1、莱钢股份有限公司烧结原料场自动化控制系统控制功能规格书莱钢自动化部铁区车间2002 年 12 月 12 日1、 概述1.1 设计依据莱钢原料场自控系统自 93 年投产以来到目前为止已运行 10 年时间。该系统承担着汽车、火车来料的受卸及运输，给高炉、竖炉、烧结的自动供料，烧结、竖炉的自动供料，烧结、竖炉产成品自动运送到高炉，生产非常繁忙。尤其是新建高炉和烧结投产后，更增加了原料自动运输的压力。一旦出现不可修复性故障，后果将不堪设想。由于自控系统即将到达寿命期，故障率明显上升，对整个热线生产存在着极大隐患，成为制约铁前生产的一大技术问题。原料场自动化系统的改造是保留所有的原 PLC 柜，在主控室
2、、受卸站、混匀配料站、供料站新设 PLC 柜，采用 Quantum 系列控制模板，以自愈环形光纤网为框架，通过 Concept 编程软件实现高可靠自动控制，以 IFix2.6 实现友好的人机交互性操作。改造后的原料场在网络安全结构、系统配置、操作性和易维护性上均有了质的飞跃。1. 2 控制系统概况如图 1 所示，控制系统设一个本地站和三个分布式远程控制站，通过 Mb+网进行通讯，上位机设工程师站和操作员站，通过以太网和本地站交换机相连。同时利用本地 PLC 上的 Mb+口和烧结厂调联网，在调度室实时进行远程监控。1.2.1 硬件配置原有的原料自控系统设备均采用 AEG 公司的 Modicon
3、系列产品，运行至今已十年，由于出现了设备老化，备品、备件不易购买且价格昂贵等一系列问题，将包括 PLC 柜及继电器柜在内的设备更换为施耐德公司的 Quantum 系列产品。Quantum 系统是具有数字量处理能力的专用计算机系统，为模块化、可扩展的体系结构，适用于工业和制造过程实时控制，具有体积小、内存大、处理速度快、组态灵活和便利用户支持的特点，在提供新技术的同时，提高了性能价格比。1.2.2 软件组态原编程软件为 Modsoft 2.0，是基于 Dos 的，功能上和人机交互上都已落后，改为基于 Windows 的 Concept2.5。监控软件改为 IFIX 2.6，工程师站采用 IFIX
4、 2.6 服务器版、无限点；操作员站采用 IFIX 2.6 监控软件，图形客户。2、 系统结构及配置2.1 系统配置及说明项目改造的主要内容为原料场主控室及受卸、混匀配料、供料等三个远程站，由于原系统采用星型 RIO 方式，原料场施工较多，常因通讯电缆故障导致与远程站无法通讯，延误生产。同时，原通讯电缆采用的是屏蔽同轴电缆，在抗干扰性能上和信号质量上都不再适应现场需要。现采用分布式 IO(DIO)方式，通讯介质采用光纤，主控室设一以太网交换机499NNOS17100，分别连接服务器、客户机和 140NOE77100 Ethernet 网络适配器,该适配器具有 10/100 BASE T100F
5、X 自适应的光口和一 RJ45 口，可以通过光纤或 5 类双绞线连至以太网。受卸、供料和配料站各设一光纤中继器490NRP25400，与主控室 NOM 模板通过 Mb+网构成自愈环行光纤网络。采用这种方式的好处是光纤传输距离长，不存在电势差，抗干扰能力大大加强。同时，自愈环行光纤网络结构，使主控室与各站之间供享两条通道，一旦某一条通道因意外事故中断，不会影响通讯的正常工作，维护人员可以有足够的时间恢复损坏的线路，这种网络结构的实施，将使原料场的自控系统的稳定性和高可靠性大大增强。图一3、 基础自动化控制功能控制系统的监控采用 IFix2.6 软件进行开发，整个监控画面操作简单，结构清晰，易于观
6、察系统的状态,便于操作人员监视整个工艺流程，以便及时采取相应措施。开发的主要画面有：运行工艺画面、自动位工艺画面、翻板位置操作、料流选择及急停操作画面等。3.1 系统监控原料程控的特点是没有模拟量，完全是开关量控制。系统监控画面主要为运行工艺画面和自动位工艺画面。切换至翻板位置操作、料流选择及急停操作画面时通过弹出小画面进行软手动操作。3.2 系统操作系统为操作员提供了灵活可靠的操作方式，每一种操作都是以安全联锁为前提的。操作人员可根据情况进行选择。其中料流选择为程序的核心，通过选择翻板位和启动料头、料尾控制料流的启停。实现同一皮带机的不同料流控制。Mb+mNOM252TxRxRxTxNOM2
7、52TxRxRxTxNOM252TxRxRxTxNOM252TxRxRxTxEthernet Mb+mMb+mMb+mMb+m4、 自动化系统设备清单编号 部 件 号 技 术 描 述 单位 数量主控室系统1 140CPU43412A CPU486,2M 用户逻辑,2MB,1MB+ 块 12 140CPS11420 电源, 115/230 VAC, 8A 块 1140NOM21100 Mb+电缆模板 块 13 140NOE77100 Ethernet 网络适配器, 10/100 BASE T100FX 块 14 140DAI75300 开关量 AC 输入，32 点,220VAC,4 组隔离 块
8、25 140DDO35300 开关量 DC 输出,32 点,24VDC,4 组隔离,0.5A/点 块 26 140XTS00200 40 点模块端子条 条 47 140XBP01600 背板,10 槽 块 1配料系统 PLC2 1 140CRA21110 DIO 适配器和电源，115/230VAC,独立，3A 块 12 140DAI75300 开关量 AC 输入，32 点,220VAC ,隔离 块 43140DCKHFVLKHFLHGFLGYL.YLYBL, DO 35300 开关量 DC 输出,32 点,24VDC,4 组隔离,0.5A/点 块 24 140XTS00200 40 点模块端子
9、条 条 65 140XBP01000 背板,10 槽 块 1受卸系统 PLC31 140CRA21110 DIO 适配器和电源，115/230VAC,独立，3A 块 12 140DAI75300 开关量 AC 输入，32 点,220VAC ,隔离 块 13 140DDO35300 开关量 DC 输出,32 点,24VDC,4 组隔离,0.5A/点 块 14 140XTS00200 40 点模块端子条 条 25 140XBP01000 背板,10 槽 块 1供料系统 PLC41 140CRA21110 DIO 适配器和电源，115/230VAC,独立，3A 块 12 140DAI75300 开关
10、量 AC 输入，32 点,220VAC ,隔离 块 13 140DDO35300 开关量 DC 输出,32 点,24VDC,4 组隔离,0.5A/点 块 14 140XTS00200 40 点模块端子条 条 25 140XBP01000 背板,10 槽 块 1网络附件 1 499NNOS17100 以太网交换机 台 12 990NAD 21110 MB+分支电缆 根 83 990NAD23000 MB+分支器 只 84 490NAD27102 MB+干缆 M 152光纤中继器1 490NRP25400 光纤中继器,MBPL 只 4监控软件 1 IFix3.0 监控软件，服务器，无限点 套 12
11、 Fix 3.0 客户端监控 套 15、网络节点：测试内容 MB+地址 TCP/IP 地址 子网屏蔽主控 1（PLC） ，4（NOM）10.10.10.110 255.255.255.0受卸 5（CRA）混匀配料 6（CRA）供料 7（CRA）上位机 10.10.10.111 255.255.255.0服务器 10.10.10.112 255.255.255.06、I/O 表，见附录一主控；设备 旧地址 新地址 备注一次 12 翻板自动 10001 100001一次 12 翻板正转 10002 100002一次 12 翻板反转 10003 100003一次 13 翻板自动 10006 1000
12、04一次 13 翻板正转 10007 100005一次 13 翻板反转 10008 100006一次 14 翻板自动 10011 100007一次 14 翻板正转 10012 100008一次 14 翻板反转 10013 100009供料 10 翻板自动 10017 100010供料 10 翻板正转 10018 100011供料 10 翻板反转 10019 100012供料 9 自动 10022 100013供料 9 运行 10023 100014供料 9 启动 00013 000005供料 8 自动 10025 100013供料 8 运行 10026 100014供料 8 启动 00012
13、000004一次 13 自动 10027 100017一次 13 运行 10028 100018一次 13 启动 00010 000002一次 14 自动 10029 100019一次 14 运行 10030 100020一次 14 启动 00011 000003供料 10 自动 10031 100021供料 10 运行 10032 100022供料 10 启动 00014 000006供料 15 翻板 1 自动10033 100023供料 15 翻板 1 正转10034 100024供料 15 翻板 1 反转10035 100025供料 15 翻板 2 自动10038 100026供料 15
14、 翻板 2 正转10039 100027供料 15 翻板反转 10040 100028供料 14 翻板自动 10043 100029供料 14 翻板正转 10044 100030供料 14 翻板反转 10045 100031供料 14 自动 10049 100032供料 14 运行 10050 100033供料 14 启动 00028 000010供料 13 自动 10051 100034供料 13 运行 10052 100035供料 13 启动 00029 000011供料 12 自动 10053 100036供料 12 运行 10054 100037供料 12 启动 00031 00001
15、3供料 11 自动 10055 100038供料 11 运行 10056 100039供料 11 启动 00030 000012供料 18 自动 10057 100040供料 18 运行 10058 100041供料 18 启动 00033 000014供料 19 自动 10059 100042供料 19 运行 10060 100043供料 19 启动 00034 000015供料 20 自动 10061 100044供料 20 运行 10062 100045供料 20 启动 00035 000016混匀 6 自动 10084 100046混匀 6 运行 10085 100047混匀 6 启动
16、 00056 000017一次 12 自动 10086 100048一次 12 运行 10087 100049一次 12 启动 00009 000001供料 13 翻板自动 10097 100050供料 13 翻板正转 10098 100051供料 13 翻板反转 10099 100052供料 29 翻板自动 10102 100053供料 129 翻板正转 10103 100054供料 29 翻板反转 10104 100055供料 29 自动 10107 100056供料 29 运行 10108 100057供料 29 启动 00025 000007供料 15 自动 10109 100058供
17、料 15 正转 10110 100059供料 15 正启动 00026 000008供料 15 反转 10111 100060供料 15 反启动 00027 000009供料 21 运行 10112 100061供料 22 运行 10113 100062供料 23 运行 10114 100063混匀配料站：Sx7 自动位 10145 100145Sx7 运行 10146 100146Sx7 启动 00150 000118Sx8 自动位 10147 100147Sx8 运行 10148 100148Sx8 启动 00151 000119YC1 自动位 10149 100149YC1 运行 101
18、50 100150YC1 启动 00152 000120YC2 自动位 10151 100151YC2 运行 10152 100152YC2 启动 00153 000121YC9 自动位 10153 100153YC9 运行 10154 100154YC9 启动 00154 000122YC10 自动位 10155 100155YC10 运行 10156 100156YC10 启动 00155 000123YC11 自动位 10157 100157YC11 运行 10158 100158YC11 启动 00156 000124YC10DFZ 运行 10161 100159YC10DFF 运行
19、10162 100162YC3DFZ 运行 10168 100161YC3DFF 运行 10169 100162YC4DFZ 运行 10173 100163YC4DFF 运行 10174 100164YC7DFZ 运行 10179 100165YC7DFF 运行 10180 100166YC8DFZ 运行 10184 100167YC8DFF 运行 10185 100168YC3 自动位 10188 100169YC3 正运行 10190 100171YC3 正启动 00161 000125YC3 反运行 10189 100170YC3 反启动 00162 000126YC4 自动位 1019
20、1 100172YC4 正运行 10193 100173YC4 正启动 00163 000127YC4 反运行 10194 100174YC4 反启动 00164 000128YC5 自动位 10195 100175YC5 运行 10196 100176YC5 启动 00165 000130YC6 自动位 10197 100177YC6 运行 10198 100178YC6 启动 00166 000130YC7 自动位 10199 100179YC7 运行 10200 100180YC7 启动 00167 000131HY8DFZ 10217 100181HY8DFF 10218 100182
21、J5 自动位 10221 100183J5 运行 10222 100184J5 启动 00099 000097GL1DFZ 10228 100185GL1DFF 10229 100186J6DFZ 10223 100187J6DFF 10234 100188J6 自动位 10237 100189J6 运行 10238 100190J6 启动 00100 000098HY3 自动位 10241 100191HY3 运行 10242 100192HY3 启动 00105 000099HY4 自动位 10243 100193HY4 运行 10244 100194HY4 启动 00107 000101
22、HY5 自动位 10245 100195HY5 运行 10246 100196HY5 启动 00108 000102HY7 自动位 10247 100197HY7 运行 10248 100198HY7 启动 00106 000100HY8 自动位 10249 100199HY8 运行 10250 100200HY8 启动 00109 000103HY9 自动位 10251 100201HY9 运行 10252 100202HY9 启动 00110 000104HY10 自动位 10253 100203HY10 正运行 10254 100204HY10 正启动 00113 000105HY10
23、反运行 10255 100205HY10 反启动 00113 000105HY11 自动位 10257 100206HY11 运行 10258 100207HY11 启动 00115 000107GL1 自动位 10262 10225GL1 运行 10263 100226GL1 启动 00116 000108GL2 自动位 10264 100227GL2 运行 10265 100228GL2 启动 00138 000112GL3 自动位 10226 100229GL3 运行 10267 100230GL3 启动 00139 000113GL6 自动位 10268 100231GL6 运行 10
24、269 100232GL6 启动 00140 000114HY2DFZ 运行 10271 100233HY2DFF 运行 10273 100234GL2DFZ 运行 10277 100235GL2DFF 运行 10278 100236GL3DFZ 运行 10282 100237GL3DFF 运行 10283 100238HY1 自动位 10286 100239运行 10287 100240HY1 启动 00125 000109HY1DFZ 运行 10290 100241HY1DFF 运行 10291 100242HY2 自动位 10294 100243运行 10295 100244HY2 启动
25、 00130 000110GL4 自动位 10296 100245GL4 运行 10297 100246GL4 启动 00131 000111GL5 自动位 10300 100247GL5 正运行 10301 100248GL5 正启动 00146 000116GL5 反运行 10302 100249GL5 反启动 00147 000117GL5DFZ 运行 10306 100250GL5DFF 运行 10307 100251GL7 自动位 10310 100252GL7 运行 10311 100253GL7 启动 00145 000115Z1 自动位 10240 100257Z1 运行 10
26、239 100258Z1 启动 00111 000133C1 自动位 10176 100259C1 运行 10160 100260C1 启动 00127 000134Y1 自动位 10208 100261Y1 运行 10192 100262Y1 启动 00128 000135YC8 自动位 10201 100263YC8 运行 10202 100264YC8 启动 00165 000129供料站GL16 自动 10545 100545GL16 运行 10546 100546GL16 启动 00225GL17 自动 10547 100547GL17 运行 10548 100548GL17 启动
27、00226GL24 自动 10549 100549GL24 运行 10550 100550GL24 启动 000227GL25 自动 10551 100551GL25 运行 10552 100552GL25 启动 000228GL26 自动 10553 100553GL26 运行 10554 100554GL26 启动 000229GL27 自动 10555 100555GL27 运行 10556 100556GL27 启动 000230GL27DFZ 10558 100557GL27DFF 10559 100558GL28 自动 10563 100559GL28 运行 10564 10056
28、0GL28 启动 000231R1 自动 10565 100561R1 运行 10566 100562R1 启动 000232P1 自动 10567 100563P1 运行 10568 100564P1 启动 000233P2 自动 10569 100565P2 运行 10570 100566P2 启动 000234P5 自动 10577 100567P5 正运行 10578 100568 3G-1 自动P5 正启动 000235P5 反运行 10579 100569 3G-1 运行P5 反启动 000236P6 自动 10577 100570 3G-2 自动P6 运行 10662 10057
29、1 3G-2 运行P6 启动P13 自动 10569 100572 3G-3 自动P13 运行 10568 100573 3G-3 运行P13 启动3G-1 自动 100673 1006733G-1 运行 100674 1006743G-1 启动 0002373G-2 自动 100675 1006753G-2 运行 100676 1006763G-2 启动 0002383G-3 自动 100677 1006773G-3 运行 100678 1006783G-3 启动 000239电铃 0002403G-4 自动 100679 1005933G-4 运行 100680 1005943G-4 启动
30、3G-5 自动 100681 1005953G-5 运行 100682 1005963G-5 启动3G-6 自动 100683 1005973G-6 运行 100684 1005983G-6 启动4D 自动 1006854D 正 1006864D 正4D 反 1006874D 反5D 自动 1006885D 正 1006895D 正5D 反 1006905D 反C3 100691受卸站：受卸 1 自动 10433 100433受卸 1 运行 10434 100434受卸 1 启动 00193 000193受卸 2 自动 10435 100435受卸 2 运行 10436 100436受卸 2
31、启动 00194 000194受卸 3 自动 10437 100437受卸 3 运行 10438 100438受卸 3 启动 00195 000195受卸 4 自动 10439 100439受卸 4 运行 10440 100440受卸 4 启动 00196 000196受卸 5 运行 10442 100441受卸 5 自动 10443 100442受卸 5 启动 00197 000197受卸 5DF 自动 10444 100443受卸 5DFZ 运行 10445 100444受卸 5DFF 运行 10446 100445受卸 6 自动 10449 100446受卸 6 运行 10450 100
32、447受卸 6 启动 00198 000198Sx6 翻板自动位 10451 100449SX6 翻板正运行 10452 100450SX6 翻板反运行 10453 100451料流：料流： 地址汽车受料槽-新竖炉 RO4010101000640汽车受料槽-1#堆取料机 RO4010102000639汽车受料槽-2 堆取料机 RO4010103000638汽车受料槽-3 堆取料机 RO4010104000637汽车受料槽-新烧结熔燃仓 RO4010105000636汽车受料槽-新烧结配料槽 RO4010106000635汽车受料槽-高炉 22a RO4010107000634汽车受料槽-高炉
33、23a RO4010108000633火车受料槽-1#堆取料机 RO4010109000632火车受料槽-2 堆取料机 RO4010110000631火车受料槽-3 堆取料机 RO4010111000630汽车受料槽-新竖炉 RO4010112000629火车受料槽-新烧结配料槽 RO4010113000628火车受料槽-新烧结熔燃仓 RO4010114000627火车受料槽-高炉 22a RO4010115000626火车受料槽-高炉 23a RO4010116000625翻车机料槽-1#堆取料机 RO4010201000656翻车机料槽-2#堆取料机 RO4010201000655翻车机料
34、槽-3#堆取料机 RO4010203000654翻车机料槽-新竖炉 RO4010204000653翻车机料槽-高炉 22a RO4010205000652翻车机料槽-高炉 23a RO4010206000651翻车机料槽-新烧结熔燃仓 RO4010207000650翻车机料槽-新烧结配料槽 RO40102080006491#堆取料机-混匀配料槽 RO40102090006482#堆取料机-混匀配料槽 RO40102100006473#堆取料机-混匀配料槽 RO40102110006461#堆取料机-新竖炉 RO40102120006452#堆取料机-新竖炉 RO40102130006443#堆
35、取料机-新竖炉 RO40102140006431#堆取料机-新烧结配料槽 RO40102150006421#堆取料机-新烧结熔燃仓 RO40102160006412#堆取料机-新烧结配料槽 RO40103010006722#堆取料机-新烧结熔燃仓 RO40103020006713#堆取料机-新烧结配料槽 RO40103030006703#堆取料机-新烧结熔燃仓 RO40103040006691#堆取料机-高炉 22a RO40103050006682#堆取料机-高炉 22a RO40103060006673#堆取料机-高炉 22a RO40103070006661#混匀取料机-1#混匀堆料机 RO4010308000665混匀配料槽-1#混匀堆料机 RO40103090006641#混匀取料机-新烧结配料槽 RO40103100006631#混匀取料机-老烧结 RO4010311000662新烧结-高炉 21a RO4010312000661新烧结-高炉 22a RO4010313000660焦化-高炉 23a RO4010314000659焦化-新烧结熔燃仓 RO4010315000658焦化-老烧结 RO4010316000657
