個原料的配比，智能的分配變頻皮帶秤進(jìn)行精準(zhǔn)的下料，還具備缺料時自動換倉、堵料和缺料自動判斷報警功能。（2）下料長距離輸送系統(tǒng)自動聯(lián)鎖啟停，兼報警故障情況下的防堆料功能和緊急狀態(tài)下的系統(tǒng)急停功能。

和原有的回轉(zhuǎn)窯原料準(zhǔn)備的系統(tǒng)相比，下料系統(tǒng)更智能、下料量更準(zhǔn)確，嚴(yán)格按照設(shè)置的配比進(jìn)行下料；原料傳輸系統(tǒng)更加自動化。此套自動化系統(tǒng)已在回轉(zhuǎn)窯原料準(zhǔn)備工段中投入使用，并滿足我們的預(yù)先的設(shè)計(jì)目的，原料的準(zhǔn)備嚴(yán)格按照預(yù)先配比進(jìn)行計(jì)算精準(zhǔn)下料，原料的長距離輸送控系統(tǒng)無需現(xiàn)場人員的跟蹤控制，杜絕了設(shè)備事故時的堆料情況。

4 結(jié)束語

通過上述作者對PLC在回轉(zhuǎn)窯應(yīng)用的論述可以得知，PLC是可編程邏輯控制器的英文簡稱，它主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的控制與監(jiān)測?；剞D(zhuǎn)窯全稱是旋轉(zhuǎn)煅燒窯，分為水泥窯、冶金化工窯、石灰窯。PLC控制系統(tǒng)主要分為中央控制室，配料控制室，窯頭控制室。編程方式主要有模塊性編程、結(jié)構(gòu)性編程、線性化編程三種。其在回轉(zhuǎn)窯中的應(yīng)用有操作站組態(tài)軟件的操作，建立過程畫面等。

參考文獻(xiàn)

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