可编程序控制器在铜冶炼消费经过中的应用.docx

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1、可编程序控制器在铜冶炼消费经过中的应用是率先在国内铜冶炼企业采用可编程序控制器用于主体消费工艺经过控制的企业，其成果和经历随后也得到了国内其他冶铜企业的肯定和效仿，该工程也因此获得了当时的国家有色工业局授予的科技进步一等奖。金隆铜业有限公司采用的是在国际市场占有率较高，知名度也较高的美国Rockwell公司消费的PLC-5系列大型可编程序控制器。全套系统的成套和软件的编制调试那么由上海自动化仪表研究所、南昌有色金属设计研究院、铜陵有色设计院和金隆铜业有限公司自动化室共同承当，这几家单位都有着雄厚的技术气力和多年从事自动化工程设计、成套的经历，因此系统自投用以来在消费和治理中都收到了显著的成效。

2、一、系统概述1.系统配置金隆的可编程序控制器系统主要包括：三台转炉、转炉公用设备及铸渣机PLC控制系统；两台阳极精炼炉PLC控制系统以及电解车间及电解液净化局部的PLC控制系统。以上三个系统共分为九个PLC控制站，这九个PLC控制站全部选用PLC-5/40可编程序控制器作为主机。2.PLC-5/40介绍PLC-5/40是Rockwell公司PLC家族中应用最广、功能最强、性能价格比最理想的机种之一。它具有速度快、内存大、指令系统丰富等特点，并可配置成主机和网络冗余的控制系统。3.软件介绍软件包括通讯软件WinLinx、监控软件WinView和编程WinLogic5。WinLinx是以Windo

3、ws为根底的、用于与PLC进展通讯的软件。WinLinx既是一个驱动程序又是一个DDE效劳程序。驱动程序是与PLC之间的通讯接口，而DDE效劳那么提供了与Windows其他应用程序的数据交换手段。WinView是一个用于数据收集、监控和信息治理的工业监控软件包，是个人微机上的实时、多任务、多窗口的、功能强大的、模块化的、彩色图形组态软件。它可以根据现场数据的变化而形成动态画面。WinLogic5是用于对可编程序控制器进展编程和文本处理、功能强大的软件包。它提供了对ROCKWELL公司的PLC-5可编程序控制器进展在线和离线编程、I/O组态、报告、诊断、注射和监控、强迫等功能。它具有非常友善的人

4、机界面，全部功能均可以用鼠标进展简单的操纵。二、详细应用1.在阳极精炼炉的应用金隆公司共有两台阳极精炼炉，其操纵控制程度的好坏直接关系到阳极铜的质量乃至影响到电解铜的质量，阳极精炼炉共用了四个PLC-5/40处理器，两主两从，互为热备，分别控制两台阳极精炼炉的倾转系统、附属设备和所有的调节回路。另外，还担负着承受行车无线传输称重数据的任务。此外，两台行车上的行车秤的称重实时数据也是由阳极精炼炉PLC进展承受并进展数据转换处理和显示的。大局部实时信号的累计值、历史趋势和报警画面也都由PLC完成。总之，由于在阳极精炼炉使用了PLC，使得大量的继电器控制柜和二次仪表得以取消，不仅节省了空间，也使得故

5、障率大为减少，进步了系统的可靠性，并且回路修改极为方便，减少了二次投资。2.在转炉的应用转炉工段包括三台转炉本体、三套残极加料系统、一套溶剂运输系统、环境集烟以及电收尘四大局部。有八个PLC组成四套热备控制系统进展控制，每台转炉本体和对应的残极加料系统由一套PLC进展控制，溶剂运输、环境集烟以及电收尘由一套PLC进展控制。投产以后，根据消费情况和工艺要求，我们对转炉的事故倾转回路进展了改造，将事故倾转由直流倾转改为沟通倾转，仅当沟通失压时才由直流倾转，增加了系统的可靠性。还增设了富氧调节回路和纯水槽自动补水调节回路。此外，由有色机械总厂消费的铸渣机也是用PLC进展控制的。由于采用了PLC进展控

6、制，使转炉的劳动强度大为减轻，监控更为方便，维护更为简单。3.在电解、净液的应用电解、净液共用了三台PLC，一台用于对电解工段的电器设备以及经过工艺参数进展检测和控制，一台用于对净液工段的电器设备以及经过工艺参数进展检测和控制，一台用作与上位一台以太网的网络通讯接口。PLC主要对一些给液泵、循环泵、泥浆泵等一些泵的启、停进展联锁控制和监视，对风机的运行情况进展监控，对短路器进展监控。由于采用了PLC，取消了大量的二次仪表，所有的仪表指示值都可以在监控站的屏幕上显示，统计报表、历史趋势曲线都可以很方便地打印出来。参数的修改和设备的操纵都可以用鼠标在屏幕上完成。三、网络化方案及其实现PLC-5处理

7、器不仅具有非常强的控制功能，还具有非常强的通讯才能。因此，它不但适用于各种控制应用环境中，十分适用于计算机集成消费系统CIMS的消费方式，与计算机等来形成一个高度全面化的分布式多级控制系统。消费的经过特别复杂，因此实现消费经过的全面高度自动化比拟困难，同时，由于市场需求和技术开展的更新速度日益加快，以往传统的、相对稳定的消费经过也变得越来越不适应要求，这就对自动化消费的方式提出了一个动态的开放要求。因此，治理和控制一体化成为当代化企业越来越迫切的需要，而在此经过中，网络化的实现又成为一个关键的环节。金隆公司的消费治理网络就是这样一个集控制和治理于一体的厂级分布式控制系统，网络构成如下列图所示。

8、1.PLC与治理网的联接由网络图可以看出，全厂的PLC共构成两条数据高速通道DH+链，一条是电解、净液的PLC通过ROCKWELL公司的以太网接口模块5/20E与以太网相连，一条是阳极精炼炉、转炉的PLC通过DCS与上位以太网相连。采用这种联结方案主要是受各PLC物理位置的限制。PLC的实时数据传到以太网后，由美国DEC公司的阿尔法小型计算机承受并转换成个人电脑可以识别的数据信号后，再发往各治理终端。这样，各治理终端通过相应的软件就可以随时调出工艺流程画面和实时工艺参数，治理者就可以随时理解到现场工艺情况和各类数据报表，进而为治理带来极大的便利。2.DH+网DH+是一个公共总线形成的对等的工业

9、局域网，其网上的每个节点无主次之分，网络的存取方式为令牌传递方式，传输介质为屏蔽双绞线，最大传输间隔为3044m，通讯波特率为57.6K57.6K位/s=1字节/0.14ms,最大节点数为64个。屏蔽双绞线相比照较廉价，并有比拟好的抗噪性，能保证传输信号不失真，不失为一种理想的传输介质。令牌传递方式可以消除那些试图获得网络访问权的PLC站点之间的竞争，哪个站点得到令牌，它就成为主站，进而有权向其他站点发送信息，用完相应的时间片后，即将令牌传递到下一个站点，这样可以防止因某个站点故障而影响到整个网络。每个PLC-5/40处理器有四个通讯口，可用软件设置成远程I/O通讯链与输入输出机架相连或者设置

10、成DH+网络通讯口。在转炉调试时，由于各站点之间需要传递的数据量太大，引起监控站屏幕频繁出现网络超时报警信息，我们就用途理器空闲的通讯口，专门设置了一条DH+通讯链，专门用于处理器之间的数据传递，解决了网络拥挤的问题。由于DH+网络优越的网络性能，使得数据在站点之间传递变得极为便利，行车称重数据本来发往阳极精炼炉，可是由于有了DH+网络，在转炉也可以看到这些数据。转炉的作业方式是交替作业，加上很多设备是三台转炉共用，因此需要互相传递的信息量非常大，由于有了DH+网络，一切问题迎刃而解。四、调试中碰到的难点及解决方法投产前，网络安装测试好之后，开场进展系统的总调试，发现由于三台转炉的很多辅助设备

11、是共用的，因此各PLC之间需通过网络交换的数据量十分大，引起网络繁忙，网络超时报警频频出现，影响调试和正常操纵。起初试图通过增大监控站的内存、扩大缓冲区、精简操纵画面等方法解决这个问题，但效果均不理想。后来想到利用途理器的其他空闲的通讯口，专门开设一条网络专供转炉的四个PLC之间传递数据用，结果特别令人满足，很好地解决了这个问题。五、投产后的增设及改良工程由于工艺状况和设备状况的要求，投产后在转炉进展了一系列的改造和增设工程，主要包括以下几个方面。1.转炉事故倾转的改造在原设计中，转炉的事故倾转是蓄电池带动直流电机驱动的，由于蓄电池只能供电10min，而充电时间需10多个小时，且有倾转速度慢、

12、性能欠可靠等缺点，轻易引起堵风眼事故。针对这种情况，我们在软件上进展了修改，使得只有沟通失压时，才由直流电机驱动转炉挪动，在其他条件下，均由沟通电机带动炉子做事故倾转，大大减少了事故的发生，具有很好的效果。2.增设富氧改造调节回路投产一段时间后，为了增加固破和冷铜的处理量，根据工艺要求，我们在转炉增加了富氧锤炼自动调节回路。回路投用后，操纵人员只要在操纵画面上设定所需的用氧浓度，调节回炉即可根据送风流量和设定氧浓自动调节氧气的流量，操纵特别方便。至今，使用效果一直很好。3.增加纯水槽自动补水回路纯水槽的水是用于转炉冷却水套的，一旦断水，就会对设备造成损坏。未改造之前转炉纯水槽补水需用与纯水站联络，这就要求操纵人员经常监视纯水槽的水位，很不方便，改造之后，低水位自动补水，高水位自动停水，且有高、低水位报警，既方便又平安，得到操纵人员的好评。4.增加报警点和历史趋势记录转炉投产后，我们在转炉增加了PLC系统不连续电源UPS掉电报警、烟罩断流报警、纯水槽水位报警等，进步了消费的平安性。增加了排风机转速和输出给定值的历史趋势记录，给设备监护和故障判定分析提供了根据。总之，可编程序控制器因其可靠的性能、卓越的控制功能和强大的通讯功能在金隆公司的消费和治理中发挥了很大的作用，创造了一定的经济效益。随着其性能价格比的进步，相信会在工业企业中得到更加广泛的应用。0