0 引言 石灰是煉鐵、煉鋼生產(chǎn)中必不可少的原料之一。石灰品質(zhì)的好壞直接影響著鋼鐵的質(zhì)量，因此，采用先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)，對于提高煉鐵煉鋼的產(chǎn)量和質(zhì)量，有十分重要的意義。石灰窯生產(chǎn)系統(tǒng)的原料主要是石子（石灰石），成品是生石灰。即窯的入口加入石灰石，經(jīng)過煤氣燃燒，煅燒成石灰，輸出到成品料倉。主要控制系統(tǒng)包括石灰石上料系統(tǒng)，煤氣燃燒系統(tǒng)，成品運輸系統(tǒng)等。 1改造需求 原白灰三個豎窯采用操作臺手動控制，存在問題包括：（1）每個窯需專人操作和監(jiān)視，勞動環(huán)境惡劣并且勞動強度大，浪費人力；（2）由于采用手動控制，操作慢，容易出錯，不易實現(xiàn)規(guī)范操作，為了提高控制水平，迫切要求實現(xiàn)自動化控制。改造系統(tǒng)下位PLC采用SIEMENS S7-300， 上位監(jiān)控軟件采用WINCC組態(tài)軟件，實現(xiàn)白灰三個豎窯上料和出灰系統(tǒng)的自動監(jiān)控。其中自動上料系統(tǒng)主要包括包括探尺、給料機、料車和卷揚設(shè)備；出灰系統(tǒng)包括星型出灰機、螺錐出灰機、鏈板、斗提機、皮帶、反擊磨和振動篩。 2 自動化控制要求 （1）自動上料系統(tǒng) 根據(jù)探尺料位控制器上設(shè)置的料位，低于設(shè)置料位作為自動上料初始運行條件之一，高于設(shè)置料位作為上料停止條件。切換到自動以后，按鈕啟動自動程序，探尺自動探料位。首先料車在低位, 低于設(shè)置料位后，給料機開始自動振料（時間控制，時間可由崗位工調(diào)整），振料完成延時5s，plc輸出料車上行信號，料車上行。上完指定車數(shù)料后，料車放到底，探尺自動下放探料位，料位沒有到設(shè)置料位，間隔？s后（改時間可以在上位機調(diào)整）繼續(xù)進(jìn)行上料，達(dá)后設(shè)置料位后停止上料。 （2）出灰系統(tǒng) 先啟動公共設(shè)備，包括振動篩、反擊磨、成品皮帶、鏈板、斗提機和鏈板；再根據(jù)要求啟動相應(yīng)的星型出灰機、螺錐出灰機，可設(shè)定出灰時間自動停止出灰。要求每次至多只能有兩個窯同時出灰。 （3）統(tǒng)計要求 要求統(tǒng)計每日上料車數(shù)和每日出灰時間。 3 控制的難點和解決方法 （1） 由于上料系統(tǒng)沒有稱重系統(tǒng)，采用振料延時控制，時間可根據(jù)現(xiàn)場原料及設(shè)備情況可調(diào)。在PLC內(nèi)采用定時器，時間變量采用整型，在程序內(nèi)將整形變量轉(zhuǎn)換為PLC可識別的時間變量，可根據(jù)時間范圍采用不同的基值。例如若采用1S，最大可控時間范圍為16M_39S L "time1".shangliao1.Ttanchi ITB OW W#16#2000 SD T 10 若時間可調(diào)范圍大，則可采用10S，最大可控時間范圍為2H_46M_30S，程序該為： L "time1".shangliao1.Ttanchi ITB OW W#16#3000 SD T 10 （2） 探尺探料要求可隨料面連續(xù)探測。為了實現(xiàn)自動上料，探尺要求可跟隨料面自動下移，因此在提尺時給電機正轉(zhuǎn)信號，在下尺時，不給電機加電，即自由落體下降，靠自身重量隨料面移動，當(dāng)?shù)竭_(dá)下限時，給電機正轉(zhuǎn)信號，則實現(xiàn)自動提尺，提到待料點限位后失電，并給抱閘信號，則實現(xiàn)自動停尺。 （3） 卷揚料車在不需上料時，不能在下限位等待，需離開下限位。因若在下限位，料鐘不能封口，造成環(huán)境污染并不符合生產(chǎn)要求，浪費了熱量。因此，需將卷揚上提一點，保證料鐘在入料后封口，當(dāng)需要上料時，先使料車下行到下限位，然后開始振料。解決方法在完成指定車數(shù)上料后，觸發(fā)上提命令，并在上變限位停車；在探尺探到低料位后，料車下行到下限位停車，并開始振料。 （4） 定時出灰并顯示起始出灰時刻。在每個窯啟動出灰后，計時開始，在PLC程序內(nèi)使用定時器，并在啟動時刻，獲取PLC當(dāng)時的時、分的數(shù)值，在WINCC 畫面顯示。其中獲取時刻方法如下： L LB 14 BTI T "day" L LB 15 BTI T "hour" L LB 16 BTI T "minute" （5） 每次至多兩個要出灰。由于出灰系統(tǒng)設(shè)備共用，若三個窯同時出灰，會造成淤料，因此每次至多兩個窯出灰。其實現(xiàn)方法為在WINCC畫面上的使能特性，在有兩個窯出灰時，第三個窯的出灰操作為不可操作狀態(tài)，從而確保滿足工藝要求。 （6） 統(tǒng)計功能的實現(xiàn)。上料車數(shù)在料車到卷揚上限后累計加1，并在每日零點將總累計值更新。出灰系統(tǒng)的出灰時間累計根據(jù)經(jīng)歷的分鐘數(shù)累計求和，并在每日零點將總累計值更新。 （7） 安全要求。在卷揚不在下限時，給料機不可振料，同時，在卷揚有運行信號時，給料機不可振料，防止振料在外面；皮帶和磨啟動時增加響玲警示；金屬探測儀有脈沖信號后，所有出灰系統(tǒng)停止，在確認(rèn)復(fù)位后方可再啟動；出灰、破碎系統(tǒng)設(shè)備在正常運行過程中，如果其中一臺設(shè)備出現(xiàn)故障停機，該設(shè)備以前的所有設(shè)備自動停機。（如：反擊磨故障停機，它以前的所有設(shè)備成品皮帶機、斗提機、鏈板輸送機、星型出灰機、螺錐出灰機則自動停機）。 4調(diào)試 由于改造過程不能影響正常生產(chǎn)，因此所有工作必須協(xié)調(diào)，并有條不紊，在調(diào)試過程中又結(jié)合現(xiàn)場實際做了相應(yīng)調(diào)整，如廢石皮帶由全自動該為半自動，增加插板控制和金屬探測儀信號全停復(fù)位確認(rèn)等，為了滿足現(xiàn)場生產(chǎn)要求，方便操作工的控制需求，從而進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，對程序做了多處修改，達(dá)到生產(chǎn)廠最終滿意。 5總結(jié) 總之，通過白灰自動化改造，減少了勞動力，減輕了勞動強度，改善了勞動環(huán)境，提升了控制水平，并且便于維護(hù)和查找故障，完全滿足了生產(chǎn)要求，此次改造完滿實現(xiàn)預(yù)期要求。