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柳钢钢渣生产线的PLC控制应用 　　摘 要：柳钢钢渣处理厂120万吨冶炼废渣综合利用生产线传统电气控制改造为西门子PLC系统控制，编制控制程序，实现自动化控制，降低职工劳动强度，提高生产效率及产能。 　　关键词：钢渣处理生产线 PLC系统控制 改造 提效 　　中图分类号：TF524 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0104-03 　　广西柳钢金鹏环保公司钢渣处理厂120万吨冶炼废渣综合利用生产线负责处理柳钢转炉炼钢厂产生的所有钢渣，采用二破三磁选三筛分工艺流程，共有22条皮带输送机、4台振动给料机、4台激振筛和2台液压颚式破碎机组成，每天要处理柳钢产生的5000吨钢渣。原设计采用的电气控制系统为继电器逻辑控制方式，控制触点多，生产控制停留在每台设备机旁手动启停阶段；因生产区域广设备多，每次开停机均耗时较多；而当生产堵料时，电控系统不能连锁停机，造成现场大量积料，清料恢复生产更是费时。随着生产任务不断加重，实现生产线自动化控制，降低一线职工劳动强度，提高生产效率，成为必然的选择，经分析，决定采用西门子S7-300系统对120万吨钢渣生产线电控系统进行技术改造，实现钢渣生产线自动化控制及监控。 　　1 生产工艺控制要求 　　柳钢钢渣处理工艺采用二破三磁选三筛分工艺流程，钢渣通过皮带输送机运送，再经破碎、磁选、筛分的生产过程，因钢渣原料含铁量高、大小、形状不规则，经常出现堵料影响生产的情况，因此对钢渣生产线采用PLC系统控制改造作如下要求。 　　（1）手动/远程控制：手动控制为PLC自动控制出现故障和检修时使用；远程控制则为PLC控制。（2）PLC控制又分自动控制和手动控制。自动控制为设备全自动顺流程启动和逆流程停止；手动控制为机旁控制，对设备实现单机启停。（3）设备控制实现连锁控制。（4）建立故障报警系统，出现故障停机时，显示故障点，便于查找故障原因及解决故障，并自动记录故障时间。（5）建立生产设备运行、故障自动统计系统，生成系统报表。 　　2 PLC电控系统设计改造 　　2.1 PLC控制回路改造 　　（1）PLC选型。 　　根据前述控制要求，在充分考虑系统可靠性、稳定性、通用性基础上，确定本电控系统采用集中式控制结构，分为3级：过程监控站、PLC控制器和现场电气驱动和信号检测。PLC控制器选用西门子SIMATIC S7-300型，该型PLC技术成熟可靠，应用广泛，具有功能强、速度快、模块化等特点，具体配置为：CPU314，带有MPI接口，配64k EPROM存储卡做程序掉电保护；16通道DI模块SM321，5个；16通道DO模块SM322，3个；考虑系统的总点数和今后扩展需要，配置了1个扩展机架，主机架和扩展机架之间通过通信模块IM360和IM361通信。监控站采用戴尔电脑主机加显示器一套，运行西门子WINCC6.2过程监控组态软件。S7-300系统和监控站计算机的通信采用MPI接口，在上位机中安装CP5613通讯卡，通过MPI电缆进行连接。 　　（2）输入输出点分配。 　　根据生产特点，钢渣输送皮带较少出现跑偏和打滑现象，要增加这些信号反馈，需增加配电室至现场的控制线和打滑检测设备，这样耗时且易影响生产，所以跑偏和急停信号不引回PLC输入信号；液压鄂式破碎机现场控制箱使用国产信捷PLC系统，控制主电机启停和液压控制回路；激振筛为启停回路；因此每台设备PLC输入信号只需要一个备妥信号和一个主接触器反馈信号（如图1）。 　　输出点则只需每台设备各一个输出点（如图2）。 　　2.2 原电控主回路改造 　　原设计电控系统为继电器逻辑控制方式，控制触点多，生产控制为简单现场启停控制，现场控制箱有启动、停止和急停按钮，启动和停止指示灯，电机过载保护为老式双金属片热偶保护（如图3）。 　　对原电控主回路进行改造，现场控制箱需增加一个双向拔档开关实现机旁/远程控制，配电室控制回路增加一个备妥接触器，接收包括拉绳、跑偏、过流和急停信号；主接触器增加一对触点，反馈接通信号给PLC显示状态；热继电器改为带电子显示的电子过流保护器，改变热继电器反应慢、调节不精准的情况，电控主回路改造后如图4。 　　2.3 PLC系统功能程序设计 　　（1）改造后PLC系统控制设计有以下特点：逆工艺流程起动，即先启动生产线终端22#输送机，最后启动生产线起始端1#给料机；顺流程停机，先停起始端1#给料机，最后停终端22#输送机，并根据输送机速度、长度加以延时间隔，以免发生堆料的现象；启动时间以设备运转进入全速为准，停止时间以渣料走完输送机为设定依据。为保护设备、提升生产效率及人员安全，还需设计较为复杂的联锁控制：①当输送机、激振筛、液压颚式破碎机中任一设备发生非正常停机或严重故障时，立即停止上游