施耐德QuantumPLC在烧结自动控制系统中的应用

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1 前言
烧结矿作为高炉冶炼的主要原料，其质量直接影响高炉生产。攀钢4#烧结机控制系统，由于自动化水平低，生产成本高，作业率低，已不能满足生产的要求。为此在2003年6月大修时，除了对部分工艺设备和工艺流程进行改造外，对自动化控制系统进行全面升级。采用先进的网络结构和硬件设备，并应用先进的烧结工艺优化控制软件技术，实现烧结生产过程自动控制、监控及管理，以达到提高烧结矿的质量，降低能耗，改善工人作业环境及劳动强度的目的。

2 自动控制系统构成
自动控制系统实现对整个烧结机生产设备的联锁控制，实时数据的采集与分析，过程与设备状态的监控与报警，过程趋势数据的采集与处理，报表打印，画面显示。完成了生产设备的基础自动化及过程计算机控制，并使用网桥技术，实现4#烧结机计算机系统与3#、5#之间数据传输，构成烧结生产线综合监控网络。
根据烧结工艺对自动化系统的要求，4#烧结机采用Modicon
Quantum 140 系列PLC,实现配混系统、烧冷系统、成品整粒系统、卸灰及电除尘系统的逻辑顺序控制，对主风机、点火炉等生产工艺的数据采集、处理及回路控制。系统配置简图如图1
系统由3台PLC、4个工程师站和8个监控站组成，基础控制层采用Quantum 140 系列PLC，采用Modicon 公司工业控制局域网络（Modbus Plus）。令牌总线结构，通过PLC上网络接口模板（Controller Link System）与工程师站或监控站的网卡进行通讯，对等通讯方式及远程I/O扩展。传输速率为1M pbs，传送介质为屏蔽双绞线。系统具强大的数字量、模拟量及回路处理功能，具备模板化、体系结构可扩展的特点，包括CPU、I/O模板、I/O接口、通讯模板、电源和底板等。监控系统（HMI）采用Intellution公司的iFIX3.0监控软件，实现生产过程工艺流程及各参数的采集显示、报警、回路控制画面，历史数据存储及趋势图，报表等监控功能。iFIX3.0支持其于因特网的远程在线组态，嵌入式VBA(Visual Basic For Application)。操作系统为Windows 2000，编程软件采用Concept2.2，它支持５种IEC标准语言，系统提供了派生功能块(DFB)，并可在Concept2.2应用程序中反复调用，如果一些特定的算法或逻辑控制需要改变，只需修改DFB功能块即可。