ABB PLC在石灰窯監控係統中的應用
2026-04-25 20:29:13
在上位機上用iFIX軟件設計了標準的人機界麵,主要包括以下幾個方麵的內容:
(1)工藝流程圖:如圖4所suo示shi,在zai該gai畫hua麵mian中zhong通tong過guo編bian程cheng實shi現xian動dong態tai模mo擬ni顯xian示shi整zheng個ge石shi灰hui窯yao的de現xian場chang上shang料liao和he出chu料liao過guo程cheng,並bing且qie在zai窯yao體ti上shang實shi時shi顯xian示shi了le各ge燃ran燒shao帶dai的de溫wen度du,以yi便bian於yu操cao作zuo者zhe能neng及ji時shi準zhun確que的de掌zhang握wo窯yao內nei的de燃ran燒shao情qing況kuang。能neng夠gou對dui現xian場chang設she備bei的de故gu障zhang進jin行xing實shi時shi診zhen斷duan。

圖4 石灰窯監控係統的工藝主畫麵
(2)係統操作功能:它(ta)有(you)自(zi)動(dong)和(he)手(shou)動(dong)兩(liang)種(zhong)工(gong)作(zuo)方(fang)式(shi),在(zai)故(gu)障(zhang)和(he)設(she)備(bei)安(an)裝(zhuang)調(tiao)試(shi)階(jie)段(duan)一(yi)般(ban)用(yong)手(shou)動(dong)操(cao)作(zuo)方(fang)式(shi),正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)采(cai)用(yong)自(zi)動(dong)方(fang)式(shi),以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)一(yi)些(xie)重(zhong)要(yao)的(de)模(mo)擬(ni)量(liang)數(shu)據(ju)的(de)精(jing)確(que)控(kong)製(zhi)。
(3)報警記錄:對於如煤氣流量、yalidengyixiezhongyaodemoniliangshurucanshujinxingshishibaojing,dangchuyujiankongxiaderenheyigebianliangchaochuyuxianshedingdeanquanzhishi,baojingdengjiuhuilijishanshuo,tongshihuizidongdanchuyigebaojingduihuakuang,zaigaiduihuakuangzhongcaozuozhekeyijianzhabaojingchaochudefanweiyijicuowudechuchu,bingduicicaiquxiangyingdecuoshi。
(4) 實時曲線:在線監視所有重要參數的實時變化,以便提前采取維持正常參數的措施和手段。
(5)曆史趨勢:在zai此ci畫hua麵mian中zhong除chu了le實shi時shi顯xian示shi變bian量liang的de變bian化hua趨qu勢shi,操cao作zuo員yuan還hai可ke以yi檢jian查zha過guo去qu的de過guo程cheng數shu據ju記ji錄lu,通tong過guo對dui過guo去qu曆li史shi趨qu勢shi的de比bi較jiao進jin而er可ke以yi對dui變bian量liang未wei來lai的de發fa展zhan趨qu勢shi做zuo進jin一yi步bu的de預yu測ce。曆li史shi曲qu線xian:檢查過去的數據記錄,以便發生故障時,分析出故障原因。
(6) 報表打印:按不同的時間段實現統計與計量,以便於生產管理。
iFIX有多種驅動方式,本係統采用MBE驅動,很方便的進行連接、通訊。
4.PLC編程
係統控製軟件由主程序和多個子程序模塊組成的,它是以ABB Codesys v2.3編程軟件為開發環境,Codesys v2.3這套編程軟件符合IEC61131-3的國際標準,可支持IL、LD、FBD、SFC、ST五種不同的編程語言。可完成AC500係統的全部設置,包括所有的總線接口,而且還有全麵的自診斷功能、報警處理、可視化調試工具和開放的數據接口。另外還可在沒有連接PLC硬件的情況下進行仿真,對用戶程式進行調試,包括相關的手動功能。調試後的程式再下載到CPU 控製係統中使用。

圖5 石灰窯自動配料、上料部分主流程圖
本ben文wen中zhong采cai用yong的de是shi梯ti形xing圖tu方fang式shi編bian程cheng。本ben係xi統tong的de控kong製zhi分fen主zhu控kong室shi集ji中zhong和he機ji旁pang兩liang種zhong工gong作zuo方fang式shi,在zai主zhu控kong室shi的de操cao作zuo界jie麵mian中zhong,又you分fen為wei手shou動dong和he自zi動dong方fang式shi。整zheng個ge控kong製zhi程cheng序xu是shi用yongABB Codesys v2.3實現的,大致分為如下幾部分:小車上料、配料、稱重、布料、出灰、風量控製、電機電流、溫度、壓力、流(liu)量(liang)等(deng)模(mo)擬(ni)量(liang)的(de)顯(xian)示(shi)報(bao)警(jing),其(qi)中(zhong)配(pei)料(liao)稱(cheng)重(zhong)和(he)上(shang)料(liao)控(kong)製(zhi)是(shi)本(ben)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)難(nan)點(dian),在(zai)編(bian)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)因(yin)素(su)較(jiao)多(duo),並(bing)利(li)用(yong)一(yi)些(xie)技(ji)巧(qiao),如(ru)稱(cheng)重(zhong)時(shi)的(de)偏(pian)差(cha)及(ji)偏(pian)差(cha)的(de)修(xiu)正(zheng),石(shi)灰(hui)石(shi)給(gei)料(liao)機(ji)的(de)工(gong)備(bei)切(qie)換(huan),石(shi)灰(hui)石(shi)給(gei)料(liao)、焦炭給料的連鎖,給料量的設定、累計,上料與配料的連鎖,各種故障及誤操作的處理等,圖5為配料、上料部分在自動工作方式下的主流程圖。
PLC的一個顯著特點就是進行邏輯控製,可以把這種控製有效的應用在處理模擬量數據中,如模擬量數據的采集與變送。對於象溫度、壓力、liuliangdengzheyangdemoniliangshurushuchucanshubixushishizaixiancaijiheceliang,jiancebufenyouyiciyibiaogoucheng,jiceliangwenduderedianouhuoredianzu,celiangliuliangdekongban,celiangyalidediandongchayabiansongqihuoyalibiansongqideng。xinhaochulibufenbaokuobiansongqi、轉換器、變換器等,作用是將傳感器的輸出信號進行放大、線性化、轉換等處理後,變換成標準信號輸出給PLC,通過PLC程序的運行,轉換為界麵可顯示的、並與實際值相符的各類值。在本文中經過變送器轉換的信號為4-20mA的標準的電流信號輸出。
5. 通訊方式
ABB PM581 CPU上除了集成的兩個Modbus通訊接口和可選集成的以太網或ARCNET網絡接口外,還可最多擴展4個通訊接口:ProfibusDP-V1 、DeviceNet、CANopen和以太網等總線接口。兩個串行接口,用於編程、ASCII通訊、Modbus通訊,或CS31通訊(隻能用於主站)。
CS31現場總線從1989年研發至今,一直起著承先啟後的作用。通過這個總線,把前後多套係統有機的聯係在了一起。CS31總線便於設置和通訊簡單,總線的連接隻需通過三個接線端子來實現,省去其它總線所需的額外連接成本。AC500控製係統的COM1口集成了CS31主站功能。CS31總線是一種點對多點的RS485串行通訊。每個通訊係統由一個主站和最大31個從站組成。通訊距離不加中繼為500米,加中繼最大可達到2000米。總線帶有自診斷功能。通訊介質為: 屏蔽雙絞線。
可通過以太網和ARCNET 網進行編程,還可通過DDE和OPC方式和外部進行數據交換。。工業以太網(Industrial Ethernet)shiyigeyongyugongchangguanlihedanyuancengdetongxunxitong,beishejiweiduishijianyaoqiubuyangeyongyuchuanshudaliangshujudetongxunxitong,keyitongguowangguanshebeilailianjieyuanchengwangluo。benxitongtongguoyitaiwangyushangweijilianjie,jinxingbiancheng、界麵操作和現實。
6. 結論
本文討論了基於ABB AC500型PLC的石灰窯過程監控係統的設計與實現。本控製係統是由濰坊中興電氣自動化公司設計製作,已在濰鋼生產線上得到實際使用,為企業帶來了可觀的經濟效益和良好的社會效益。在該係統中PLC控製充分發揮了其配置靈活、控製可靠、編程方便和可現場調試的優點,給整個係統的穩定性帶來較大的益處。 這種方法對其它生產線或設備的控製有一定的參考作用。
benkongzhixitonggongnengquanmian,caozuojiandanshiyong,tigaolelaodongshengchanlv,bimianleyouyucaozuorenyuancaozuoshiwuerzaochengdeshigu,gaishanlexianchangcaozuorenyuandelaodongtiaojian,duitigaohuoxingshihuishengchandeguanlishuiping,baozhengshebeianquanwendingyunxingqidaolehenhaodecujinzuoyong。
參考文獻:
1.ABB 公司. Codesys v2.3 編程手冊,2006.
2.GE 公司.Intellution iFIX 使用手冊,2005.
3. John Enck & Mel Beckman局域及廣域互聯網絡設計基礎 電子工業出版社。
4.湯子瀛,哲鳳屏,湯小丹等 .計算機網絡技術及其應用 成都 電子科技大學出版社。
5.鄭晟,鞏建平,張學.現代可編程序控製器原理與應用 科學出版社
作者簡介:安宏偉,濰坊學院 信息與控製工程學院,副教授
王 傑,濰坊中興電氣自動化公司,工程師
鮑華亮 濰坊中興電氣自動化公司,工程師

