11.炉膛温度控制
炉膛温度控制主要由控制焙烧段内的30个点火煤气支管流量和30个空气支管流量来实现,根据焙烧段内温度控制点多,分布比较均匀的特点,我们将焙烧段分成八个燃烧段,每个燃烧段控制4个烧嘴,每个燃烧段的平均温度TV做为每个烧嘴的过程娈量。 TV=ΣTn/n (TV:平均温度,ΣTn:有效温度和,n:有效温度点数)。
计算机检测4个烧嘴的温度,对由于热电偶损坏或计算机线路损坏造成的测温不准,在计算平均温度时将不准的温度点滤掉,剩余的温度点加权平均。由操作人员设定每个燃烧段的温度,计算机根据每个烧嘴的实测温度,调节点火煤气阀、点火空气阀,使每点的温度都控制在设定温度范围内,直到平均温度TV与设定温度控制在有效的偏差范围内。为了使煤气充分燃烧,该控制采用串级PID控制,控制原则是温度高时,先减少煤气量,再减少空气量;温度低时,先增大空气量,再增大煤气量。
三,ControlLogix控制系统
控制系统用以实现以上所述各工艺设备的电气自动控制和操作、顺序逻辑控制、仪表模拟量监控、回路调节等功能,对工艺过程信息进行检测、记录及数据的初步处理,执行设备运转控制及工艺过程自动调节、越限报警等。控制系统主要包括:
1、 ControlLogix控制系统的控制器Logix5550
Logix5550控制器是32位总线的控制器,可拆卸的模块化内存。单个控制 器的控制能力可达数字量25,000点,模拟量4000点。它可以安装于框架内的任何槽位,每个框架可安装多个控制器,该控制器不仅可以控制和组态本地框架内的输入输出模板,还可以控制和组态网络上任何远程框架上的输入输出模板。另外,Controllogix系统具有极强的模拟量和回路调节处理能力,先进的Producer/Consumer通讯和多任务控制模式使回路调节的实时性更强,I/O通讯速度更快。
2、 控制网络ControlNet
Controllogix控制系统的ControlNet网打破了PLC系统传统的Souce-Destination(源-目的地)的点对点和巡检的通讯模式,而采用了现进的 Producer-Consumer(生产-消费)的通讯模式。其支持计划性信息和非计 划性信息的传输,用ControlNet取代了以往多种主控网和现场网的功能。并具备了对实时性数据传递的确定性,可重复性和实时性要求。ControlNet和ControlLogix框架的连接由模板CNB或CNBR来实现,网络介质用75Ω同轴电缆组成,网络每段最大传输距离1000M,段与段之间用中继器可以延伸网络,网络传输速率达到5M/秒,既可以组成单独通讯网络,也可以组成冗余通讯网络。ControlNet网络配置的特点是无论是CPU框架还是远程扩展框架均由CNB(CNBR,冗余配置)模块挂在ControlNet网络上,然后由软件进行管理扩展模块的归属,这一特点使网络的扩展和走线十分灵活。该系统还可以用以太网通讯模板和DH+通讯模板做网桥,将ControlNet网分别连到以太网和DH+网上,做到控制网和管理网合二为一。
3、 人机界面
人机接口操作系统硬件由工控机和和内置的1784-KTCX卡组成。软件主 要有组态编程软件Logix5000,通讯软件RSLinx,网络组态软件RSNetworx,画面监控软件RSView32,每台上位机同时具备操作站和工程师站功能,可在线切换。RSView32提供友好的人机界面和方便的操作方式。画面包括:流程画面、操作画面、调节画面、仪表分组画面、统计计算画面、趋势显示、报警显示、报表画面等标准功能画面。其中操作画面按钮配有确认画面以减少误操作可能性,提高系统可靠性。统计计算画面充分利用电脑强大的计算功能实时将配料量及经济指标统计计算出来,提高生产效率。RSView32支持微软NT或95,98系统的各类规范和协议如OPC,ODBC,ActiveX等。操作站/监视站与ControlLogix系统之间以OPC的方式通讯。 3个上位操作站/监视站内还配有标准的以太网卡,进而接入以NT服务器为中心的二级以太网,实现系统的管理功能,作到管理级的数据共享、文件共享、网络打印等功能。
四, 结束语
本控制系统区别于常规PLC控制系统具有集成度更高,组网更加灵活,管理能力更强的特点。其特点用户在以下方面有实际的感受:
高可靠性:系统自1999年9月投运至今未发生任何控制系统故障,保证了生产的可靠性。
网络通讯的高效性和灵活性:ControlNet具备很高的网络带宽和拓扑结构的灵活性。这使得系统在以下方面有突出的优势:
系统扩展方便:根据工艺的需要增加控制功能和I/O设备时,仅需在主干网上挂接相关的I/O设备,便可由网络上任一相关的控制器进行控制而不影响整个网络通讯和其它系统。
系统设计的灵活性:根据工艺的需要,任一控制器可灵活的控制任一在网络上的I/O设备。
维护的方便性:所有控制模块可带电插拔(包括CPU模块和网络模块),即使CPU被拔出进行维护时,系统的其它部分包括网络通讯仍照常工作。
系统的升级:ControlLogix的内存采用FlashMemory结构,控制器版本的升级,通过软件完成。
一级控制系统和二级管理系统的通讯:现在用户已自行开发了整个烧结厂的二级管理网。二级系统采用WindowsNT操作系统,NT服务器和SEQServe数据库。并将球团车间(ControlLogix系统)和一烧结(PLC5/40系统),二烧结(PLC5/40系统)和烧结分厂(Net90系统)分别连至二级系统,进而实现数据的转换和完成生产管理功能(见下图)。
罗克韦尔自动化网络和软件的开放性使连接和通讯非常简化,罗克韦尔软件还提供RSSql等软件来完成信息的转换,其它软件如Rsmail提供管理层上的InterNet网络服务等功能。通过两个网络的管理,本控制系统已超出以往PLC控制系统的功能,使系统更加高效、可靠、方便。
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