SLC 500可編程序控制器是A－B公司生產(chǎn)的一個(gè)不斷完善的中小型可編程序控制器系列，具有功能強(qiáng)大、處理快速的處理器，較大的存儲(chǔ)容量(最多可達(dá)64kB)和豐富的指令集，能實(shí)現(xiàn)多種控制任務(wù)；同時(shí)處理器自帶多種類(lèi)型的通信接口：RS－232、DH－485、DH＋、Ethernet，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及與上位機(jī)的遠(yuǎn)程通信；深受工業(yè)控制領(lǐng)域的青睞。
高爐上料是整個(gè)高爐冶煉生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)著為煉鐵高爐提供原料的功能，其將來(lái)自料倉(cāng)的各種原料按一定的配料比送到高爐內(nèi)進(jìn)行冶煉。整個(gè)上料過(guò)程大部分是順序邏輯控制，涉及到一些模擬量控制，但沒(méi)有反饋，不構(gòu)成閉環(huán)過(guò)程控制，故而多采用PLC進(jìn)行控制。
遼陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)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(dòng)操作，人工記錄，勞動(dòng)強(qiáng)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(shí)際情況和特點(diǎn)選用了SLC 500 PLC，對(duì)原有的系統(tǒng)進(jìn)行全面的自動(dòng)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(jī)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(gè)1746－IB32數(shù)字量輸入模塊，1個(gè)1746－OB32及1個(gè)1746－OB16數(shù)字量輸出模塊，2個(gè)1746－NI8模擬量輸入模塊；上位機(jī)采用研祥工控機(jī)，通過(guò)以太網(wǎng)經(jīng)交換機(jī)與處理器進(jìn)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(qiáng)、弱電分開(kāi)，使系統(tǒng)更安全可靠。PLC柜和上位機(jī)均安裝在料車(chē)主卷?yè)P(yáng)的控制室內(nèi)，所有輸入輸出點(diǎn)通過(guò)電纜連接到位于主卷室內(nèi)的輸入輸出模塊。
使用RSLogix500對(duì)控制器進(jìn)行編程；用RSLinx對(duì)處理器通道進(jìn)行組態(tài)。同時(shí)RSLinx也是連接上位機(jī)和控制器的通信軟件；上位機(jī)監(jiān)控軟件使用RSView32。
人機(jī)畫(huà)面構(gòu)成
系統(tǒng)的人機(jī)畫(huà)面顯示各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)和工藝參數(shù)，根據(jù)料單實(shí)現(xiàn)對(duì)不同礦種的上料量的設(shè)定，同時(shí)打印當(dāng)班上料報(bào)表。畫(huà)面的主要組成如下：主畫(huà)面、設(shè)定畫(huà)面、報(bào)警畫(huà)面、趨勢(shì)畫(huà)面、打印畫(huà)面。主畫(huà)面(如圖2所示)主要顯示高爐上料時(shí)的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)，如1～8#振動(dòng)篩的狀態(tài)、1～8#料秤的瞬時(shí)稱量值及料秤門(mén)的開(kāi)關(guān)、皮帶的起停、料車(chē)位置、鐘閥開(kāi)關(guān)、探尺位置等；設(shè)定畫(huà)面完成1～8#料秤上料值設(shè)定及高爐料線設(shè)定功能；報(bào)警畫(huà)面顯示各種報(bào)警信息，如大小鐘故障、卷?yè)P(yáng)故障、振動(dòng)篩故障、虧料超料、料秤門(mén)開(kāi)/關(guān)故障等；趨勢(shì)畫(huà)面顯示8個(gè)料秤上料總量的實(shí)時(shí)趨勢(shì)；打印畫(huà)面為記錄當(dāng)班各料倉(cāng)上料數(shù)據(jù)，不實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，每天換班時(shí)可自動(dòng)打印出來(lái)。
程序的設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)共使用了112個(gè)數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)、16個(gè)模擬量輸入點(diǎn)、500多位中間變量位，不僅涉及到順序邏輯控制，還有對(duì)模擬量的控制、數(shù)據(jù)處理和故障處理，整個(gè)系統(tǒng)的編程量較大。在此，采用多個(gè)子程序分段實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方法。除主程序外，還包括主卷?yè)P(yáng)、1～8#料秤、左右中間倉(cāng)、鐘閥、探尺、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)處理共15個(gè)子程序塊。主程序控制整個(gè)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(dòng)控制和自動(dòng)控制，通過(guò)新安裝的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。在單機(jī)調(diào)試、維修、PLC硬件或程序出現(xiàn)故障時(shí)，使用手動(dòng)控制，在原有的操作臺(tái)上對(duì)設(shè)備進(jìn)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(shí)，使用自動(dòng)控制方式，通過(guò)PLC對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)視。自動(dòng)控制又分為集中自動(dòng)和集中手動(dòng)，在上位機(jī)的人機(jī)畫(huà)面上對(duì)單個(gè)的設(shè)備進(jìn)行選擇。當(dāng)選擇集中自動(dòng)時(shí)由PLC用戶程序進(jìn)行控制，選擇集中手動(dòng)時(shí)可在人機(jī)畫(huà)面上對(duì)單個(gè)設(shè)備進(jìn)行集中手動(dòng)起停(或開(kāi)關(guān))。
當(dāng)系統(tǒng)的所有設(shè)備工作在集中自動(dòng)方式時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)上料系統(tǒng)的順序自動(dòng)控制。程序正常運(yùn)行時(shí)，在人機(jī)畫(huà)面上點(diǎn)擊“裝料”按鈕，振動(dòng)篩起動(dòng)向料秤裝料，達(dá)到設(shè)定值后自動(dòng)停止；再點(diǎn)擊“下料”按鈕，料秤向皮帶上下料；其后程序?qū)㈨樞蜃詣?dòng)控制設(shè)備：左(右)中間倉(cāng)門(mén)開(kāi)、左(右)中間倉(cāng)門(mén)關(guān)、左(右)車(chē)上行、料車(chē)過(guò)小鐘檢查點(diǎn)小鐘開(kāi)、小鐘關(guān)、大鐘開(kāi)、大鐘關(guān)、放探尺、提探尺。其中1個(gè)1746－NI8模塊采集8個(gè)料稱的瞬時(shí)稱量值，因?yàn)檎駝?dòng)篩都有余振，該瞬時(shí)稱量值與人機(jī)畫(huà)面的滿點(diǎn)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(yàn)進(jìn)行設(shè)定)進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到上述值時(shí)，振動(dòng)篩就自動(dòng)停止，通過(guò)余振達(dá)到滿點(diǎn)設(shè)定值，從而實(shí)現(xiàn)了精確的按照配料比上料。另一個(gè)1746－NI8模塊采集探尺的瞬時(shí)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(shí)對(duì)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行了必要的電氣聯(lián)鎖，保證設(shè)備正常運(yùn)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(dāng)操作引起設(shè)備損壞及安全事故。
整個(gè)工程于2004 年11月竣工，運(yùn)行證明PLC控制系統(tǒng)安全可靠，操作靈活，自動(dòng)化程度高，大大降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)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(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
來(lái)源：《電氣時(shí)代》
