摘要：配料控制系统在不断搅拌和混合的情况下，慢慢添加固体反应物，使其不断反应或溶解，从而避免沉淀。完成化学反应过程，伴随混合、传热、驱动装置制成原件。由Siemenss7-400PLC、Simaticwincc6.0组态监控软件，实现了烧结生产线的自动控制，自投产以来，系统运行稳定。
1引言
配料生产线建成投产，由配料系统、烧结机、筛分系统、点火炉、皮带机、成品矿仓组成。整条烧结生产线采用西门子S7-400控制系统，满足生产工艺要求，实现计算机自动控制。
2硬件构成
加料系统的网络结构采用研华上位机SiemensS7-400PLC的两级控制系统，PLC系统的CPU采用CPU414-2DP，分站和主站采用Profibus-DP，通信模板采用CP443-1通信模块，远程I/O站采用ET200M，稳定性强，节约成本。上位机监控软件选用西门子公司的Wincc6.0。通过PROFIBUS-DP网络、远程I/O站和变频器，PLC实现了控制要求。
3.网络结构
该投料系统是基于Profibus的分布式控制。系统的最底层是设备控制层，主要完成对设备的现场控制和监控。第二层为监控层，主要完成烧结系统的在线监测，并向控制层发送控制命令。主站通过PROFIBUS-DP网络与ET200M远程架进行通信，以进行配料、混合和筛选。PROFIBUS-DP是近年来国际通用的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用规范成为最重要的现场总线标准。保证了通信的稳定性。主控室设有电视监控站和操作员工作站，通过操作站下达生产指令，实现烧结系统的自动控制。
4控制功能
供料系统的主要控制功能包括设置主要工艺参数、启动和停止设备链、浏览和查询主要工艺参数等。PLC将采集到的设备状态、物料流量和位置数量通过以太网发送到工控机进行显示，便于生产过程控制。同时，Simaticwincc6.0将每个电机的实际速度、电流信号、配料仓卸料量和位置信号的数据作为历史记录保存，有助于查询设备和生产故障的原因。
4.1自动配料系统
计量配料系统是烧结生产的核心部分，对配料的准确性、可靠性和保密性要求很高。配料机采用质量配料法，各种铁、碳、硅在这里由称重设备按操作人员的输入比例混合。配料的准确性直接影响烧结矿含量的稳定性，因此对控制系统提出了更高的要求。
配料控制系统主要由PLC、给料装置、称重装置和变频器组成。操作人员通过操作员站输入各种原料的化学成分和比例，流量信号通过称重设备和称重显示器转换成4~20mA的信号，输入到功能模块，与设定值进行比较，得到的控制字通过Profibus-DP总线传输到变频器，变频器根据此信号控制给料装置电机的转速，使各加料装置的加料量在设定值上下小幅波动，从而实现自动配料功能。
4.2混合料水分自动控制
为了保证烧结矿的透气性，提高产量和质量，在一、二次混合中加入适量的水是必要的。一次混合的加水量与原料的原始含水量有关；第二次加水，使混合物的含水量达到第二次加水设定的目标值，以提高透气性；一次加水量由粗略的加水量百分比控制，二次加水量由PID控制，设定目标含水量。根据测得的当前含水量，与目标含水量进行比较，用给定的偏差进行反馈修正，实现含水量的自动控制。
4.3烧结点火炉控制
烧结点火炉控制系统主要完成烧结点火炉相关参数的检测和控制，如点火炉的炉膛压力、点火段温度、预热段温度、气体压力、气体流量、助燃空气压力、助燃空气流量等参数的手动自动控制。并通过数据显示屏和历史趋势屏实现监控，并具有报警历史记录功能。
4.4无扰动切换
在上述自动调节中，可实现无扰动的手动/PID快速切换，并要求切换前后被控量或控制量的平均值相等。因此，需要在切换前计算被控量或被控量的平均值，然后再进行切换，以达到对过程的影响最小，真正实现无扰动切换。首先在上位机中跟踪计算当时每分钟控制量的平均值；在自动初始化期间将该值作为给定值；从自动切换到手动时，首先在上位机中跟踪并计算当时每分钟控制量的平均值，该值作为手动操作初始时的控制值。PID控制可以在手动控制和自动控制之间无扰动地切换。
5监控系统
整个烧结控制系统的监控画面采用WinCC6.0+SOLserver2000来实现。监控系统完成:工艺画面监控、通讯配置、人机接口功能。
5.1总貌画面
显示整个工艺流程中各设备、装置、区域的运行状态及过程参数变量的状态、设定/测量值、高低报警等信息。
5.2分组画面
按工艺要求分组显示某段工艺、某段生产工艺流程图、过程参数变量的测量值、调节器的设定值、输出值、控制方式、报警、状态等信息。
5.3趋势画面
可显示多点测量数据的实时趋势和历史趋势值，其历史趋势数据可自动存放在硬盘上，并根据用户要求设置保存时间。
5.4报警画面
按优先级显示当前正在进行的过程参数报警和系统硬件报警。
5.5棒状图
以水平或垂直方式多点显示过程变量的实时变化。
5.6生产过程
参数报警、设备，重要设备事故按优先级显示报警信息。
6结束语
该系统投运以来，提高了数据的可靠性、正确性和计算准确率，极大节约了人员，减轻了实际操作人员的计算负担设备运转正常。运行可靠，性能稳定，保证了该厂烧结矿质量的稳步提高。
