1996年5月我廠擴(kuò)建2號回轉(zhuǎn)窯700t／d熟料生產(chǎn)線，生料均化庫選用一座Φ15m×30m的混合室?guī)?，其充氣控制的初步設(shè)計方案是：選用空氣分配器。在建設(shè)過程中，通過實際考察，對PLC＋電磁閥控制和空氣分配器方案進(jìn)行比較：
1）空氣分配器控制充氣的時間是固定的，生產(chǎn)中不能根據(jù)工況的具體條件進(jìn)行改變，均化的效果很難保證。而采用電磁閥控制，電磁閥的動作時間能用PLC程序任意調(diào)節(jié)，并且根據(jù)不同的情況用程序可以實現(xiàn)多種控制方式，使生料均化的效果達(dá)到最佳。
2）3臺空氣分配器的價格共計12.5萬元，而20只電磁閥PLC的價格只有7.4萬元。因此，1997年5月我廠決定采用PLC＋電磁閥控制方案，并且修改設(shè)計、安裝和調(diào)試全部由本廠自行承擔(dān)。1997年12月生料均化控制系統(tǒng)投入運行一年多，控制設(shè)備運行正常，均化效果良好。
1 混合室?guī)炀?
混合室均化庫主要包括：貯存庫、混合室、庫頂分配器、庫內(nèi)充氣系統(tǒng)和庫側(cè)卸料裝置。其中庫內(nèi)充氣系統(tǒng)包括：環(huán)形區(qū)卸料充氣槽、混合室攪拌充氣槽和隧道區(qū)輸送充氣槽，生料送入庫頂分配器，呈流態(tài)化均勻地分配到輸送斜槽中，通過斜槽下料口進(jìn)入貯存庫形成料層。庫底環(huán)形充氣槽分成四個區(qū)，由一臺羅茨風(fēng)機(jī)供氣，每個區(qū)包括三個充氣單元。通過電磁閥控制單個充氣單元的循環(huán)充氣，分塊切割料層，卸入混合室?；旌鲜页錃獠垡卜殖伤膫€區(qū)，由兩臺羅茨風(fēng)機(jī)供氣。通過電磁閥控制，以“一區(qū)強(qiáng)其余三區(qū)弱”的方式，輪換充氣攪拌混合室內(nèi)的生料，形成一定高度的流態(tài)化料層，后由隧道區(qū)上卸料口卸出。
2 PLC控制電氣設(shè)計
2.1 硬件設(shè)計
為滿足PLC控制與S7400PCS系統(tǒng)連接及設(shè)備控制要求，設(shè)置了S1自動／手動／機(jī)旁切換和S2中控／本控切換。當(dāng)S1在自動位置時，S2可以選擇中控計算機(jī)起／停操作或本控PLC控制柜起／停操作。當(dāng)S1在手動位置時，可由PLC控制柜上的按鈕來控制設(shè)備開、停。當(dāng)S1在機(jī)旁位置時，可由機(jī)旁控制箱上的按鈕來控制設(shè)備開、停。選用日本三菱公司的PLC：FX2－32MR擴(kuò)展FX－16EYR，對4臺羅茨風(fēng)機(jī)和20只電磁閥進(jìn)行控制。
2.2 軟件設(shè)計
程序設(shè)計采用梯形圖語言。根據(jù)控制原理，設(shè)計程序共分4個部分：1）外環(huán)區(qū)順序控制部分。2）內(nèi)環(huán)區(qū)“一強(qiáng)三弱”控制部分。3）羅茨風(fēng)機(jī)電機(jī)控制部分。4）方式切換和報警檢測部分。為適應(yīng)生產(chǎn)工況的變化，程序中外環(huán)區(qū)和內(nèi)環(huán)區(qū)的時間可隨時調(diào)整并有記憶功能。均化周期為55min。
3 PLC系統(tǒng)安裝調(diào)試
電氣設(shè)計完畢后即可進(jìn)行控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試。在控制柜中安裝PLC，連接電源及輸入、輸出控制線路，輸入控制程序進(jìn)行調(diào)試。首先采用模擬調(diào)試，即切斷輸出電源，模擬各種輸入信號并對所有輸出信號進(jìn)行測試，看程序各個部分的功能是否符合控制過程的要求，用以考察PLC控制程序的完整性和可靠性。然后接通PLC輸出電源，進(jìn)行空載聯(lián)動試車，最后進(jìn)行帶負(fù)荷聯(lián)動試車。
4 使用效果
1）PLC控制系統(tǒng)投入運行后，出庫生料CaCO3的指標(biāo)全部合格，均化系數(shù)可達(dá)5.4，系統(tǒng)運行良好。
2）每個充氣單元的時間參數(shù)可根據(jù)工藝的要求隨時調(diào)整，且有記憶功能，不受停電等因素的影響，修改參數(shù)方便。對各區(qū)充氣單元充氣順序的不同組合，可實現(xiàn)多種均化方式。還可控制環(huán)形區(qū)的卸料速度，使混合室內(nèi)的生料充分?jǐn)嚢璞３忠欢ǖ牧鲬B(tài)化料層高度，保證了均化效果，滿足了工藝的要求。
3）控制功能軟件化簡化了控制設(shè)備，節(jié)省了設(shè)備投資，同時增加了設(shè)備運行的可靠性，減少了維修工作量，降低了維修費用。系統(tǒng)切換靈活，操作簡單方便，崗位工人容易掌握。
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