近年来,随着计算机技术的迅速发展,以微机为基础的集散控制系统已广泛应用于化工、电站、有色金属行业,目前,泗洲选矿厂以提高圆锥破碎机运行效率为目的,利用工控机和西门子PLC对PYD-2200圆锥破碎机给矿系统进行改造,系统投入使用以来,运行稳定,性能良好,达到了技术改造要求。
一、生产工艺
在破碎作业中,给矿量,矿石硬度和矿石粒度的变化是造成圆锥破碎机卡死的几个主要原因。而给矿量,矿石硬度和矿石粒度的变化可以通过破碎面的实时功率反映出来,我们可以根据矿石粒度和矿石硬度自动调节给矿机的给矿量,使破碎机能在恒功率范围内安全高效的运行。
本系统中采用变频调速器控制给矿电机,取代了原有的电磁调速装置。外围仪表多采用选进的数显仪表,使采集的数据更准确,以提高系统的稳定性和可靠性。
二、系统原理及构成
(一)系统原理
本系统设计为定值控制系统,对破碎机的功率实行恒功率给定,因控制对象负荷变化不大,滞后较小,不允许有误差,选用比例积分控制规律调节给矿量。系统原理框图如图1所示:
(二)系统构成
该系统由显示操作站和过程控制站构成
显示操作站由研华IPC和显示器构成硬件平台,使用KZNGVIEW工控软件完成各种显示操作画面,由此实现生产过程的监视和操作:
过程控制站选用SIMATICS7-200PLC作为主控制器,其主要配置基本单元包括CPR216.24V电源、I/O口、RS-485通信口:矿展模块EM235。通过编制PLC过程控制软件,实现对生产过程的直接控制和数据采集:显示操作站和过程控制站通过西门子公司提供PC/PPI电缆(电缆上带有RS-232/RS-485电平转换器)实现数据通信、一方面将过程控制站中的参数传递给显示操作站显示;另一方面将操作员在显示操作站设置的控制参数发送给过程控制站,由过程控制站按操作员的要求实现对生产过程直接控制。
三、系统软件
整个系统的运行由软件支持,系统软件分控制软件的界面软件。
(一)控制软件
根据工艺要求,在上位机用PLC的梯形图编制应用程序,经编译后下装入PLC,程序流程如图2所示,主要完成以下工作:
1、与显示操作站通信
2、对模拟量输入进行采样,并进行工程量转换;
3、进行PID控制回路运算,结果送模拟量输出模块。
(二)界面软件
选用北京亚控公司KVNGVIEW工程软件完成各种显示操作画面,整个界面软件分为系统组态和操作监控两部分。
系统组态根据过程控制的需要,输入数据生成数据文件,供系统监控使用,主要包括系统构成定义、基本数据库定义、工艺流程定义、定时趋势定义、历史趋势定义。
系统操作监控部分主要包括工艺流程图、参数设定、实时趋势曲线、历史趋势曲线。历史数据自动存盘、再现、并设置口令分配操作权限等多种功能以满足不同层次的用户要求。整个系统软件在Windows95环境下运行,拥有良好的用户界面,入机对话方式输入,操作简便易记,系统结构清晰、功能剂全。
四、结束语
该系统既利用了PLC构成灵活、抗干扰能力强等优点,又利用了PC机入机界面好、硬件和软件资源丰富等优点。系统于1998年11月投入运行以来,已连续无故障运行半年多。由于实现恒功率控制,使圆锥破碎机的运行电流由原来的28A上升到33A,大大提高了圆锥破碎机的运行效率。