1 前言

　　在冶金行業(yè)中，燒結(jié)礦成分穩(wěn)定在煉鐵工藝中起著非常重要的作用。其配比的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到燒結(jié)礦和煉鐵的質(zhì)量。在傳統(tǒng)的燒結(jié)配料生產(chǎn)線上，主要依靠工人的"跑盤(pán)"抽樣檢查原料的配比，再進(jìn)行控制，這樣不僅速度慢、調(diào)節(jié)不及時(shí)， ;而且準(zhǔn)確性差。引入計(jì)算機(jī)控制以后，提高了控制速度和配比的準(zhǔn)確性，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，穩(wěn)定了燒結(jié)礦的化學(xué)成分。在燒結(jié)配料生產(chǎn)線上，變頻器控制圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)下料速度，原料經(jīng)閥門(mén)落到稱重皮帶上，再落到總皮帶上，各料倉(cāng)的原料按比例在總皮帶上混合后，送混料系統(tǒng)。圓盤(pán)下料量由稱重傳感器測(cè)量，信號(hào)為4~20mA,直接送智能控制儀表，經(jīng)控制智能控制儀表算得到瞬時(shí)下料量和累計(jì)下料量，下料量給定與實(shí)際料流量經(jīng)過(guò)智能控制儀表的PID控制器運(yùn)算后，通過(guò)智能控制儀表輸出4~20mA的信號(hào)給變頻器上，形成閉環(huán)控制，從而使下料量。

　　2 世紀(jì)星組態(tài)軟件

　　世紀(jì)星組態(tài)軟件作為一個(gè)實(shí)時(shí)的人機(jī)界面實(shí)用程序生成器，可以產(chǎn)生在管理級(jí)別上的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）程序。世紀(jì)星組態(tài)軟件由開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（CSMaker）和運(yùn)行系統(tǒng)（CSViewer）兩部分組成。CSMaker 和 CSViewer 是各自獨(dú)立的  Windows 32 位應(yīng)用程序，均可單獨(dú)使用，兩者又相互依存，在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的畫(huà)面應(yīng)用程序必須在運(yùn)行系統(tǒng)中才能運(yùn)行。

　　世紀(jì)星組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是其應(yīng)用程序的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。開(kāi)發(fā)者在這個(gè)環(huán)境中完成工況畫(huà)面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)定義、動(dòng)畫(huà)連接、設(shè)備安裝、命令語(yǔ)言編寫(xiě)等。開(kāi)發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫(kù)中有多種數(shù)據(jù)類型，對(duì)應(yīng)于控制對(duì)象的特性，對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警、趨勢(shì)曲線、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等重要功能有簡(jiǎn)單的操作方法。世紀(jì)星組態(tài)軟件運(yùn)行系統(tǒng)是世紀(jì)星的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，用于顯示開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中建立的動(dòng)畫(huà)圖形畫(huà)面，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)與 I/O 服務(wù)程序的數(shù)據(jù)交換。它通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理從工業(yè)控制對(duì)象采集到的各種數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫(huà)的方式形象地表示出來(lái)，同時(shí)完成報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能。

　　3 燒結(jié)預(yù)配料系統(tǒng)構(gòu)成和主要作用

　　系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-400 PLC作為下位機(jī)，PLC與兩個(gè)EM200子站、12臺(tái)西門(mén)子MM440變頻器通信，采集、處理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和簡(jiǎn)單的控制。PLC用CP443以太網(wǎng)模塊和上位機(jī)進(jìn)行通訊以交換系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。組態(tài)軟件使用世紀(jì)星組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的組態(tài)界面如下：封面、登錄界面、設(shè)備操作界面、配料設(shè)定界面、配方界面、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面、報(bào)表界面、系統(tǒng)診斷界面等。

　　在上位機(jī)中，監(jiān)控系統(tǒng)主要完成的任務(wù)：

　　1、現(xiàn)場(chǎng)各種礦石稱重的顯示、處理和設(shè)定；

　　2、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的記錄、保存和查詢，對(duì)重要數(shù)據(jù)的報(bào)警；

　　3、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的模擬運(yùn)行；

　　4、配料配方的設(shè)定以及皮帶輸送的模擬運(yùn)行。系統(tǒng)主要完成對(duì)鐵礦石稱重、配料和上料環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集和控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料稱重、配料和上料環(huán)節(jié)的監(jiān)控。

　　4 配料系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)

　　4.1  登錄界面使用世紀(jì)星登錄函數(shù)“LogOn（ ）”，方便的調(diào)用登陸對(duì)話框，操作員及管理人員用戶名和密碼在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)里設(shè)定。

　　4.2  設(shè)備操作界面是上料5條皮帶輸送帶及配料12臺(tái)配料秤及1條下料皮帶輸送帶的形象畫(huà)面，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)操作及檢修選擇。自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)控制上料及配料動(dòng)作。手動(dòng)時(shí)，操作員手動(dòng)控制設(shè)備的啟停操作，具有連鎖功能。檢修狀態(tài)是供檢修時(shí)使用，系統(tǒng)不對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，所有控制行為均由現(xiàn)場(chǎng)操作完成，沒(méi)有連鎖功能。

　　4.3  配料設(shè)定界面實(shí)時(shí)顯示每個(gè)料倉(cāng)的料位和料種，顯示當(dāng)前實(shí)時(shí)下料速度及設(shè)定下料速度。設(shè)定系統(tǒng)PID控制參數(shù)的界面，并能改成手動(dòng)控制變頻器頻率來(lái)控制每臺(tái)配料秤稱的下料量。有每臺(tái)配料秤超載或缺料報(bào)警顯示，方便操作人員及時(shí)調(diào)整下料參數(shù)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　4.4  配方界面使用世紀(jì)星的配方功能，配方存儲(chǔ)數(shù)量沒(méi)有限制。選倉(cāng)功能，選中下料料倉(cāng)和料種并輸入配料總量，系統(tǒng)根據(jù)選擇情況和配方自動(dòng)計(jì)算下料量，計(jì)算結(jié)果顯示在配料設(shè)定界面并儲(chǔ)存，數(shù)據(jù)提供給報(bào)表。

　　4.5  實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)界面通過(guò)矩形顏色變化來(lái)顯示上料皮帶輸送帶，卸料小車，配料秤，變頻器，軟啟動(dòng)器等所有設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行及故障情況，方便操作。

　　4.6  報(bào)表界面提供日?qǐng)?bào)表和月報(bào)表。使用了世紀(jì)星組態(tài)軟件提供的報(bào)表系統(tǒng)，能像使用Excel一樣使用簡(jiǎn)單方便且功能強(qiáng)大，支持Excel的全部函數(shù)功能。支持讀取世紀(jì)星軟件歷史數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，支持插入圖表，有安全設(shè)置，具有操作權(quán)限的人員可以更改報(bào)表數(shù)據(jù)，并能輸出為Excel表格文件，完全擺脫了操作員手工計(jì)算填寫(xiě)報(bào)表情況。

　　4.7  系統(tǒng)診斷是對(duì)2個(gè)EM200子站及12臺(tái)變頻器通信進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)有報(bào)警窗口查詢歷史報(bào)警數(shù)據(jù)。對(duì)配料秤超載、缺料，皮帶輸送帶的過(guò)載、跑偏、打滑，變頻器的運(yùn)行故障，軟啟動(dòng)器運(yùn)行故障都能記錄供查詢。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　基于世紀(jì)星組態(tài)軟件的燒結(jié)預(yù)配料系統(tǒng)已在生產(chǎn)線上得到實(shí)際使用，世紀(jì)星組態(tài)軟件的程序控制滿足現(xiàn)場(chǎng)的工藝要求，監(jiān)控界面操作簡(jiǎn)單方便、結(jié)構(gòu)清晰，使燒結(jié)配料的技術(shù)層次和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到較大提高。在該系統(tǒng)中，世紀(jì)星組態(tài)軟件充分發(fā)揮了其配置靈活、控制可靠、編程方便和可現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)，使配料系統(tǒng)達(dá)到較高的自動(dòng)化水平，提高了生產(chǎn)效率，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。