SLC 500可編程序控制器是A－B公司生產(chǎn)的一個不斷完善的中小型可編程序控制器系列，具有功能強大、處理快速的處理器，較大的存儲容量(最多可達64kB)和豐富的指令集，能實現(xiàn)多種控制任務(wù)；同時處理器自帶多種類型的通信接口：RS－232、DH－485、DH＋、Ethernet，可實現(xiàn)遠程控制及與上位機的遠程通信；深受工業(yè)控制領(lǐng)域的青睞。
高爐上料是整個高爐冶煉生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，擔負著為煉鐵高爐提供原料的功能，其將來自料倉的各種原料按一定的配料比送到高爐內(nèi)進行冶煉。整個上料過程大部分是順序邏輯控制，涉及到一些模擬量控制，但沒有反饋，不構(gòu)成閉環(huán)過程控制，故而多采用PLC進行控制。
遼陽鋼鐵集團2#高爐是2003年新建的高爐，上料系統(tǒng)采用繼電器控制方式，手動操作，人工記錄，勞動強度大，極易誤操作，使得高爐的利用系數(shù)低；2004年9月份決定采用PLC控制系統(tǒng)，根據(jù)實際情況和特點選用了SLC 500 PLC，對原有的系統(tǒng)進行全面的自動化改造。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及軟件配置
控制系統(tǒng)由SLC 500 PLC和上位工控機組成(如圖1所示)。根據(jù)控制任務(wù)需要，使用1747－L551處理器，2個1746－IB32數(shù)字量輸入模塊，1個1746－OB32及1個1746－OB16數(shù)字量輸出模塊，2個1746－NI8模擬量輸入模塊；上位機采用研祥工控機，通過以太網(wǎng)經(jīng)交換機與處理器進行數(shù)據(jù)通信。所有輸入輸出(除模擬量輸入部分)都采用中間繼電器隔離，強、弱電分開，使系統(tǒng)更安全可靠。PLC柜和上位機均安裝在料車主卷揚的控制室內(nèi)，所有輸入輸出點通過電纜連接到位于主卷室內(nèi)的輸入輸出模塊。
使用RSLogix500對控制器進行編程；用RSLinx對處理器通道進行組態(tài)。同時RSLinx也是連接上位機和控制器的通信軟件；上位機監(jiān)控軟件使用RSView32。
人機畫面構(gòu)成
系統(tǒng)的人機畫面顯示各種現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)和工藝參數(shù)，根據(jù)料單實現(xiàn)對不同礦種的上料量的設(shè)定，同時打印當班上料報表。畫面的主要組成如下：主畫面、設(shè)定畫面、報警畫面、趨勢畫面、打印畫面。主畫面(如圖2所示)主要顯示高爐上料時的各種實時數(shù)據(jù)和現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，如1～8#振動篩的狀態(tài)、1～8#料秤的瞬時稱量值及料秤門的開關(guān)、皮帶的起停、料車位置、鐘閥開關(guān)、探尺位置等；設(shè)定畫面完成1～8#料秤上料值設(shè)定及高爐料線設(shè)定功能；報警畫面顯示各種報警信息，如大小鐘故障、卷揚故障、振動篩故障、虧料超料、料秤門開/關(guān)故障等；趨勢畫面顯示8個料秤上料總量的實時趨勢；打印畫面為記錄當班各料倉上料數(shù)據(jù)，不實時顯示出來，每天換班時可自動打印出來。
程序的設(shè)計
該系統(tǒng)共使用了112個數(shù)字量輸入輸出點、16個模擬量輸入點、500多位中間變量位，不僅涉及到順序邏輯控制，還有對模擬量的控制、數(shù)據(jù)處理和故障處理，整個系統(tǒng)的編程量較大。在此，采用多個子程序分段實現(xiàn)的設(shè)計方法。除主程序外，還包括主卷揚、1～8#料秤、左右中間倉、鐘閥、探尺、故障報警、數(shù)據(jù)處理共15個子程序塊。主程序控制整個上料流程，子程序則控制相應(yīng)及相關(guān)的設(shè)備或完成相關(guān)的數(shù)據(jù)處理功能。
系統(tǒng)功能
系統(tǒng)分為手動控制和自動控制，通過新安裝的轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)。在單機調(diào)試、維修、PLC硬件或程序出現(xiàn)故障時，使用手動控制，在原有的操作臺上對設(shè)備進行控制，從而防止因PLC硬軟件出現(xiàn)故障而導(dǎo)致高爐停產(chǎn)；設(shè)備和PLC皆正常工作時，使用自動控制方式，通過PLC對設(shè)備進行控制和監(jiān)視。自動控制又分為集中自動和集中手動，在上位機的人機畫面上對單個的設(shè)備進行選擇。當選擇集中自動時由PLC用戶程序進行控制，選擇集中手動時可在人機畫面上對單個設(shè)備進行集中手動起停(或開關(guān))。
當系統(tǒng)的所有設(shè)備工作在集中自動方式時，可實現(xiàn)對上料系統(tǒng)的順序自動控制。程序正常運行時，在人機畫面上點擊“裝料”按鈕，振動篩起動向料秤裝料，達到設(shè)定值后自動停止；再點擊“下料”按鈕，料秤向皮帶上下料；其后程序?qū)㈨樞蜃詣涌刂圃O(shè)備：左(右)中間倉門開、左(右)中間倉門關(guān)、左(右)車上行、料車過小鐘檢查點小鐘開、小鐘關(guān)、大鐘開、大鐘關(guān)、放探尺、提探尺。其中1個1746－NI8模塊采集8個料稱的瞬時稱量值，因為振動篩都有余振，該瞬時稱量值與人機畫面的滿點設(shè)定值——預(yù)滿設(shè)定值(預(yù)滿設(shè)定值即余振量大小，根據(jù)積累的經(jīng)驗進行設(shè)定)進行比較，當達到上述值時，振動篩就自動停止，通過余振達到滿點設(shè)定值，從而實現(xiàn)了精確的按照配料比上料。另一個1746－NI8模塊采集探尺的瞬時位置值，再跟設(shè)定值比較，從而判斷高爐料況，是否虧料、超料。
系統(tǒng)同時對所有的電氣設(shè)備進行了必要的電氣聯(lián)鎖，保證設(shè)備正常運行和生產(chǎn)安全。設(shè)備的電氣聯(lián)鎖確保了安全，防止各種不當操作引起設(shè)備損壞及安全事故。
整個工程于2004 年11月竣工，運行證明PLC控制系統(tǒng)安全可靠，操作靈活，自動化程度高，大大降低了工人勞動強度；控制精度高，誤操作少，較大的提高了高爐利用系數(shù)，帶來了可觀的經(jīng)濟效益。
來源：《電氣時代》
