上海某細碎車間DCS控制系統(tǒng)是全廠自動控制系統(tǒng)中先行實施的一個子系統(tǒng)，該系統(tǒng)實施、運行效果直接影響選廠將來自動化系統(tǒng)的整體。1997年，首先在細碎車間的主體設備PYD-2200圓錐破碎機上進行單機控制，取得了預期效果后，于1999年又在全車間設備和流程上推廣，建立了一套全細碎車間的DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)近兩年的生產(chǎn)運行，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益等方面收到了預期效果。
細碎車間設備工藝流程圖如圖1所示。
細碎車間采用的工藝是：礦石經(jīng)中碎后篩分分級，粗精礦經(jīng)皮帶輸送到4個細碎中間礦倉：經(jīng)4臺PYD-2200圓錐細碎機細碎后，由集礦皮帶輸送至篩分礦倉；再經(jīng)12臺2SZG1500×4000共振篩篩分，篩下產(chǎn)品送球磨，篩上產(chǎn)品返回4個細碎中間礦倉。
2、控制系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)屬集散型控制系統(tǒng)( DCS)，上位機配置2臺工業(yè)控制計算機進行監(jiān)控，互為熱備。下位機采用2臺可編程控制器( PLC)，一臺PLC用于對4臺PYD-2200圓錐細碎機細碎進行控制；另一臺用于礦倉料位、共振篩及皮帶連鎖等控制。上位機與下位機之間、下位機之間均采用RS-485標準，從而構(gòu)成了一個總線型控制網(wǎng)絡。控制系統(tǒng)組成如圖2所示。
圖2細碎車間生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)框圖
車間監(jiān)控站計算機可實現(xiàn)：①數(shù)據(jù)采集與處理；②監(jiān)控畫面、設備啟動過程的信息提示、棒狀圖、M/C切換、參數(shù)設定；③PID調(diào)節(jié)；④歷史數(shù)據(jù)庫及趨勢圖記錄、查詢；⑤離線、在線編程、組態(tài)、修改參數(shù)；⑥設備作業(yè)率、破碎機電量統(tǒng)計報表；⑦操作權(quán)限設定；⑧歷史趨勢曲線；⑨報警圖表，自診斷信息提示。
3、系統(tǒng)的主要功能
(1)對細碎礦倉及篩分礦倉的料位進行檢測，并與漏礦車的下料位置實現(xiàn)連鎖控制，從而實現(xiàn)料倉的自動布料。對布料系統(tǒng)進行監(jiān)控。
(2)采用PLC對破碎機進行控制，并對油壓、油溫、油位、流量及主機負荷等工作參數(shù)進行監(jiān)測。實現(xiàn)破碎機組礦量的自動調(diào)節(jié)、保護及控制。對細碎機運行態(tài)進行監(jiān)控。
(3)實現(xiàn)細碎車間全部生產(chǎn)設備連鎖保護、連鎖開停車。
(4)細碎車間操作站可實現(xiàn)整個系統(tǒng)的運行操作監(jiān)視、統(tǒng)計、顯示等。
4、系統(tǒng)技術(shù)特點
(1)實現(xiàn)了細碎車間全流程過程控制自動化，布料機、細碎機和皮帶機連控聯(lián)鎖一體化。主體設備運行異常報警和及時關(guān)停，避免了人為誤操作等可能造成的設備損壞，增強了系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
( 2)PLC作為現(xiàn)場控制器。開關(guān)量作為控制器邏輯控制信號，實現(xiàn)細碎車間設備啟停和聯(lián)鎖、設備保護等；模擬信號作為控制器回路控制信號，實現(xiàn)破碎機功率控制、礦倉自布料控制及設備保護等功能。
(3)現(xiàn)場總線式分散控制模式。其優(yōu)點如下：①現(xiàn)場PLC與PLC之間，PLC與上位機之間利用一種控制器連接( Controller Link)網(wǎng)絡，采用雙絞電纜構(gòu)成RS-485通訊，增強信號抗干擾能力，減少了大量布線和勞動量。②各站點既相互獨立又通過網(wǎng)絡相聯(lián)系，其優(yōu)勢是采集數(shù)據(jù)迅速、準確，便于現(xiàn)場調(diào)試和局部維護。
(4)監(jiān)控站上位機采用高性能大屏幕顯示工控機，兩臺上位機互為備分，可對現(xiàn)場PLC進行監(jiān)控；同時當一臺出現(xiàn)故障時，另一臺照常工作，既實現(xiàn)了控制冗余。
(5)監(jiān)控計算機可與總調(diào)室MIS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為MIS系統(tǒng)提供實時數(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。
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5、系統(tǒng)運行效果(1)提高設備的使用率，實現(xiàn)重大主體設備優(yōu)化運行，降低了主體設備的故障率，提高了生產(chǎn)效率，延長其使用壽命和維護周期，有效地降低了設備備件消耗及維護成本，年均效益可達百萬元。
(2)減少了生產(chǎn)工人，減輕了工人勞動強度。改造前，必須人工操作各相關(guān)工作站點，人工始終觀察細碎機的運行狀態(tài)，檢查布料車布料及皮帶狀況。由于系統(tǒng)實行了各工作站點的實時自動監(jiān)控聯(lián)鎖，操作人員只要在集控室監(jiān)
視并進行相應操作即可，現(xiàn)場只需要不定期巡視，減少了工人數(shù)量及勞動強度。
(3)監(jiān)控室監(jiān)控所有被控設備的運行，車間通過局域網(wǎng)監(jiān)視和查閱設備的運行記錄及有關(guān)統(tǒng)計報表，可優(yōu)化調(diào)度，提高管理和調(diào)度水平，真正實現(xiàn)管理出效益。
