一、項目介紹

近年來，我國各省市逐步取締以粘土為原料的傳統(tǒng)燒結工藝，以煤矸石、粉煤灰等取而代之作為磚瓦制造的新型原料。針對某大型煤炭集團下屬煤矸石公司豐富的原料資源，設計建成年產(chǎn)1.6億塊的燒結磚生產(chǎn)線，全部成型車間應用全自動控制系統(tǒng),采用PLC、變頻器控制生產(chǎn)線設備，巡檢儀實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。組態(tài)王監(jiān)控軟件作為上位監(jiān)控，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時采集、記錄、曲線分析、web發(fā)布。

二、系統(tǒng)要求

－系統(tǒng)采用中控室集中監(jiān)控方式，能監(jiān)控燒結磚生產(chǎn)線中的成型車間、成品車間及窯爐焙燒各設備運行。

－系統(tǒng)具備自動連鎖、報警功能，關鍵設備緊急停車。

－除設備運行監(jiān)控外，可以自動調節(jié)窯爐溫度、壓力以及環(huán)境濕度等參數(shù)，并記錄生成各種報表。

－對于窯爐進車數(shù)、燒結磚生產(chǎn)總數(shù)具有統(tǒng)計和報表自動打印功能。

－現(xiàn)場數(shù)據(jù)可網(wǎng)絡發(fā)布，方便公司領導查看。

－要求軟件界面友好，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

三、方案說明

在整個系統(tǒng)中，按照功能可劃分為三個層次：現(xiàn)場控制層，數(shù)據(jù)采集層，應用層。

1、現(xiàn)場控制層：采用國外知名的PLC系列產(chǎn)品，自動監(jiān)控現(xiàn)場各種磚機設備運行狀態(tài)，控制變頻器自動調節(jié)窯爐溫度、濕度等參數(shù)。對于關鍵參數(shù)的報警及設備故障實現(xiàn)自動連鎖，可實現(xiàn)設備緊急自動停車，待操作人員確認后再手動切換到運行狀態(tài)。

2、數(shù)據(jù)采集層：應用組態(tài)王6.53作為上位監(jiān)控系統(tǒng)，負責采集巡檢儀里面的窯爐溫度、壓力和濕度儀表的數(shù)值，記錄各種報警信息，系統(tǒng)具備聲光報警功能。數(shù)據(jù)采集層還可實現(xiàn)歷史趨勢查詢，溫度、濕度曲線分析，日、月、年產(chǎn)量統(tǒng)計，自動打印生產(chǎn)報表等功能。應用了組態(tài)王的數(shù)采系統(tǒng)可以模擬窯爐運轉情況，形象逼真的動畫效果，再現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)運行狀況。管理員級別用戶可以修改PLC參數(shù)，對現(xiàn)場設備進行遠程控制。

3、應用層：中央控制層位于該公司計算機中心，配備一臺服務器，安裝一套帶web授權的組態(tài)王軟件，與現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)構成一個數(shù)采網(wǎng)絡。它的功能主要是對現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)等進行統(tǒng)一存儲并進行web發(fā)布；服務器配置雙網(wǎng)卡，一個網(wǎng)卡連接數(shù)采網(wǎng)，一個網(wǎng)卡連接辦公網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡物理隔離。

四、系統(tǒng)框圖

五、系統(tǒng)功能

1、實時監(jiān)控

對現(xiàn)場磚機主、輔設備運行狀態(tài)進行集中監(jiān)視和遠程控制。如箱式給料機、輪碾機、攪拌機、煉泥機、真空擠磚機、切條機、切坯機、翻坯機組、運坯皮帶以及運輸皮帶等按工藝流程順序進行集中自動控制，并對運行狀態(tài)集中顯示。

2、工藝流程

主要針對磚瓦隧道窯的二次碼燒工藝，依據(jù)干燥窯和焙燒窯的運行參數(shù)進行動畫模擬，畫面上可以看到窯車進出窯爐情況，對溫度、壓力、濕度等參數(shù)進行實時顯示。通過控制窯爐上的風機來調節(jié)窯爐內的溫度。

3、數(shù)據(jù)錄入

通過數(shù)據(jù)錄入界面可以對進入窯爐窯車的數(shù)量進行確認，在確認窯車數(shù)量的同時將會彈出發(fā)熱量和原料比的界面，也就是對每一批進入隧道窯的窯車都要設定發(fā)熱量和原料比這兩項重要參數(shù)。

4、窯爐曲線

利用超級XY曲線自動繪制整個隧道窯爐溫度。將隧道窯爐各段的溫度繪制成一條完整的曲線，方便用戶查看和分析整個窯爐的溫度變化情況。當發(fā)現(xiàn)窯爐的溫度偏低或者偏高的情況時，相應的調節(jié)不同位置風機的風速，使得窯爐溫度達到工藝技術要求。這部分可以利用手動調節(jié)或者在組態(tài)王腳本里面進行判斷實現(xiàn)溫度自動調節(jié)。

5、報表查詢

通過報表查詢工具可以查詢某一段時間干燥窯、焙燒窯的歷史記錄、各窯爐窯車進出情況。對于班級報表可以查詢某一天某個班的具體窯爐生產(chǎn)情況。

6、web發(fā)布功能

利用組態(tài)王的web發(fā)布功能，可以將現(xiàn)場的窯爐運行畫面，設備運行畫面直接發(fā)布到網(wǎng)上，公司上級主管部門無需到現(xiàn)場，在辦公室使用IE瀏覽器就如同在現(xiàn)場瀏覽組態(tài)王畫面一樣，而且根據(jù)用戶權限的不同，高級用戶還可以實現(xiàn)對設備的遠程控制。Web發(fā)布功能的應用大大提升了整個監(jiān)控系統(tǒng)的自動化水平，為用戶提供了高效的技術服務，深受用戶好評。

六、總結

－系統(tǒng)運行可靠，實際年產(chǎn)量達1.8億塊，已經(jīng)超出設計要求；

－完全可視化的解決方案，自動化程度提升，節(jié)約了人力；

－網(wǎng)絡隔離措施，數(shù)采網(wǎng)和辦公網(wǎng)物理隔離；

－Web功能的應用方便公司管理層對現(xiàn)場設備的在線監(jiān)控；

－組態(tài)軟件的成功應用，提升了磚瓦窯爐生產(chǎn)線的產(chǎn)品價值；