原料厂皮带输送控制系统设计与实现

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇原料厂皮带输送控制系统设计与实现范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】在原料厂输送系统中采用SIEMENS　S7-300　PLC（可编程控制器），大大改善了控制系统落后的状况，增强了系统功能。本文着重介绍原料厂输送系统的硬件、软件和功能的研究与应用。

【关键词】原料输送系统；PLC；Wincc　flexible

1　项目控制系统

呼伦贝尔化肥厂30万吨/年尿素工程计划建造输运化肥皮带2条，其物料输送有就地操作和远程自动操作两种，就地和远程两种操作可以相互切换。由于需要控制的电气元件比较多，控制系统比较复杂，操作难度也比较大，接线和后期维修工作量大，因此，为了降低故障停机时间，提高设备的生产效率，需要一个完善的物料输送控制系统。

2　工艺说明

生产装置造粒塔中塔底的尿素颗粒产品，通过导料槽落到产品带式输送机上，　尿素颗粒通过该输送机由造粒塔塔底一直爬升到包装楼的4层，倾角约11?，水平距离约100米。在该输送机的水平段安装有电子计量秤　，对来自生产装置的尿素颗粒产品的产量进行在线监测和累积，数据可远传至控制室。输送机的头部安装永磁除铁器　。在包装楼的4层由该输送机转卸到可逆配仓带式输送机上，再由可逆配仓带式输送机卸料、分配到在4个包装料仓中。在产品加入前，可以手动选择目的包装料仓或自动联锁选择目的包装料仓。

3完整的保护体制

3.1完整的保护体制

当系统进行检测实时保护的时候，系统会进行相应的措施，确保安全生产。主要保护如下：

系统紧急停机，皮带机，纵向撕裂的保护，皮带机跑偏的保护，在皮带机两侧每隔30米设立一个拉绳开关，在皮带机非正常运行时紧急停车，在每条皮带机的头部和尾部安装跑偏开关，对皮带跑偏进行故障报警和故障停车，在每条皮带机的头部安装检测堆料的传感器，当输送带上出现堆料的情况能够报警停机，避免发生不必要的意外。

3.2快速准确的报警体制

皮带输送机每隔100米处放置一个预警信号装置，在设备启动前发出预警信号，有关人员应立即远离设备，主控室可以对整个系统进行实时的监控，一旦发现设备存在故障或者隐患；，立即报警，必要的时候进行系统停机。

3.3手自动两种操作方式

系统设计了手自动两种操作方式，既有远程自动模式，又有就地手动模式，使系统操作更加灵活、可靠。在远程自动模式下，所有设备由主控室通过上位机进行操作。系统允许PLC对系统内的所有控制对象进行启/停控制。手动模式：在该模式下，可以对两条皮带进行单独的启/停操作，不用考虑两条皮带机之间存在的启停关系。手动模式在调试和检修过程比较方便。

3.4快速可靠的信息处理功能

系统将报警信息，系统运行的参数，其他的资料，以一个标准形式存储起来，用户可以随时调用，这也便于系统的集中控制，实现集中监控，用于生产数据管理的计算机可以供管理者进行历史数据的查询，报警信息和重要的操作参数，数据表的调用，数据共享。

3.5直观的人机界面设计

人机界面的设计使用户操作起来更加便捷，而且功能相当齐全。界面中有直观的动态画面和中文显示，而且还具有对整个系统的安全实时报警监视以及对数据记录功能。

4电控系统设计方案

本系统主要由动力系统和控制系统两部分组成，分别为MCC柜和PLC柜两个柜体。

MCC柜供电电源采用一路三相五线制　TN-S系统供电，同时MCC柜负责为整个系统的其它设备进行供配电。所有电机的电源为交流三相　50Hz/380V，一般用电设备及控制电路的电源为单相　50Hz/220V。

控制系统的PLC柜内部主要包含PLC模块系统，触摸屏系统，称量模块系统和仪表等组成，其中PLC模块系统采用的是德国西门子公司S7-300系列的产品，触摸屏采用的是西门子公司　MP　277系列　10.4英寸　Touch　触摸屏；称量仪表选用的是梅特勒-托利多的产品。PLC系统带有ModBus通讯接口，可以与DCS系统通讯进行数据交换。触摸屏与PLC系统相连，可以实时显示PLC采集到的现场设备状态，并通过设计好的程序对现场设备进行远程操作。

另有5个现场操作箱，在“就地”状态下可以对现场设备进行就地操作。控制系统配置示意图如下：

5输送系统软件设计

在程序中用的都是中间变量，与硬件的输入输出没有太大的关系，当需要某些输入输出时，可以将变量赋值给中间变量，这便增加了程序的可读性与通用性。

PLC程序段如下：

程序段：1长皮带启动

程序段：2远程连锁情况下，短皮带接触器吸合信号作为长皮带允许启动的信号。此为延时继电器。

程序段：3　短皮带输送接触器吸合。

程序段：4　短皮带输送接触器吸合10s延时信号。

程序段：5　短皮带输送接触器吸合3s延时信号。

程序段：　6　短皮带前行启动

程序段：　7　短皮带后退启动

程序段：　8　短皮带正转启动

程序段：　9　短皮带正转启动

程序段：　10　除尘器启动

6上位机监控系统-触摸屏设计

本系统采用的西门子的MP277　10"TOUCH触摸屏，是在组态软件Wincc　flexible　2007进行组态。系统中采用触摸屏使得用户监控更加的直观方便。根据控制系统功能要求，其程序设计应该包括指示灯按钮组态，系统运行状态组态，皮带机起停组态，报警组态。具体的设计要根据皮带机的控制要求设计不同的画面。

目前，原料输送控制系统已经一次性调试成功，运行实践证明．系统结构设计合理，自动化程度得到很大提高，操作简便、直观，现场操作工人的工作环境得到了改善，劳动强度大大降低。此改造项目的完成与实现提高了整个原料工艺的生产作业率，同时在今后的生产中，也将为企业带来一定的社会和经济效益。

参考文献：

[1]SIEMENS　STEP　7　V5.0　编程手册，1996.

[2]SIEMENS　S7—300　可编程程序控制器硬件和安装手册．1996.

[3]SIEMENS　STEP　7　梯形逻辑参考手册.1996.

[4]SIEMENS　STEP　7　程序设计编程手册.1996.

[5]SIEMENS　WinCC　V5手册.2000.