为实现某集团2007年产铁780万t、产钢700万t的生产目标，于2005年开始新建综合料场，新建综合料场分3个阶段进行施工，到2007年底基本建成。新建综合料场生产工艺、机械设备、电气及控制系统均较为先进，在很大程度上满足了原有4*高炉,新建四烧车间2台265n?烧结机、6#高炉的用料需求。
1工艺概述
新建某股份有限公司炼铁厂综合料场占地六平方公里之多，共有设备300多个，控制流程复杂,是我国最大的炼铁综合料场之一。各种物料经输入1、输入2、输入3、精矿仓，由皮带输送系统、5台堆取料机堆料设备、一台混匀堆料机送入各物料条进行储备，储备物料经过2台混匀取料机、5台堆取料机取料设备输送到输出1、输出2,再经输岀系统给四烧车间2台265平方米烧结机的供料系统以及6,高炉的喷吹站供料，其中：输入1包括一套翻车机系统；自产精矿、区外精矿、澳矿、云石、石灰石经混匀配料系统，混匀配料按配比输出各物料并送入H或G料条；煤粉经过料线选择经储料堆或输入、输出系统输送到配煤系统，配煤系统对烟煤、无烟煤按比例配送。另外,6#高炉筛下返矿经返矿输送系统运送到料场料堆中。综合料场配有CC1、CC3、CC4、CC6除尘系统，喷水系统等配套系统，有效降低生产设备故障率并最大限度减少对外部环境的污染。
2系统结构
2.1工具软件概述
新建综合料场电控系统采用国产GCS-1型PLC控制系统，该PLC系统适合大、中、小自动控制方案，其组态软件为SOFTPLC系统组态软件，人机界面系统为SVIEW实时监控软件。SOFTPLC系统组态软件包括：TDNG、MBE。实时监控软件SVIEW是GCS-1型PLC控制系统的上位机监控软件,通过鼠标和操作员键盘的配合使用，可以方便地完成各种监控操作。
2.2网络构成
控制站采用ARCNET网络结构，同一站点可连远程机架，站内机架用RG-62A/U同轴电缆相连，电缆终端电阻93Q,对现场级设备，执行器、传动系统、二次仪表等进行数据采集、完成逻辑运算和自动控制功能，控制站同控制站之间通过光纤环网自适应交换机进行相连;操作站与操作站之间通过TCP/IP协议⑴的以太网相连，实现实时数据交换、报警输出、趋势记录、报表打印等部分过程级控制功能；操作站与控制站之间的通讯交换机，遵循TCP/IP协议,同控制站之间的光纤环网进行数据交换。控制站通过以太网通讯模块同光纤环网相互交换数据。主干网包括3个相关联的其拓扑结构为环形的网络，一个独立除尘系统网络，网络拓扑结构为光纤总线型。为保证通信顺畅、抗电干扰，远距离传输信号,主干网传输介质均为光纤。综合料场除尘系统网络拓扑见图1,综合料场系统网络拓扑见图2.
其中，环形拓扑结构、总线形拓扑结构存在以下不足:诊断故障困难、对站点要求高⑵。

2.3硬件配置
硬件采用浙大中控SUPCONGCS-1PLC控制系统。控制器是以嵌入式⑶CPU为核心的实时控制器，符合IEC61131-3标准，以该控制器为核心可以构建成开放式的PLC控制系统。CPU带负载能力，本地站为32个I/O模块,远程站取决于ARCNET的传输带宽，每个站最大负载为128个模拟量或1024个开关量，系统总的容量不能超过3000个信号点。选用同步控制模块、冗余备份模块实现CPU热备份;通过以太网通(2)#站、卸料站、精矿站,两个远程站:筛分站、筛分除尘。控制站中的电源均配置UPS。
3控制功能
3.1料线无扰动切换功能
综合料场从物料输入系统到输出系统,再跨到配煤、烧结系统，皮带系统料线众多，料线交叉，同时物料种类多样。根据生产的需要，各个系统在操作站均配置了料线选择区，各区域料线相衔接，能实现顺料线启动相关设备，逆料线停止皮带系统,所选料线可清晰地在操作站显示，不选料线隐藏在画面中，在几个料线同时运转的时候，停料线可以在不载料的过程中掐料线尾，加料线、倒系统,通过设在操作站上倒系统软按钮进行，完成料线不停车的切换，待料线完全启动完后，倒系统软按钮自动复位,交叉系统可以在不停车的情况下，无扰动的并入所选的料线中，避免了设备的大启、大停，缩短了启停设备时间,提高了运料的效率。
3.2混匀自动控制
3.2.1混匀配料概述
综合料场混匀配料间为四烧车间进行预配料，配料间顶部有布料车，给料槽输料，配料槽共计有12个，配料的料种有九类，包括：自产精矿、区外精矿、澳粉、巴润矿、白云石、灰石、返矿、除尘灰，在通常的情况下，精矿、澳粉、巴润矿、白云石、灰石参加配料。配料根据料种、料量，由配料秤给定，给定的物料通过皮带机输送到堆料机，堆料机把混合料送入堆料机两侧的料条，进行备料。
3.2.2混匀配料实现方法
混匀配料间有12套给料设备，其中：10套圆盘、皮带给料机,2套螺旋给料机，给料机电气设备包括:计算机操作站、PLC、积算器、配料秤、变频器以及相关的配套电气装置。每套给料机独立构成给料量调节回路。给料量调节回路原理见图3。

由图所示，给料量调节由以计算机控制系统和积算器为核心的调节回路完成，给料量可以单独设定，也可由配料总量与配料比共同计算给定，计算给定优先级大于直接设定，给料量经过计算机PLC相应的输出卡件转化为标准4~20mA信号，信号直接给积算器且处理后输出。物料的实时检测量经过配料秤送入积算器,经给料PID调节，达到目的要求。给料量SP与给料量PV实时偏差比较，偏差大且超过设定的时间，进行报警，严重的情况设备要停止运行。通过以上过程控制，基本保证预配料配比的精度，有效杜绝了料槽的篷堵,稳定了料堆的成分。
3.3配煤自动控制
配煤间有6套给料设备，每套设备独立构成给料量调节回路，给料调节原理见图3。综合料场配煤系统是高炉喷吹站的进料关口，配煤的精确性直接影响喷煤的质量和安全,特别是配入烟煤以后，要求配煤的精度更高。为了满足工艺上的要求，相应自动化设备调整了控制精度：在配煤系统的程序上加入配煤的给定量与流量的偏差报警、偏差停车，烟煤的配比误差控制在5%以内，若有任意给料设备偏差超过精度范围,那么配煤设备将同停，在主控室操作站设声光报警，在现场岗位安装声音报警设备，在操作站上绘制实时配煤流量趋势。配煤系统自动化设备的调整，使得配煤精度进一步提高，把烟煤和无烟煤严格控制在配比精度范围以内，烟煤、无烟煤混用安全可靠；检测、监视设备的运行状况更加便利、及时，便于岗位发现设备故障，及时处理设备隐患；管理人员可通过画面了解配煤情况，根据配煤趋势指导烟煤和无烟煤配比量。
3.4堆取料机控制
根据工艺布局、流程的要求，堆取料机要与皮带系统进行联锁，把堆取料机运行状态的数据传入GCS-1系统，同时把皮带系统启停、故障、命令等信号通过GCS-1系统的SOFTPLC传送到各台堆取料机的PLC中处理。常规、传统的做法是把双方要传输的信号用硬线在不同的系统间通过各自的I/O模件进行传送。综合料场皮带机头尾轮间距大，堆取料机常进行移动作业，如果采用常规、传统的做法，常出现的问题:线缆不宜铺设，经常被拉断，维护量大，消耗大量的人力、物力。综合料场突破了传统，采用GCS-1系统SOFTPLC与SIMATIC通讯及SIMATIC无线通讯技术。
3.5电气设备联锁控制
综合料场从整体上分为输入系统、堆取料机系统、输出系统及两个比较独立的系统：翻车机系统和除尘系统。系统由14个控制站进一步细分为14个小系统，有联锁关系的小系统所控制的设备的联锁信号以数据包的形式在站点间传输，控制主回路保护联锁和运行设备之间的动作联锁部分的控制程序采用梯形逻辑图编程，这样使得控制程序简洁明了，并有利于调试和生产维护及故障查找。电气设备联锁控制实现了上述各系统电气设备的顺序启动/停止和带料同时启动/停止以及各相关电气控制设备的联锁运行和联锁保护，保证生产设备的正常运行和安全生产。
3.6除尘系统控制
综合料场除尘系统相对独立，由四个控制站点组成，各站自成系统,没有联锁关系，为便于维护、管理,各个站点间由光纤总线连接，在主控室有独立的操作站，操作站配有TDNG硬DOG、操作员硬DOG。控制站检测除尘系统的风机运行状态，风机入口、出口温度，风机轴振及润滑油温度等，操作站监视各检测点的数值，出现异常情况进行报警，严重情况下，保护风机跳车。除尘系统的投入,减少设备扬尘，保护了外部环境，实现人、设备、环境三位一体的和谐。
4投入效果
综合料场经过两年多的建设，目前基本建成投入使用，为四烧车间、6系列及7系列喷吹站、4,高炉、6•高炉储备了物料，改善了料种的结构，提高了烧结矿的质量，稳定了高炉的用料，真正发挥了钢铁大粮仓的作用。长远看，能有效降低物料的采购成本，合理的调配物料,既管当前又管将来。
5结束语
基于国产SUPCONGCS-1PLC控制系统在综合料场的应用，实现了综合料场包括:输入系统、堆取料系统、输出系统及除尘系统等完整工艺过程的自动控制。同时，利用系统的开放式功能，实现了与西门子控制系统的通讯。

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除

深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业，所生产的JY500系列称重显示控制器（包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等）高速高精度，使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验，在业内有良好的口碑，且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题，客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣，欢迎咨询。