青岛碱业股份有限公司是我国采用氨碱法制碱的大型纯碱生产企业之一。而石灰窑是氨碱法制碱主要设备之一,它将石灰石煅烧供给生产所需的石灰和窑气。如何确保石灰窑稳定的运行,关系到全厂生产的正常运行和每天上百万的产值,意义十分重大。青岛碱业股份有限公司现有6座石灰窑,自2000年6月开始全面使用SIEMENS控制系统进行自动配料,使石灰配料生产趋于完善。
1 现场概况 现场每台石灰配料斗下部安装3个METrLER— TOLEDO称重传感器,单个传感器zui大量程为2吨。为解决料斗关门所产生的巨大冲击力对料斗位置的影响,3个称重传感器的安装方式为2个固定式、1个半浮动式,使现场条件下确保配料的。
2 SIEMENS控制系统概述
在配料岗位,每块PLC配备两块SIWAREX U称重模块,每块SIWAREX U称重模块完成对1座石灰窑的配料控制。在石灰配料岗位我们配置了2台SIMATIC—OP27显示控制仪表,通过SIMATIC—OP27显示控制仪表可以对6座石灰窑进行配料操作。同时在配料岗位配置了3块通讯模块完成与石灰主任室配置的上位机进行数据传输。这样以来,石灰车间的6座石灰窑就全部纳入到SIEMENS全集成自动化系统中。该控制系统有以下特点:
(1)整个系统符合SIEMENS公司全自动化的要求,互换性强,开放性高,稳定性强。
(2)6台配料秤由3套SIMATIC s7—300系列的PLC控制,危险性分散,可靠性高。
(3)2台SIMATIC—OP27显示控制仪表在控制室内作为配料操作的人机界面,任意1台SIMATIC— OP27显示控制仪表均可对6台配料秤进行操作。这2台SIMATIC—OP27显示控制仪表互为备用。
(4)上位机操作软件对6座石灰窑的配料情况进行监控,并记录生产数据,编辑报表。
3 SIEMENS控制系统工作原理 SIEMENS控制系统结构简图见图1。
现场称重料斗安装有3个称重传感器,当料斗内有物料时,传感器将所受的压力转换成电信号,通过接线盒送入称重模块进行处理,然后送入SIMATIC s7—300系列的PLC进行数据处理,并将数据显示于SIMATIC—OP27,使操作人员能随时监控系统的运行。而当需要配料时,操作人员只须按程序将配料的数据输入SIMATIC—OP27,SIMATIC s7—300系列的PLC将对此进行处理并输出到数字量输入输出模块,此模块输出4个数字量到电气,去控制电气的智能控制器依次完成上石、上煤、开门、关f-I 4个动作。
这套系统还配备了1台工业控制机做为上位机完成系统监控、数据采集记录、报表输出等功能,此系统的软件采用德国西门子公司的WinCC工具包,它具有强大的编辑能力,能够依据生产需要设置参数的上、下限值,清零值及死区等。
4 结束语 经过近2年的现场使用,SIEMENS控制系统的维护量非常小,只在每年的停产检修时进行卫生清理。
自公司采用SIEMENS控制系统后,大大降低了石灰配料操作工的劳动强度,减少了计量处对石灰配料系统的维护量。同时此SIEMENS控制系统提高了配料的精度,使石灰石在窑中充分燃烧,提高了原料的使用率,大大降低了生产成本,为公司节省了大量的资金。