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"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， ;而且準(zhǔn)確性差。引入計算機(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，變頻器控制圓盤的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)下料速度，原料經(jīng)閥門落到稱重皮帶上，再落到總皮帶上，各料倉的原料按比例在總皮帶上混合后，送混料系統(tǒng)。圓盤下料量由稱重傳感器測量，信號為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下料量和累計下料量，下料量給定與實際料流量經(jīng)過智能控制儀表的PID控制器運(yùn)算后，通過智能控制儀表輸出4~20mA的信號給變頻器上，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)軟件作為一個實時的人機(jī)界面實用程序生成器，可以產(chǎn)生在管理級別上的監(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，在開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計開發(fā)的畫面應(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)軟件開發(fā)系統(tǒng)是其應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境。開發(fā)者在這個環(huán)境中完成工況畫面的設(shè)計、數(shù)據(jù)庫定義、動畫連接、設(shè)備安裝、命令語言編寫等。開發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，對應(yīng)于控制對象的特性，對數(shù)據(jù)的報警、趨勢曲線、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作方法。世紀(jì)星組態(tài)軟件運(yùn)行系統(tǒng)是世紀(jì)星的實時運(yùn)行環(huán)境，用于顯示開發(fā)系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫與 I/O 服務(wù)程序的數(shù)據(jù)交換。它通過實時數(shù)據(jù)庫管理從工業(yè)控制對象采集到的各種數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)的變化用動畫的方式形象地表示出來，同時完成報警、歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢曲線等監(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)采用西門子S7-400 PLC作為下位機(jī)，PLC與兩個EM200子站、12臺西門子MM440變頻器通信，采集、處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)和簡單的控制。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、實時數(shù)據(jù)界面、報表界面、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)場各種礦石稱重的顯示、處理和設(shè)定；

　　2、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的記錄、保存和查詢，對重要數(shù)據(jù)的報警；

　　3、生產(chǎn)現(xiàn)場的模擬運(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，實現(xiàn)對物料稱重、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

　　4.1  登錄界面使用世紀(jì)星登錄函數(shù)“LogOn（ ）”，方便的調(diào)用登陸對話框，操作員及管理人員用戶名和密碼在開發(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臺配料秤及1條下料皮帶輸送帶的形象畫面，能實現(xiàn)自動、手動操作及檢修選擇。自動時，系統(tǒng)自動控制上料及配料動作。手動時，操作員手動控制設(shè)備的啟停操作，具有連鎖功能。檢修狀態(tài)是供檢修時使用，系統(tǒng)不對設(shè)備進(jìn)行控制，所有控制行為均由現(xiàn)場操作完成，沒有連鎖功能。

　　4.3  配料設(shè)定界面實時顯示每個料倉的料位和料種，顯示當(dāng)前實時下料速度及設(shè)定下料速度。設(shè)定系統(tǒng)PID控制參數(shù)的界面，并能改成手動控制變頻器頻率來控制每臺配料秤稱的下料量。有每臺配料秤超載或缺料報警顯示，方便操作人員及時調(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，配方存儲數(shù)量沒有限制。選倉功能，選中下料料倉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計算下料量，計算結(jié)果顯示在配料設(shè)定界面并儲存，數(shù)據(jù)提供給報表。

　　4.5  實時數(shù)據(jù)界面通過矩形顏色變化來顯示上料皮帶輸送帶，卸料小車，配料秤，變頻器，軟啟動器等所有設(shè)備實時運(yùn)行及故障情況，方便操作。

　　4.6  報表界面提供日報表和月報表。使用了世紀(jì)星組態(tài)軟件提供的報表系統(tǒng)，能像使用Excel一樣使用簡單方便且功能強(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算填寫報表情況。

　　4.7  系統(tǒng)診斷是對2個EM200子站及12臺變頻器通信進(jìn)行測試，同時有報警窗口查詢歷史報警數(shù)據(jù)。對配料秤超載、缺料，皮帶輸送帶的過載、跑偏、打滑，變頻器的運(yùn)行故障，軟啟動器運(yùn)行故障都能記錄供查詢。

　　5 結(jié)語

　　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)線上得到實際使用，世紀(jì)星組態(tài)軟件的程序控制滿足現(xiàn)場的工藝要求，監(jiān)控界面操作簡單方便、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)場調(diào)試的優(yōu)點(diǎn)，使配料系統(tǒng)達(dá)到較高的自動化水平，提高了生產(chǎn)效率，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。