一、前言

　　PROFIBUS是一種國際化、開放式異步串行通訊標準，廣泛適用于制造業(yè)自動化和流程自動化、樓宇、交通、電力等各行各業(yè)。通過PROFIBUS可以方便地實現(xiàn)各種不同廠商的自動化設(shè)備及元器件之間的信息交換。PROFIBUS協(xié)議標準由三個兼容部分組成：PROFIBUS-DP(分布式外設(shè))、PROFIBUS-FHS(現(xiàn)場總線信息規(guī)范)、PROFIBUS-PA(過程自動化)。標準化的現(xiàn)場總線具有“開放”的通訊接口、“透明”通訊協(xié)議，允許用戶選用不同制造商生產(chǎn)的分散IO裝置和現(xiàn)場設(shè)備。現(xiàn)場總線PROFIBUS滿足了生產(chǎn)過程現(xiàn)場級數(shù)據(jù)可存取性的重要要求，一方面它覆蓋了傳感器執(zhí)行器領(lǐng)域的通信要求，另一方面又具有單元級領(lǐng)域的所有網(wǎng)絡通信功能。特別在“分散IO”領(lǐng)域，由于大量的、種類齊全的、可連接的現(xiàn)場設(shè)備可供選用，因此PROFIBUS已成為事實上的國際公認的標準

　　本文介紹了某鋼鐵廠原料廠的配料控制系統(tǒng)改造的主要功能，特點，工作原理，控制方式和配置選型。近年來，我國的鋼鐵冶煉行業(yè)發(fā)展迅速，燒結(jié)礦是煉鐵的主原料，而配料技術(shù)工藝是影響燒結(jié)礦質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，各稱量設(shè)備只有達到一定精度才能保證礦的質(zhì)量。

　　傳統(tǒng)燒結(jié)工藝中主要依靠工作經(jīng)驗進行調(diào)節(jié)，存在以下幾方面的問題：

　　A、不能適時進行調(diào)節(jié)配比，生產(chǎn)效率較低。

　　B、由于缺少計量設(shè)備，人為影響因素較多，物料不能很好控制，浪費現(xiàn)象嚴重，生產(chǎn)成本大大提高，不合格率較多，造成大量的廢品。

　　C、由于物料的粉塵污染較嚴重，嚴重影響工人的身體健康。近幾年來，鋼鐵廠工業(yè)過程自動化程度越來越高及人們對環(huán)保意識的增強，變頻技術(shù)以其優(yōu)異的性能，在國內(nèi)外得以廣泛應用。

　　二、配料控制系統(tǒng)的主要功能及特點

　　1、控制系統(tǒng)主要功能

　　A、監(jiān)控功能：對皮帶稱配料過程的瞬時流量、日累計、月累計、年累計等參數(shù)進行檢測和監(jiān)視;

　　B、畫面顯示：通過計算機顯示器可顯示配料過程中有關(guān)控制參數(shù)的運行狀況，以及顯示實時配料曲線和表格;

　　C、打印管理：可隨時打印配料報表，以便保存和查詢;

　　D、通訊功能：工控機與PLC和配料稱重儀表之間進行可進行雙向數(shù)據(jù)及信息交換;

　　E、數(shù)據(jù)處理：系統(tǒng)可自動對采集的信號進行運算處理，并輸出到相應的控制量;

　　F、控制功能：根據(jù)操作前相應的設(shè)定值，自動控制設(shè)備的正常運行，包括PID調(diào)節(jié);

　　G、報警功能：上位機以畫面方式和聲光信號方式對各種參數(shù)超限或設(shè)備狀態(tài)異常進行報警。

　　2、鋼鐵廠配料控制系統(tǒng)的主要特點

　　A、在配料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用中小型集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了“分散控制，集中管理”，克服了“危險集中”的問題;

　　B、上位機和下位機相對獨立。具有手動、自動、半自動切換功能，聯(lián)機時，彼此間按特定協(xié)議互通信息，脫機時，單臺秤可獨立實現(xiàn)工藝閉環(huán)過程控制;

　　C、上位機遠離操作現(xiàn)場，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善了操作員的工作環(huán)境;

　　D、下位機選用可編程控制器，具有很強的抗干擾能力，編程簡單易于掌握，能在惡劣的環(huán)境中長期可靠的運行;

　　G、采用PID調(diào)節(jié)，提高配料系統(tǒng)的配料精度，并能根據(jù)生產(chǎn)要求，設(shè)置最佳的工作開關(guān)時序，較好的解決料頭料尾問題，自動修改系統(tǒng)的物料配比;

　　三、配料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

　　1、控制系統(tǒng)的總體構(gòu)成拓撲圖及系統(tǒng)原理圖

　　本系統(tǒng)由兩套PLC系統(tǒng)和一套上位機監(jiān)控系統(tǒng)組成。PLC系統(tǒng)由兩個AB-300主站和26個輸料稱重傳送帶作為從站及專用通訊電纜組成，主站與從站通過PROFIBUS-DP通訊，

　　上位機監(jiān)控系統(tǒng)采用WindowsXP操作系統(tǒng)，安裝RSlogix5000編程軟件及力控6.0組態(tài)軟件。

　 A、上位機：對整個系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，畫面顯示和報表打印;

　　B、PLC：實現(xiàn)配料的自動控制;

　　C、配料儀表：用于配料的PID調(diào)節(jié)及瞬時流量和累計流量等參數(shù)的顯示;

　　D、控制柜：用于系統(tǒng)的邏輯控制和供配電;

　　E現(xiàn)場手操箱：用于現(xiàn)場單臺設(shè)備的啟?？刂?。

　　2、系統(tǒng)的運行方式：每一臺配料稱設(shè)手動，半自動，自動三種控制方式

　　A、手動時，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到手動位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、電位器、頻率表等實現(xiàn)控制，由稱量儀表顯示物料瞬時量及累積量。主要用于網(wǎng)絡系統(tǒng)故障PLC控制系統(tǒng)發(fā)生故障或其它原因，需要進行手動檢修試車工作情況下的應急操作。

　　B、半自動時，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到自動位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、頻率表、稱重顯示儀表等實現(xiàn)控制，可以通過稱重儀表設(shè)定的配方自動調(diào)整配料量，顯示物料瞬時量及累積量。主要用于不需要上位控制時。

　　C、全自動時，將儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到聯(lián)動位置，由上位機控制皮帶的啟停，動態(tài)顯示各物料量、皮帶運行狀態(tài)、各種報警指示，各配料量由上位機根據(jù)工藝要求統(tǒng)一設(shè)定，可進行采集和處理各配料控制回路來的稱量信號與開關(guān)量狀態(tài)，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的皮帶秤給料、稱量檢測、料量調(diào)節(jié)，選擇和切換料倉等配料過程的自動控制。此時現(xiàn)場手動控制系統(tǒng)不起作用，完全通過中控室進行操作。

　　3、自動運行系統(tǒng)的啟動和停止

　　四種方式：順序啟動、順序停止、緊急停止、同時啟動

　　A、順序啟動:用于系統(tǒng)的初次啟動或者順序停止后的系統(tǒng)再啟動，順序啟動功能可以控制參加配料的給料設(shè)備按照皮帶的運行方向按一定的時間間隔依次啟動，保證料頭能夠?qū)R。

　　B、順序停止：用于希望長時間停車的場合，這樣可以保證輸送皮帶上的物料都運送干凈，使皮帶處于物料狀態(tài)，并且可以保證料尾對齊。

　　C、緊急停止：用于發(fā)生緊急情況所有參與配料的設(shè)備立即停止運行的場合。

　　D、同時啟動：用于急停后的再啟動，能夠使系統(tǒng)在上一次的“斷點”處接著往下運行，就像沒有發(fā)生過任何事情一樣。

　　注意：不能隨便，無順序的點擊這四個按鈕，必須按操作要求來操作。