德國(guó)進(jìn)口西門子葫蘆島PLC模塊代理商
CFW定量給料機(jī)主要分為四大單元：稱重單元、皮帶測(cè)速單元、積算控制單元、驅(qū)動(dòng)單元,其中稱重單元，皮帶測(cè)速單元，驅(qū)動(dòng)單元作為給料機(jī)的部件安裝在機(jī)械本體上。
稱重單元主要由計(jì)量托輥和兩個(gè)應(yīng)變式荷重傳感器組成。稱重傳感器安裝在高精度的平臺(tái)上，其測(cè)量出輸送帶上物料的單位長(zhǎng)度重量；皮帶測(cè)速單元采用高精度脈沖編碼器安裝在從動(dòng)滾筒的軸端，通過(guò)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，以上重量信號(hào)（毫伏級(jí)）及脈沖信號(hào)分別傳送至積算控制系統(tǒng)。
其積算稱重原理如下所示：
Q：輸送量 (重量范圍 0～t1) (kg)
q：瞬時(shí)輸送量 (kg/min)
W：物料的單位長(zhǎng)度重量 (kg/m) (載荷密度)
V：皮帶速率 (m/min)
設(shè)輸送帶的運(yùn)行長(zhǎng)度為[l]，輸送帶的速度為[v]，輸送帶運(yùn)行時(shí)間為[t],
其關(guān)系為l=vt
因此在輸送帶運(yùn)行了t1時(shí)間后，輸送帶的運(yùn)行長(zhǎng)度為l1=vt1，
那么，輸送流量可用下列方程式表示：
給料機(jī)的輸送量為A，B，C三點(diǎn)所包圍的面積。
如下圖所示。
W = f (l) : 在任選的單位運(yùn)行長(zhǎng)度 [l] 上的載荷密度
Wdl : 在微小運(yùn)行距離(dl)上的輸送量
上述表明：要計(jì)算獲得輸送量，需通過(guò)稱量傳感器檢測(cè)到煤流的單位長(zhǎng)度的瞬時(shí)重量信號(hào)，同時(shí)速度傳感器檢測(cè)到速度脈沖信號(hào)。通過(guò)控制儀表將重量信號(hào)與速信號(hào)進(jìn)行乘積運(yùn)算，從而求得輸送量，并通過(guò)輸送量積算求得累積量。
3.工藝設(shè)備主要參數(shù)
物料粒度： 0～80mm
物料散密度： 800kg/m3
物料水分： 10～12％
物料溫度： 常溫
給料方式： 圓盤給料
皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)： 3.7KW 3φAC380V
圓盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)： 15KW 3φAC380V
軸端編碼器: 600P/R DC12V～24V
給料機(jī)輸送帶寬度： 800mm
輸送機(jī)能力范圍： 10～100t/h
輸送機(jī)速度： 0.1m/s～1m/s
輸送機(jī)傾斜角度： 0℃
輸送機(jī)頭、尾滾筒中心距： 3m～3.5m
配料秤系統(tǒng)精度： 優(yōu)于0.5%
四、 控制系統(tǒng)構(gòu)成
1．系統(tǒng)總貌
整個(gè)自動(dòng)配煤裝置為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化管理，所有的操作和監(jiān)視均在中央控制室中進(jìn)行，系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理方式，主要由兩套西門子S7-300PLC、兩套WINCC V6.0監(jiān)控軟件及工控機(jī)、48套SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE70工程型變頻器、24臺(tái)CFC-200回路調(diào)節(jié)控制器、3套OSM等控制單元構(gòu)成一個(gè)基于TCP/IP 100M光纖工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)。其中各關(guān)鍵裝置如：PLC、變頻器、調(diào)節(jié)控制器、分布式I/O之間數(shù)據(jù)傳輸采用Profibus-DP協(xié)議通訊方式，以確保高實(shí)時(shí)性和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求，Profibus通訊速率最高可達(dá)12Mbit/S, 8個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總線循環(huán)時(shí)間最快可至0.2ms，在全球制造業(yè)自動(dòng)化和流程工業(yè)自動(dòng)化的總安裝站點(diǎn)數(shù)已突破1千萬(wàn)，比任何其它現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)高出許多，它的節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)量占有率目前穩(wěn)具，它是全球范圍內(nèi)目前能夠以標(biāo)準(zhǔn)方式應(yīng)用于所有領(lǐng)域并貫穿整個(gè)過(guò)程鏈的現(xiàn)場(chǎng)總線。這種系統(tǒng)架構(gòu)充分利用發(fā)揮了西門子SIMATIC自動(dòng)化產(chǎn)品的資源，具有高可靠性，強(qiáng)抗干擾能力和靈活的可擴(kuò)充性，可獨(dú)立完成對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，精度控制，監(jiān)控聯(lián)鎖。上位機(jī)WINCC V6.0組態(tài)軟件作為HMI，通過(guò)操作畫(huà)面對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，報(bào)警，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝過(guò)程參數(shù)的實(shí)時(shí)曲線、歷史趨勢(shì)顯示、報(bào)警記錄、配方管理、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、各類數(shù)據(jù)歸檔和安全連鎖保護(hù)，同時(shí)通過(guò)VBA編程實(shí)現(xiàn)Excel報(bào)表輸出、打印及預(yù)覽等功能。系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)重量、速度、位置、缺料、堵料、皮帶打滑、電機(jī)啟停、電流、轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速等一千多個(gè)模擬量I/O和數(shù)字量I/O控制點(diǎn),具有48個(gè)PID閉環(huán)控制回路和2套遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)操作站。整套系統(tǒng)通過(guò)光纖交換機(jī)進(jìn)入Ethernet與焦業(yè)公司的其它焦化工藝段及廠級(jí)管理網(wǎng)進(jìn)行銜接，達(dá)到管控一體化水平
2．系統(tǒng)配置
本系統(tǒng)24臺(tái)配煤秤分為兩個(gè)工藝段各為12臺(tái)，每個(gè)工藝段控制單元由1個(gè)S7-315-2DP CPU主站（含1個(gè)本地?cái)U(kuò)展主站）及2個(gè)ET200M從站、12個(gè)CFC-200及6SE70變頻器配帶CBP2從站所組成，兩個(gè)工藝段控制單元經(jīng)光纖工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行互連，兩臺(tái)帶有WinCC V6.0的工控機(jī)組成配煤系統(tǒng)操作員站，其中一臺(tái)兼有工程師站功能。
（1）硬件配置組成（2套控制柜）
控制系統(tǒng)主要采用西門子SIMATIC系列產(chǎn)品，其硬件主要配置如下：
工控機(jī)：ADVANTECH IPC-610、P4/2.8GHz/80Gb/512Mb/CP1613網(wǎng)卡/19’LCD 2套。
電源：SITOP電源 24VDC/10A 2個(gè)；PS307 24VDC/5A電源模塊 6套；
UPS 3KVA在線式 2套。
PLC： CPU 315-2DP 2套；
SM 321 DI模板 18塊；
SM 322 DO模板 8塊；
SM 331 AI模板 4塊；
CP343-1 以太網(wǎng)模板 2塊；
CP342-5 DP模板 2塊；
ET200M IM 153-1分布式接口模板 4塊。
（2）驅(qū)動(dòng)配置組成（8套變頻柜）
變頻器采用西門子SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制系列產(chǎn)品，其產(chǎn)品配置如下：
變頻器：SIEMENS 6SE70234EC61 15KW 24臺(tái)（控制圓盤驅(qū)動(dòng)）；
SIEMENS 6SE70210EA61 4KW 24臺(tái)（控制皮帶驅(qū)動(dòng)）。
Profibus-DP通訊板：CBP2 48塊。
變頻操作面板：OP1S 2塊。
SITOP電源：380V AC/24VDC/10A 8個(gè)。
驅(qū)動(dòng)裝置：SEW-EURODRIVE 軸裝式電機(jī)/減速機(jī)一體化裝置 48套。
（3）網(wǎng)絡(luò)及軟件配置
OSM光纖交換機(jī)： TP22 6GK1105-2AE00 2套；
TP62 6GK1105-2AB10 1套。
軟件: STEP7 V5.3 1套；
WINCC V6.0+SP3 RT 64K 2套；
RC 64K 1套；
SOFTNET-S7 V6.2 2套。
（4）稱重部件配置
計(jì)量稱重檢測(cè)部件主要采用Yamato系列產(chǎn)品
稱重傳感器：UB2-100kg 48個(gè)。
測(cè)速單元：LE-627 24套。
回路調(diào)節(jié)控制單元：CFC-200C 24套。
自動(dòng)標(biāo)定驅(qū)動(dòng)單元：ORIENTAL-MOTOR 2RK6GN 24套。
3．網(wǎng)絡(luò)通訊
為了滿足在設(shè)備層、控制層及信息層的不同要求，西門子具有多種通信網(wǎng)絡(luò)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)解決方案供我們選擇，主要有Industrial Ethernet、PROFINET、OPEN IE、Profibus、AS-I、EIB、MPI、PtP、MODBUS和3964R等通信方式。
根據(jù)本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊要求和特點(diǎn)，在設(shè)備層與控制層之間我們選用了Profibus-DP通訊方式，其優(yōu)點(diǎn)是適合實(shí)時(shí)性要求高、多個(gè)從站設(shè)備位置分散、快速周期性數(shù)據(jù)交換等場(chǎng)合，每套SIMATIC S7-315-2DP CPU所集成的DP口作為分布式I/O ET200M（2套）和CFC-200回路調(diào)節(jié)控制器（12套）的DP1主站，另一路由擴(kuò)展CP342-5模塊作為DP2主站，連接SIMOVERT MASTERDRIVES矢量變頻器 SIEMENS 6SE70+CBP2（24套從站），以上兩路Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)確保了配煤系統(tǒng)的綜合精度、快速數(shù)據(jù)交換、同步響應(yīng)、可靠性、故障診斷和維護(hù)等方面的總體性能要求。
控制層與信息層采用TCP/IP工業(yè)以太網(wǎng)通訊，CP343-1以太網(wǎng)模板使S7-300 PLC成為工業(yè)以太網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)并通過(guò)Siemens OSM TP62光纖交換機(jī)建立起PC站對(duì)控制層的訪問(wèn)通道，操作站/工程師站配置Siemens CP1613網(wǎng)卡通過(guò)專用雙絞線與OSM連接，3臺(tái)OSM交換機(jī)通過(guò)光纖連接構(gòu)成一個(gè)100M環(huán)形的主網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的交換和遠(yuǎn)距離傳輸,是目前實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間通訊的理想選擇。
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