西门子S7400实现500t／d石灰窑的自动控制.docxVIP

西门子S7400实现500t / d石灰窑的自动控制 摘要 本文以石灰窑的自动控制系统为研究对象，研发的自控系统主要功能是实 现石灰竖窑的自动上料、布料、排料、空燃比调节等。本文从生产工作实际出 发，结合山东富伦钢铁有限公司生产的实际情况，详细阐述了石灰窑的工艺设 计，及西门子PLC可编程控制系统的系统配置和控制流程,利用Step 7、WinCC 软件进行系统硬件及软件的组态和编程，为控制系统的顺利实现提供了有利保 证。 关键词：石灰窑；计算机控制；PLC系统目录 TOC \o 1-5 \h \z \o Current Document 摘要1 \o Current Document .概述1 1.石灰窑的主要参数2 2.控制系统2 \o Current Document .需求分析与设计方向3 \o Current Document .系统功能3 \o Current Document .结语4 \o Current Document 参考文献41.概述 活性石灰石由自卸汽车从矿山运入车间贮料场，或直接卸入上料系统的受 料仓。贮料场内石灰石的上料采用ZLG50型轮式装载机，在1#胶带输送机中部 设有地面式受料仓。受料仓下口设有电机振动给料机，用于向1#胶带输送机上 均匀供料。石灰石经1#胶带输送机转运送往原料筛分室，直接给入振动筛，筛 下碎料(40mm)落入碎石仓，仓下设有电动闸门，定期由汽车将碎石料运出车 间。振动筛的筛上合格石灰石卸入窑前料仓。 窑前料仓下设有电机振动给料机，根据套筒窑装料要求，定时将仓内贮存 的合格粒度石灰石给至2#胶带机转运装入称量料斗，经称量斗称量后装入料车 内，4t卷扬机将料车提升至环形套筒竖窑窑顶，将料车内的石灰石加入窑顶布第1页共4页 料系统，通过旋转布料器进入窑内。在窑顶设一料位探尺显示窑内的料位。布 料系统设有密封闸门，它与旋转布料落下部的料钟互锁，可以避免在向窑内加 料时外界空气的进入。物料经过窑内的预热带、上部逆流煨烧带、中部逆流爆 烧带、下部并流煨烧带和冷却带，在煨烧区均匀相置的烧嘴将混合煤气与助燃 空气混合后，再与驱动空气充分混合，燃烧产生的高温使石灰石中的CaC03分 解?，分解析出的CO?与烟气一起经预热区降温后从窑顶排出。分解完成的活性 石灰在冷却区将从下部流入的冷却空气加热，冷却的活性石灰经出灰装置进入 窑底贮料仓，通过出灰机和出灰台进入窑底料仓，最后由振动出灰机排出窑 外。 1.石灰窑的主要参数 1）窑体主要参数： 1）有效高度21.7m。 2）有效容积150 m3o 3）窑衬外径4. 6mo 窑衬内径3m。 高径比7. 58。 焙烧带高度5mo 烧嘴：低压套筒式。 烧嘴数量:2排共28只。 上下排烧嘴距离：2. 5M0 上下排烧嘴布置：平面对称、上下错排。 2）煤气与助燃空气参数： 2.1）煤气热值：850—950kcal/Nm3 ； 2）空气过剩系数：1.05?1.15。 1.2.控制系统 该控制系统采用STEP7-400系列可编程控制器，用Profibus挂ET200和 STEP7-300功能模块，实现对该500t/d石灰窑所有设备进行自动控制和计算机 监控，主要实现了生产工艺设备的自动/手动启停，工艺数据的自动采集和处 理，工艺画面动态显示，历史和实时趋势显示记录等功能。 第2页共4页2.需求分析与设计方向 1）硬件配置。该工程采用STEP7-400系列可编程控制器，用Profibus挂 ET200和STEP7-300功能模块。系统是具有快速处理能力的专用计算机系统，是 模块化、可扩展的体系结构，是用于工业和制造过程实时控制，具有体积小、 内存大、处理速度快、组态灵活和便利用户支持的特点，在支持新技术的同 时，提高了性能价格比。该PLC系统由一个工程师站、一个操作员站组成，采 用相同的上位机配置，为：P4 3.0G/2G内存/22 〃液显/USB/网卡。 2）软件配置。运用STEP7软件对PLC系统组态编程，STEP7即可以进行复 杂的仪控，乂可以进行常规的电气控制。画面监控软件选用WINCC软件，该软 件操作简单，能够动态显示工艺过程参数，并可设置重要参数的历史趋势，实 时趋势，报警等。 3）网络结构（参见图1）。 图1 PLC系统网络结构图 .系统功能 该石灰窑系统的设备全部实现联锁启停及电气联锁保护。 根据生产工艺的要求，每台设备既可以实现机旁手动启停，也可以实现上 位机单机启停，还可以实现联锁启停。联锁可以在上位机选择投入或者解除。 第3页共4页 1)机旁手动。在现场设备均安装机旁操作箱，主要是再设备检修，或调试 的时候使用，此时，将操作箱的转换开关打到机旁手动’状态，通过操作箱 上的按钮对设备进行启停操作，此时PLC不起作用。 PLC