鄭州中威環(huán)保設(shè)備有限公司

石灰的主要化學(xué)成分為CaO，它是鋼鐵企業(yè)煉鋼過程中重要的輔助材料，石灰是在石灰窯中通過將石灰石進(jìn)行煅燒產(chǎn)生的，其工藝包含稱重、配料、加料、煅燒、出灰、破碎、倉(cāng)儲(chǔ)等一系列過程。傳統(tǒng)的石灰窯爐產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)市場(chǎng)不穩(wěn)定，同時(shí)容易造成嚴(yán)重的煙塵、粉塵污染以及生產(chǎn)效率低下。

PLC（1384規(guī)格7223）是一種作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的采用現(xiàn)代先進(jìn)自動(dòng)化控制技術(shù)開發(fā)的適應(yīng)工業(yè) 惡劣環(huán)境的新型通用自動(dòng)控制裝置，因此本系統(tǒng)研究采用現(xiàn)場(chǎng)PLC、本地IPC與工廠以太網(wǎng)對(duì)石灰窯實(shí)現(xiàn)本地與遠(yuǎn)程聯(lián)合控制，它對(duì)于提高石灰的產(chǎn)品品質(zhì)、保證工序設(shè)備協(xié)調(diào)安全運(yùn)行、方便用戶遠(yuǎn)程操作管理、提高工作效率與降低生產(chǎn)成本等具有重要的意義。

1. 石灰窯生產(chǎn)工藝運(yùn)行流程

石灰窯生產(chǎn)石灰的過程需要經(jīng)歷一系列的工序，這些工序環(huán)環(huán)相扣，其主要包括：石料倉(cāng)、煤料倉(cāng)、振動(dòng)篩、電子秤、混料皮帶、提升料斗機(jī)、布料器、煅燒、出灰機(jī)、破碎機(jī)、斗提機(jī)以及成品庫(kù)等。

首先是選擇優(yōu)異的石頭和煤炭分別存放在生產(chǎn)線的石料倉(cāng)和煤料倉(cāng)中，它們分別經(jīng)過各自的振動(dòng)篩去除細(xì)小雜質(zhì)傳送到各自的電子秤按照設(shè)定產(chǎn)品配方要求的配比重量后，通過混料皮帶均勻混合送入提升料斗機(jī)，繼而由窯底的卷?yè)P(yáng)機(jī)將裝滿混料的料斗機(jī)通過斜拉提升架至窯頂布料器，較后布料器完成給石灰窯均勻料并從頂部滑落到石灰窯窯內(nèi)。

石頭與煤炭的混料依靠自身重力從頂部下落，先后經(jīng)理石灰窯的預(yù)熱帶預(yù)熱、煅燒帶煅燒、冷卻帶降溫過程，在整個(gè)過程中，混料中的煤炭與助燃風(fēng)和窯爐鼓風(fēng)機(jī)的二次風(fēng)進(jìn)行混合燃燒，其燃燒產(chǎn)物對(duì)石頭進(jìn)行復(fù)雜的煅燒化學(xué)反應(yīng)后，從而導(dǎo)致石頭中的石灰石得到充分的分解形成鋅的石灰晶體，較后到達(dá)窯爐底部被風(fēng)機(jī)吹來的冷風(fēng)降溫冷卻。繼而通過石灰窯的星型出灰機(jī)送到破碎機(jī)進(jìn)行皮髓并細(xì)化篩分，較后經(jīng)過斗提機(jī)運(yùn)送到工廠石灰成品倉(cāng)庫(kù)中。

2. 石灰窯控制軟件以太網(wǎng)遠(yuǎn)程子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

石灰窯以太網(wǎng)遠(yuǎn)程子系統(tǒng)根據(jù)工廠局域網(wǎng)的實(shí)時(shí)性要求以及專項(xiàng)使用型要求，其設(shè)計(jì)采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，IPC本地子系統(tǒng)為中心服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，它為工廠內(nèi)所有的遠(yuǎn)程訪問以太網(wǎng)客戶機(jī)提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)，他們的通信采用主流的TCP/IP協(xié)議。該子系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境與開發(fā)工具跟IPC子系統(tǒng)的要求完全相同，兩端通信編程使用同樣規(guī)范的控件。

各個(gè)部分解釋如下：

① 以太網(wǎng)通信時(shí)標(biāo)志一個(gè)數(shù)據(jù)命令的開始。長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)，內(nèi)容固定為0_x02。

② 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度  發(fā)送數(shù)據(jù)從命令到數(shù)據(jù)城長(zhǎng)度，不包括數(shù)據(jù)塊校驗(yàn)值。

③ 源節(jié)點(diǎn)地址  該地址為以太網(wǎng)中發(fā)送段節(jié)點(diǎn)地址，節(jié)點(diǎn)地址編號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中，占據(jù)2個(gè)字節(jié)，可以設(shè)置成IP地址的第4個(gè)字節(jié)數(shù)值等同。

④ 目標(biāo)端節(jié)點(diǎn)  該地址為以太網(wǎng)中接受段節(jié)點(diǎn)地址，節(jié)點(diǎn)地址標(biāo)號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中，占據(jù)2個(gè)字節(jié)，可以設(shè)置成IP地址的第4個(gè)字節(jié)數(shù)值等同。

⑤ 數(shù)據(jù)域信息  該項(xiàng)為信息內(nèi)容載體，包含發(fā)送控制指令信息2個(gè)字節(jié)和數(shù)據(jù)信息8個(gè)字節(jié)，總共長(zhǎng)度10個(gè)字節(jié)。

3. 結(jié)語

本文論述的基于以太網(wǎng)的工業(yè)石灰窯PLC（1384規(guī)格7223）自動(dòng)控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)多個(gè)鋼鐵企業(yè)得到了成功的實(shí)施應(yīng)用，其系統(tǒng)實(shí)際開發(fā)的以太網(wǎng)客戶端運(yùn)行的工業(yè)人機(jī)界面，通過多個(gè)企業(yè)里面實(shí)際運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)考核反應(yīng)，它在很大程度上改變了石灰窯傳統(tǒng)控制過程中表現(xiàn)出的產(chǎn)品質(zhì)量差，工人勞動(dòng)強(qiáng)度高、出現(xiàn)故障響應(yīng)相差、生產(chǎn)管理效率低下等落后狀況。

本文論述的采用層次化方式設(shè)計(jì)DCS系統(tǒng)簡(jiǎn)單易行，將復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控問題簡(jiǎn)單分解化，具有很強(qiáng)的通用性與適應(yīng)性，為類似的運(yùn)行環(huán)境惡劣的工礦設(shè)備管理控制行業(yè)提供了較好的設(shè)計(jì)模型和實(shí)現(xiàn)方法，具有較高的實(shí)用推廣價(jià)值。