ABB PLC在石灰窯監控係統中的應用
（提供： ABB（中國）有限公司 ，作者：安宏偉 王傑 鮑華亮，）
摘要：本文介紹了ABB AC500 型PLC在石灰窯監控係統中的應用。PLC除了用於對現場儀表的數據采集和處理以外，還用來完成對現場的機械設備的連鎖自動控製。此外，工控組態軟件iFIX作為一種標準的人機界麵(HMI)被用於監控工業生產的動態過程。
關鍵詞：PLC 石灰窯 過程監控 iFIX組態軟件
Abstract: In this paper, we discuss the application of ABB AC500 PLC in the process
monitoring and control for limekiln production. The PLC is mainly utilized for collecting
process data as well as realizing auto-controlling of field mechanism. In addition,
iFIX configuration software with a Human man-Machine Interface (HMI) is used
to monitor the dynamical industrial process. Keywords: PLC; Limekiln; Process
Monitoring and Control; iFIX configuration software
引言
活(huo)性(xing)石(shi)灰(hui)是(shi)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)材(cai)料(liao)，近(jin)幾(ji)年(nian)我(wo)國(guo)的(de)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)發(fa)展(zhan)迅(xun)速(su)，因(yin)此(ci)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)對(dui)活(huo)性(xing)石(shi)灰(hui)的(de)需(xu)求(qiu)相(xiang)當(dang)的(de)大(da)，石(shi)灰(hui)品(pin)質(zhi)的(de)好(hao)壞(huai)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)著(zhe)鋼(gang)鐵(tie)的(de)質(zhi)量(liang)，因(yin)此(ci)，采(cai)用(yong)先(xian)進(jin)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，對(dui)於(yu)提(ti)高(gao)煉(lian)鐵(tie)煉(lian)鋼(gang)的(de)產(chan)量(liang)和(he)質(zhi)量(liang)，有(you)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義(yi)。
當前可編程控製器（PLC）shizhuanweigongyehuanjingxiayingyongershejidegongyekongzhijisuanji，yijingchengweidianqikongzhixitongzhongyingyongzuiweiguangfandehexinzhuangzhi，tabujinnengshixianfuzadeluojikongzhi，hainengwanchenggezhongshunxuhuodingshidebihuankongzhigongneng，bingqiekangganraonengliqiang、可靠性高、穩定性好、體積小，能在惡劣環境下長時間、不間斷運行，且編程簡單，維護方便，並配有各類通訊接口與模塊處理，可方便各級連接。
1。石灰窯監控係統概述
石灰窯生產的原料主要是石子（石灰石），成品是生石灰。在豎窯的加料口加入石灰石和焦碳，經過煆燒成生石灰，輸出到成品料倉。控製係統主要包括石灰石和焦碳運輸係統、給料係統、稱量係統、上料係統、布料煆燒係統、冷卻空氣循環係統、助燃空氣循環係統、廢氣除塵循環係統、成品出窯、運輸係統。並要求在主控室能打印報表，顯示窯體相關溫度，各分係統的運行狀態，電動機的運行電流等。
新建石灰窯工藝設計先進，自動化程度高，所有設備具備機旁手動、主控室手動、主控室自動三種控製模式，並具備設備故障診斷報警功能。
根據用戶和工藝設計的要求，石灰窯生產的過程監控部分采用典型的兩級監控方式：生產管理級和現場控製級。上位機以標準的工業控製計算機（IPC）作為主要的人機界麵(Human-Machine Interface)，為生產管理級，完成對下位機的監控、生產操作管理等，主要麵向操作人員；下位機由ABB AC500係列PLC構成，為基礎測控級，完成生產現場的數據采集及過程控製等，麵向生產過程。
（1）生產管理級
麵向生產操作人員，在HMI的監控畫麵上顯示各種設備的工況參數，並通過HMI來對生產過程進行控製調節。根據生產情況可選擇機旁手動、主控室手動、主控室自動工作模式。當生產中出現異常時，在HMI上顯示報警信息。對生產中的各種數據進行存儲、管理、產生各種生產報表。
（2）現場控製級
麵向生產過程，由可編程控製器以及現場智能I/O處理器、各種模板構成，為基礎測控級。完成生產現場大量壓力、溫度、流量的采集和處理，對生產過程進行控製。自動控製係統通過對由振動給料篩、料鬥提升機、電子秤量鬥、單鬥提升機，拖板出料機、卸料閘板、振動給料機構成的豎窯篩選、加料、卸料係統的自動控製，實現原料的篩選、加料、卸料的自動化。在出料過程中為保證石灰豎窯的密閉型，必須確保上下卸料閘板隻有一個同時處於開啟狀態。通過助燃空氣壓力、冷卻空氣壓力的PID調節，達到恒壓控製的要求。
根據以上的控製要求，下麵我們將詳述為滿足石灰窯過程監控係統所需要的硬件和軟件組態。
2。係統硬件配置
為了滿足上麵提到的石灰窯過程監控係統的控製要求，我們采用ABB公司的AC500係列可編程控製器，AC500采用模塊化設計。
（1）研華的工業控製計算機（IPC），操作係統為Windows 2000 Professional,采用Pentium Ⅳ處理器，2.66GHz主頻，256M內存，80G硬盤
（2）CPU模塊：ABB公司的AC500係列可編程控製器CPU有PM571、PM581、PM591三個不同的等級，本係統采用PM581，在CPU上帶有：LCD的顯示、一組操作按鍵、一個SD卡的擴展口和兩個集成的串行通訊口， CPU底板集成以太網接口，並保留CS31通訊接口，具有與AC31係列PLC兼容性好的特點。
（3）本地擴展模塊：ABB 16通道AI523模擬量輸入模塊2個， 8輸入/8輸出通道AX522模擬量輸入/輸出模塊1個， DX531開關量輸入/輸出模塊（可設置）4個。
（4）分布式擴展：ABB DC551遠程擴展模塊1個，帶CS31接口，並有8點24V DC開關量輸入，16點24V DC可設置的輸入/輸出，DX531開關量輸入/輸出模塊2個，DC523開關量輸出模塊1個。
（5）電源模塊：ABB CP-S電源，輸入AC85-264V/輸出DC24V，10A、5A各1個，單獨安裝。