一、工程概况

某钢铁集团是我国大型优质钢材的生产基地之一，年产优质钢材约400万吨。不久前我公司成功中标该钢铁集团炼钢配料系统的合同项目，该项目依托江苏某公司先进的给料机（BELT FEEDER）制造工艺，业界先进的自动化控制仪表来实现自动化配料的过程。江苏某公司生产的给料机产量居全国第一，市场占有率约40%左右。该项目位于该集团投资的6#料场，该料场沿江露天而置，投资约6个亿，该料场是该集团打造国际冶金工业园的重要组成部分，料场内放置了多种物料，这些物料多来自海外，另外还有返矿精粉、球团等从其他公司转入的物料。6#料场的综合调度管理系统由鞍钢、马钢设计院完成，原料经程控系统进入8个物料仓，在那里由我公司的自动配料系统（DCS）根据工艺要求进行配料，配料后的混匀料粉再经过皮带转运后由堆料机统一堆放在混匀料场，最后经输送机进入炼钢公司冶炼。

二、系统描述

1．配料模块由下列元件构成：

圆盘给料机

皮带秤给料机

变频器

SM6105仪表；

每个配料模块自成一个闭环控制回路，在单个配料模块中，圆盘给料机启动后，物料落到安装有称重传感器和速度传感器的皮带秤上，皮带秤的称重信号和速度信号进入SM6105仪表，SM6105仪表据此计算出瞬时流量再根据设定流量输出一个4－20mA的电流信号给变频器，变频器控制圆盘给料机和给料机的转速，圆盘给料机控制下料量，如此反复循环调节使每个仓的下料量在设定量附近。

2．采用的计算机和通信技术：

计算机采用Windows 2000操作系统，台湾某公司的工控机，开发工具我们选用的是Microsoft Visual C++6.0系统。由于控制室距离现场比较远（>1千米），在处理计算机与PLC的通讯时，我们选用了台湾某公司的一对光纤收发器（FDDI接口）。在与江苏赛摩拉姆齐公司SM6105仪表的通讯方面，我们选用了台湾某公司的RS232/RS485通讯协议转换产品。

选用的江苏某公司SM6105仪表功能简介：

主要特点：

1.数字化仪表:提供精确、无漂移的性能

2.自动调零:通过简单的操作，仪表将自动计算并建立一新的零点。

3.自动校准:为用户提供挂码校准、链码校准、电子校准和实物校准等多种自动校准方式。

4.自动零点跟踪:系统可自动进行零点跟踪

5.可编程控制器:可编程的仪表输入输出口可满足不同用户的要求。

6.滤波选择:滤波时间可调。

7.模块化结构:采用模块化结构，分为主板、电源板、输入输出板等，维护更方便。

8.零点死区:通过零点死区的设置消除小流量的干扰

9.速度输入选择:可选择内部和外部两种速度输入方式

10.时钟/日历:年月日时间校准

11.口令输入:保护参数，防止人为修改

12.语言选择:中、英文菜单切换

13.故障自诊断:可对多路称重传感器的故障、速度传感器的故障、系统内部（CPU、存储器、显示器等）故障等进行自诊断。

14.自动补偿功能:流量非线性自动补偿运算、皮带倾角变化自动补偿运算、通过输入物料的水份值进行水份补偿运算。

15.平衡调整:两个以上的称重传感器系统内部自动平衡调整。

主要技术参数

外壳:

1.现场安装型：外型尺寸312×380×150mm

2.安装孔尺寸：240×450mm

3.面板安装型：开口尺寸：140×284mm

4.外型尺寸：288×144×185mm（深）

温度:

1.工作温度：-10 — 50℃

2.存储温度：-40 — 70℃

3.电源:220VAC, 50Hz

测量单位:t, kg

存储器:E2PROM型存储器，掉电保存数据

精度/非线性:重量载荷从0%到满载荷的105%，误差低于0.02%

电子线路:32位ARM主处理器（内置防止系统死机的看门狗电路），24位模数转换器，实时时钟系统。

运输重量:

1.现场安装型：13kg

2.面板安装型：8kg

3.数字信号输入/输出:

1.8路可编程的数字输入使仪表接受来自各种设备开关量的输入。

2.12路可编程的数字输出信号用来提供各种信息或触发各种辅助设备。

3.速度输入:来自测速传感器的单路速度脉冲输入。

模拟信号输入/输出:

1.输入：称重传感器的毫伏信号。

2.输出：用于流量的标准0—20mA或4—20mA一路电流输出。

通讯:

1.RS232或RS485通讯接口

2.10M以太网、PROFIBUS、CAN、DEVICENET等现场总线

3.USB、GPRS、CDMA、无线网卡、红外通讯、蓝牙通讯

4.控制:PID调节控制输出

5.报表:进行班报、日报等数据报表的处理

4．本系统变频器选用西门子MicroMaster440变频器，PLC选用松下FP-C72 可编程控制器，该设备支持48点输入24点输出，通过计算基本可以完成我们所要求的任务。PLC在现场主要完成以下工作：

设备手动/自动选择

1～8#圆盘给料机1～8#皮带秤给料机点动

1～8#圆盘给料机1～8#皮带秤给料机联动

设备启停延时设定

设备报警

与大皮带连锁

5．先进的双给料调速工艺：

由于控制精度要求比较高，我们采用双调速工艺来提高控制精度，即当仪表经过PID整定输出调整信号后，由圆盘给料机和给料机变频器同时调速，达到调节配比的目的。经过实际的运行比较，这种双给料调速工艺调整效果要远优于单个变频器调速的方式，单批配料综合误差不超过0.1%。

6．使用的数据库简介：

pf.mdb：配方数据库，保存了生产的工艺配方。

alarm.mdb：报警数据库，保存了生产过程中的报警记录。

bc.mdb：班次设置数据库。

data.mdb：生产数据库，保存批次上料以及单班上料数据。

slqx.mdb：瞬时曲线数据库。

userlist.mdb：用户列表数据库。

ybcomm.mdb：仪表通讯数据库，保存仪表通讯设置的参数。

三、实施中遇到的问题：

由于在钢厂这种强干扰的环境，我们在调试时发现计算机和仪表通信总是不太稳定，我们经过仔细排查发现主要是由于动力电缆干扰所致。后来通过将通信电缆分开单独走线，终于解决了这个问题。另外，由于电器设计人员的疏忽，在设计时未能考虑圆盘给料机的控制问题，致使我们在现场不得不修改原定方案，增加相应的控制，使我们很是被动，但是通过这次工程施工我们仍然获得了宝贵的经验，对于今后的项目开发很有借鉴意义，那就是工作中一定要实事求是，兢兢业业，绝不能有任何马虎懈怠。

 

 

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