VIPA PLC在沥青搅拌站上的应用

• 关键词：VIPA,PLC,沥青搅拌站
• 摘要：沥青搅拌设备是一种复杂的综合配套设备，独立运转部件多，工艺流程复杂，因此，对该设备控制系统性能要求相对也较高

       沥青搅拌设备是一种复杂的综合配套设备，独立运转部件多，工艺流程复杂，因此，对该设备控制系统性能要求相对也较高。综合考虑，设计开发了按照工艺流程顺序控制各部设备,按生产配方自动进行计量拌料的分布式控制系统，其控制系统采用PC+HMI+PLC的控制模式，上位机PC，HMI主要用于下发控制指令进行生产监控与数据管理，下位机PLC负责全部的过程控制。
1. 分布式控制系统
       该控制系统按设备结构分解为八个独立单元，安装在现场相应设备处，并在工厂内完成单元局部配线，现场只铺设电源线、通讯线，实现现场快速安装。每个单元控制柜均装有外操作电源开关，急停按钮。
       系统选用VIPA-515S 板卡式CPU为主站, 安装在控制室的工控机内；
    
       采用200V I/O模块，安装在现场各控制箱中作为系统中的从站，对本单元设备进行采集与控制。系统采用PROFIBUS-DP现场总线通讯，实现沥青搅拌站过程控制。

2. PLC 的程序设计
       VIPA PLC采用西门子STEP7编程软件进行编程，程序用梯形图和语句方式编写。程序包括计量控制功能块, 供料控制，温度控制,除尘控制，成品仓控制等。采用VIPA 300S的控制系统做简单介绍.
1) 计量控制
       计量控制是搅拌站控制最关键的部分，要求PLC A/D采集精度高，响应迅速，称量控制准确。VIPA CPU-314ST中集成的4路AD单元，采集速度可达170次/秒，精度为12位，完全可以满足工艺要求,利用其对石料、粉料、沥青等称量值进行动态采集，PLC根据生产配方对称量信号运算处理后，由输出模块自动控制石料秤门、粉料螺旋输送机、沥青泵等开启停止，进行计量控制以及搅拌过程控制等。
2) 温度控制
       精确控温需要燃烧器，除尘器的联动配合。
       石料采用燃烧器烘焙加热，温度高低由风门大小调节同时受骨料含水量等外部条件影响。PLC采用内置的温度调节功能块进行控温。
       除尘器负压是燃烧器燃烧效率的关键因素之一，PLC利用内置 PID功能块对负压进行控制。
3) 成品仓控制
      成品仓控制主要是运料小车的卷扬控制，运料小车根据指令在规定的时间范围内将成品料运送至不同的仓位。
      小车的精确定位是小车卷扬控制关键，它利用 CPU-314ST中集成的4路高速计数单元配合编码器和变频器来实现。
4) 功能扩展与兼容
      CPU-314ST单机架32模块的可扩容量为搅拌站外围设备的加入提供便利的操作和可靠的保证。
      应用VIPA PLC改造旧控制系统快捷方便，减少了硬件改动和软件改动。
3. 上位机软件设计
      上位机采用工业电脑+人机界面组合成双操作系统
      上位机选用FameView工业组态软件，采用以太网方式与VIPA-PLC通讯（100MHz）。随着客户对搅拌站工艺要求的提高,上位机组态系统一般要求具有复杂的画面功能，强大的数据处理功能和实时交互的配方报表，报警功能。VIPA PLC的以太网通讯模式对实现上述功能提供了完美解决方案。
      主画面：生产流程监控和计量监控；

      在生产过程中切换到其他控制画面。
      PLC状态监控：真实反映现场的I/O状态，利于故障的检查和排除。

人机界面系统
      人机界面系统采用SIMATIC TP 270型触摸式操作面板，采用MPI/DP方式与VIPA-300S通讯，可实现生产过程控制和监视。
      本系统完全兼容S7-300系列产品，其I/O模块国内市场占有量较高，技术成熟，既使生产过程中PLC控制系统硬件发生故障，也可以立即查明原因更换相应器件，最大限度的缩小在线维修时间，采用VIPA-300S PLC不但降低了成本还提升了整套控制系统的性能，使全系统的运行更加安全、可靠、性能更优异。

发布时间：2012年8月9日 11:23  人气：  

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