1、引言
上海某細(xì)碎車間DCS控制系統(tǒng)是全廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中先行實(shí)施的一個(gè)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)施、運(yùn)行效果直接影響選廠將來自動(dòng)化系統(tǒng)的整體。1997年，首先在細(xì)碎車間的主體設(shè)備PYD-2200圓錐破碎機(jī)上進(jìn)行單機(jī)控制，取得了預(yù)期效果后，于1999年又在全車間設(shè)備和流程上推廣，建立了一套全細(xì)碎車間的DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)近兩年的生產(chǎn)運(yùn)行，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益等方面收到了預(yù)期效果。
細(xì)碎車間設(shè)備工藝流程圖如圖1所示。
細(xì)碎車間采用的工藝是：礦石經(jīng)中碎后篩分分級(jí)，粗精礦經(jīng)皮帶輸送到4個(gè)細(xì)碎中間礦倉：經(jīng)4臺(tái)PYD-2200圓錐細(xì)碎機(jī)細(xì)碎后，由集礦皮帶輸送至篩分礦倉；再經(jīng)12臺(tái)2SZG1500×4000共振篩篩分，篩下產(chǎn)品送球磨，篩上產(chǎn)品返回4個(gè)細(xì)碎中間礦倉。
2、控制系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)屬集散型控制系統(tǒng)( DCS)，上位機(jī)配置2臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，互為熱備。下位機(jī)采用2臺(tái)可編程控制器( PLC)，一臺(tái)PLC用于對(duì)4臺(tái)PYD-2200圓錐細(xì)碎機(jī)細(xì)碎進(jìn)行控制；另一臺(tái)用于礦倉料位、共振篩及皮帶連鎖等控制。上位機(jī)與下位機(jī)之間、下位機(jī)之間均采用RS-485標(biāo)準(zhǔn)，從而構(gòu)成了一個(gè)總線型控制網(wǎng)絡(luò)�？刂葡到y(tǒng)組成如圖2所示。
圖2細(xì)碎車間生產(chǎn)過程自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖
車間監(jiān)控站計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)：①數(shù)據(jù)采集與處理；②監(jiān)控畫面、設(shè)備啟動(dòng)過程的信息提示、棒狀圖、M/C切換、參數(shù)設(shè)定；③PID調(diào)節(jié)；④歷史數(shù)據(jù)庫及趨勢(shì)圖記錄、查詢；⑤離線、在線編程、組態(tài)、修改參數(shù)；⑥設(shè)備作業(yè)率、破碎機(jī)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表；⑦操作權(quán)限設(shè)定；⑧歷史趨勢(shì)曲線；⑨報(bào)警圖表，自診斷信息提示。
3、系統(tǒng)的主要功能
(1)對(duì)細(xì)碎礦倉及篩分礦倉的料位進(jìn)行檢測(cè)，并與漏礦車的下料位置實(shí)現(xiàn)連鎖控制，從而實(shí)現(xiàn)料倉的自動(dòng)布料。對(duì)布料系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
(2)采用PLC對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行控制，并對(duì)油壓、油溫、油位、流量及主機(jī)負(fù)荷等工作參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)組礦量的自動(dòng)調(diào)節(jié)、保護(hù)及控制。對(duì)細(xì)碎機(jī)運(yùn)行態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
(3)實(shí)現(xiàn)細(xì)碎車間全部生產(chǎn)設(shè)備連鎖保護(hù)、連鎖開停車。
(4)細(xì)碎車間操作站可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行操作監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)、顯示等。
4、系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)
(1)實(shí)現(xiàn)了細(xì)碎車間全流程過程控制自動(dòng)化，布料機(jī)、細(xì)碎機(jī)和皮帶機(jī)連控聯(lián)鎖一體化。主體設(shè)備運(yùn)行異常報(bào)警和及時(shí)關(guān)停，避免了人為誤操作等可能造成的設(shè)備損壞，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。
( 2)PLC作為現(xiàn)場(chǎng)控制器。開關(guān)量作為控制器邏輯控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)細(xì)碎車間設(shè)備啟停和聯(lián)鎖、設(shè)備保護(hù)等；模擬信號(hào)作為控制器回路控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)破碎機(jī)功率控制、礦倉自布料控制及設(shè)備保護(hù)等功能。
(3)現(xiàn)場(chǎng)總線式分散控制模式。其優(yōu)點(diǎn)如下：①現(xiàn)場(chǎng)PLC與PLC之間，PLC與上位機(jī)之間利用一種控制器連接( Controller Link)網(wǎng)絡(luò)，采用雙絞電纜構(gòu)成RS-485通訊，增強(qiáng)信號(hào)抗干擾能力，減少了大量布線和勞動(dòng)量。②各站點(diǎn)既相互獨(dú)立又通過網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系，其優(yōu)勢(shì)是采集數(shù)據(jù)迅速、準(zhǔn)確，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和局部維護(hù)。
(4)監(jiān)控站上位機(jī)采用高性能大屏幕顯示工控機(jī)，兩臺(tái)上位機(jī)互為備分，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)PLC進(jìn)行監(jiān)控；同時(shí)當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)照常工作，既實(shí)現(xiàn)了控制冗余。
(5)監(jiān)控計(jì)算機(jī)可與總調(diào)室MIS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為MIS系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。其監(jiān)控畫面通過局域網(wǎng)可供管理人員監(jiān)視和瀏覽。
三門峽富通新能源銷售破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)等機(jī)械設(shè)備。
5、系統(tǒng)運(yùn)行效果
(1)提高設(shè)備的使用率，實(shí)現(xiàn)重大主體設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行，降低了主體設(shè)備的故障率，提高了生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)其使用壽命和維護(hù)周期，有效地降低了設(shè)備備件消耗及維護(hù)成本，年均效益可達(dá)百萬元。
(2)減少了生產(chǎn)工人，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。改造前，必須人工操作各相關(guān)工作站點(diǎn)，人工始終觀察細(xì)碎機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，檢查布料車布料及皮帶狀況。由于系統(tǒng)實(shí)行了各工作站點(diǎn)的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)控聯(lián)鎖，操作人員只要在集控室監(jiān)
視并進(jìn)行相應(yīng)操作即可，現(xiàn)場(chǎng)只需要不定期巡視，減少了工人數(shù)量及勞動(dòng)強(qiáng)度。
(3)監(jiān)控室監(jiān)控所有被控設(shè)備的運(yùn)行，車間通過局域網(wǎng)監(jiān)視和查閱設(shè)備的運(yùn)行記錄及有關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，可優(yōu)化調(diào)度，提高管理和調(diào)度水平，真正實(shí)現(xiàn)管理出效益。
