廖仕達(dá)

（福建馬坑礦業(yè)股份有限公司）

選礦廠陶瓷過濾機(jī)通過抽取陶瓷板內(nèi)腔的真空，產(chǎn)生與外部的壓差，使礦漿槽內(nèi)鐵精礦在負(fù)壓作用下吸附在陶瓷板上。鐵精礦因不能通過陶瓷板上的細(xì)小微孔被截留在陶瓷板表面，而液體因真空壓差的作用以及陶瓷板的親水性順利通過陶瓷板進(jìn)入氣液分配裝置外排，達(dá)到固液分離的目的。陶瓷過濾機(jī)的高效、平穩(wěn)運(yùn)行，對生產(chǎn)鐵精礦至關(guān)重要［1-3］。

早期，某選礦廠過濾車間有陶瓷過濾機(jī)8臺(tái)、濃縮磁選機(jī)4臺(tái)、溢流泵4臺(tái)、濾液泵2臺(tái)、下料膠帶2條，由于自動(dòng)化程度不高，需配置較多的崗位人員才能保證車間正常生產(chǎn)，且崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。為此，采用PROFIBUS-DP通訊方式，完成自動(dòng)化控制系統(tǒng)CPU與陶瓷過濾機(jī)CPU之間的通訊，實(shí)現(xiàn)陶瓷過濾機(jī)的遠(yuǎn)程控制，提高對陶瓷過濾機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測，為生產(chǎn)車間高效、平穩(wěn)運(yùn)行打下基礎(chǔ)［4-5］。

1 系統(tǒng)配置和通訊網(wǎng)絡(luò)

（1）選礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)核心采用西門子PLC-1500系列CPU，型號為1518-4 PN/DP，該模塊有3個(gè)PROFINET接口，1個(gè)PROFIBUS-DP接口，支持PROFINET和PROFIBUS-DP通訊。

（2）陶瓷過濾機(jī)采用西門子PLC-300系列CPU，型號314C-2DP，該模塊組合的MPI/DP接口用于DP主站或DP從站，支持PROFIBUS-DP通訊。

因過濾車間距選礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)主控柜距離約500 m，且過濾車間有一I/O柜，主控柜與車間I/O柜通過交換機(jī)和光纖采用PROFINET方式通訊。根據(jù)實(shí)際，最終將PROFIBUS-DP通訊通過IE/PB LINK PN IO模塊轉(zhuǎn)換成PROFINET通訊。通訊網(wǎng)絡(luò)見圖1。

2 通訊配置

2.1 陶瓷過濾機(jī)地址表

獲取陶瓷過濾機(jī)地址見表1。

2.2 陶瓷過濾機(jī)配置

（1）在“硬件”DP屬性中，將“工作模式”設(shè)置成DP從站。

（2）在“硬件”DP屬性中，在“組態(tài)”欄中新建輸入、輸出，因系統(tǒng)所用地址已到12，故分配地址從13開始，長度16，單位字。

（3）新建FC2塊，編寫輸入輸出程序（圖2）。

（4）修改設(shè)備、加水閥、配水閥、吹堵閥、槽洗閥等的開、停程序，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能。設(shè)備開停機(jī)程序修改見圖3。

2.3 選礦廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)配置

（1）安裝陶瓷過濾機(jī)CPU314C-2DP訂貨號為6ES7 314-6CH04-0AB0的GSD文件。

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（2）將安裝好的CPU314C-2DP模塊拖入硬件組態(tài)界面，PROFIBUS地址設(shè)置為陶瓷過濾機(jī)PROFIBUS地址11。

（3）將CPU314C-2DP通訊模塊進(jìn)行配置，依次添加Master_I Slave_Q 16 Wo unit模塊和Master_Q Slave_I 16 Wo unit模塊，系統(tǒng)自動(dòng)分配I地址2334-2365，Q地址720-751。陶瓷過濾機(jī)與選礦廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)通訊地址見表2。

（4）在“博圖”軟件中新建“FC”塊，通過SUB、MUL、DIV、ADD等指令，將料位計(jì)、液位計(jì)、真空壓力、酸位計(jì)等模擬量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到最終實(shí)際數(shù)據(jù)，公式為

式中，I為輸入值；I_L為輸入值下限；I_H為輸入值上限；Q_L為輸出值下限；Q_H為輸出值上限；Q為輸出值。

（5）在“博圖”軟件中進(jìn)行畫面組態(tài)、按鈕組態(tài)、I/O域組態(tài)，如：在I/O域組態(tài)中關(guān)聯(lián)料位計(jì)、液位計(jì)、真空壓力、酸位計(jì)等模擬量的變量；在按鈕組態(tài)中添加事假“按鼠標(biāo)左鍵→置位位→關(guān)聯(lián)置位變量，釋放鼠標(biāo)左鍵→復(fù)位位→關(guān)聯(lián)復(fù)位變量”。

3 系統(tǒng)改造前后對比分析

完成選廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)CPU與陶瓷過濾機(jī)CPU之間的通訊，能夠?qū)μ沾蛇^濾機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)監(jiān)測，系統(tǒng)改造前后對比分析見表3。

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4 結(jié)論

某選礦廠實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制系統(tǒng)與陶瓷過濾機(jī)之間的PROFIBUS-DP通訊，加強(qiáng)了選礦廠對現(xiàn)場設(shè)備的集中管理和分散控制，解決了崗位人員勞動(dòng)強(qiáng)度高和陶瓷過濾機(jī)無法遠(yuǎn)程控制的問題。同時(shí)，通過對陶瓷過濾機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測，提高了對設(shè)備的精細(xì)化管理，可保證生產(chǎn)更加高效、穩(wěn)定。