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自動化控制系統(tǒng)在粉煤灰加氣混凝土生產中的設計與應用

2008/8/21 9:42:00

摘要：本文介紹了SIMATIC S7-300可編程控制器在加氣混凝土生產自控系統(tǒng)中的設計與應用?？删幊炭刂破鞒擞糜趯?a style='color: blue;display:inline;border:none;' target='_blank' href='http://xk0q068.cn/instrument/' onclick="HitLog('現場儀表','http://xk0q068.cn/instrument/')" >現場儀表的數據采集和處理以外，還用來完成對現場的自動化設備的控制。此外，工控組態(tài)軟件作為一種標準的人機界面被用于監(jiān)控工業(yè)生產的動態(tài)過程。本系統(tǒng)中基于軟件和硬件的執(zhí)行情況將在文中作進一步的詳細闡述。

關鍵詞：粉煤灰加氣混凝土可編程控制器組態(tài) 通訊

The Design and Application of the Automatic Control System

in Production for Aerated Concrete of Fly Ash

Zhou Hongbo

(Huadian Qingdao Power Corporation,Qingdao)

Abstract: In this paper, we discuss the design and application of SIMATIC S7-300 PLC in the automatic control system for production of aerated concrete. The PLC can not only collect and deal with the data of the local instrument, but also complete the function of controlling the local automation devices. In addition, the industrial configuration software with a standard Human man-Machine Interface is used to monitor the dynamical industrial process. The software and hardware in this system and the network communication working condition will be further explained in this article.

Key Words: Fly ash Aerated concrete PLC Configuration Communication

1 引言

為落實節(jié)能減排方針，保護耕地，逐步淘汰粘土實心磚。根據國家墻改政策，研制開發(fā)粘土實心磚的替代產品，采用新型建筑材料作為墻體，已成為形式發(fā)展的必然。加氣混凝土砌塊作為一種新型建筑材料，已在我國建筑工程領域得到廣泛應用。

青島魯能加氣混凝土建材有限公司作為一家成立較早的生產加氣混凝土砌塊的新型環(huán)保建材企業(yè)，主要利用華電青島發(fā)電有限公司排放的粉煤灰為主要原材料進行蒸壓加氣混凝土砌塊的生產與經營。為進一步滿足企業(yè)持續(xù)快速發(fā)展的要求，提高生產效率和管理水平，公司在生產中積極實施生產自動化控制系統(tǒng)，為逐步實現現場級、控制級、企業(yè)級的信息化網絡環(huán)境奠定基礎。

2 加氣混凝土生產自控系統(tǒng)介紹

2.1工藝設計要求

該生產線主要由破碎系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)、打漿系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、切割系統(tǒng)及蒸養(yǎng)系統(tǒng)來構成?？刂葡到y(tǒng)需要對其中的破碎、粉磨、制漿、打漿、澆注、蒸養(yǎng)過程進行監(jiān)測與控制。根據生產工藝設計要求，生產自控系統(tǒng)采用典型的兩級監(jiān)控方式。上位機以標準的工業(yè)控制計算機（IPC）作為主要的人機界面（HMI），為生產管理級，完成對下位機的監(jiān)控、生產操作管理等，主要面向操作人員；下位機由可編程控制器（PLC）構成，為基礎測控級，完成生產現場的數據采集及過程控制等，面向生產過程。

（1）在生產過程中，存在大量的物理量，如壓力、溫度、稱重等模擬量參數。需要通過PLC對這些參數進行實時采集和處理。

（2）加氣混凝土生產的自動控制，即實現原料制備、配料、澆注、蒸養(yǎng)等過程的自動控制。在監(jiān)控畫面上顯示各工況參數并控制設備運行狀態(tài)的同時，進行故障診斷。

（3）根據各原材料稱重設定參數進行稱重配料過程控制；根據各溫度參數，調節(jié)澆注、靜養(yǎng)、蒸壓的進汽壓力。

（4）自控系統(tǒng)通過加入時間日程表的控制，實現一天當中不同環(huán)境溫度對應不同的生產周期。

（5）在符合生產條件的情況下，對整個生產過程可實現手動/自動切換。

（6）對調節(jié)部分可采用手操器控制，確保進汽的溫度、壓力準確穩(wěn)定，使蒸汽溫度達到加溫要求，并對其故障實現實時報警和聯鎖啟停切換控制。

自動控制系統(tǒng)配料部分流程圖，如下：

2.2 控制系統(tǒng)選型及特點

　　為了滿足上面提到的蒸壓加氣混凝土砌塊生產自控系統(tǒng)的設計要求，我們選用西門子公司SIMATIC S7-300可編程控制器（PLC）和研華公司IPC-610工控機（IPC）構成的自控系統(tǒng)，再配以先進的WinCC監(jiān)控軟件，來實現換熱首站自控系統(tǒng)的各項功能。

當前可編程控制器（PLC）是專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)控制計算機，已經成為電氣控制系統(tǒng)中應用最為廣泛的核心位置，它不僅能實現復雜的邏輯控制，還能完成各種順序或定時的閉環(huán)控制功能，并且抗干擾能力強、可靠性高、穩(wěn)定性好、體積小，能在惡劣環(huán)境下長時間、不間斷運行，且編程簡單，維護方便，并配有各類通訊接口與模塊處理，可方便各級連接。