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工程案例  远程管理在自动配料系统的应用
远程管理在自动配料系统的应用2020-04-08
[自动配料系统]1有静态配料模式、动态配料模式和动静态组合模式三种。静态配料模式适用于无连续配料要求的现场,这些现场对配料的时间要求不高,可按批次进行配料,批次间允许存在一定的时间间隔,如高炉槽下上料前后两批时间间隔为3~5min,每批料由多种物料组成,物料所占比率根据工艺要求在一段时间内相对固定,对单批料的组成比例要求严格,只要在较多批中物料组成比例能达到工艺要求即可。

动态配料模式

动态配料适用于连续配料要求的现场,如烧结配料、焦化配料。这些现场对配料的连续性要求较高,一般不允许出现中间配料停止的情况,对各种物料的配比要求比较严格。动态配料系统计量一般采用电子皮带秤或核子秤作为计量设备,主机都带有PID调节及报警功能,可以实现一个仓的自动控制。对于整个自动配料系统而言,配料秤一般作为计量仪表使用,有些自动控制功能比较强的配料秤可以利用其自控功能,配料秤通过现场总线与控制主机进行通讯。

目前我国饲料行业中自动连续配料系统主要有两大类:一是PC机+数据采集卡+配料绞龙点动配料方式;二是采用分布式控制集中式管理的形式,即PC机+PLC控制模式。第一种方式主要由计算机、数据采集卡、外围继电器、接触器等外围电路组成。控制形式简单,随机误差较大,外围器件易损。尽管可以通过使用变频器来提高配料精度,减少外围器件的频繁动作,但由于这种形式为集中式控制, 整体可靠性没有很大改善,且网络通信能力不足。第二种方式上位机采用工业PC机管理,下位机采用PLC控制。它结合了计算机性能的优势和PLC高可靠性的特点, 有效避免了计算机集中控制的缺陷.

通过采用成熟的自动配料生产线远程管理系统硬件控制技术和先进的软件开发技术, PLC的使用,保证了设备的安全运行,提高了饲料加工精度;良好的监控管理软件,便于及时排除故障,使饲料企业稳定工艺状况,强化生产管理,从而大幅提高饲料质量和企业经济效益。远程监控功能的实现为多车间无人值守、远程集中监控各种饲料机械的安全运行提供技术支持。
远程配料系统由三个功能层构成:

第一层:测控保护层。由大量的保护和自动装置构成,主要由分散安装于就地开关柜的智能终端装置、发变组保护、AVR,ATS,ASS等组成,保护功能完全独立,利用现场总线技术,采用光纤或屏蔽双绞线连接至通信管理层,可以实现这些装置的分散监控。
第二层:通信管理层。该层将DCS对测控保护层的控制命令,或电气后台工作站发出的修改定值命令等,下发至各有关装置,同时,将各装置上送的信息送至DCS配料系统或电气后台工作站。通迅管理层具有通信接收、发送、规约转换等功能,通迅管理层与上位机系统连接采用以太网,通迅管理层一般配置前端机或通迅管理单元,提供12~16个通迅接口。
第三层:上位机系统。包括DCS配料系统和电气后台工作站系统。电气后台工作站系统主要负责称重配料系统设备的管理维护、电能计量、故障录波和保护定值修改及下达等工作,由DCS配料系统来完成画面显示、报表生成、打印、控制、事件记录报警等。

根据上述要求,提出如下系统组成方式:现场总线分别与10kV、6kV及400V智能终端设备相连,并通过通信管理层与上位机配料系统相连,对于一些比较成熟的专用装置,如AVR,ASS、发变组保护、故障录波、厂用电源自动切换装置仍采用独立的专用产品,也通过管理层与上位机系统相连,在电气后台工作站及DCS的CRT上对以上系统进行监视及控制。该方案结构清晰,灵活,可分阶段实施,扩充方便。配料系统的监控管理层采用双网结构,网络可靠性高,根据配料系统情况,既可以由通迅管理层直接与DCS通迅,也可以直接通过以太网与DCS通迅。通过备用主机的通迅卡配料系统还可与电厂MIS系统实现信息交换。

通信单元与DCS配料系统和电气后台系统间均有接口,与二者间有信息交流但侧重不同。设电气后台系统的目的是为了让电气人员对所有厂用电气保护自动装置进行日常的监视和维护,一般情况下不进行控制操作,但在后台机上的信息量却可比DCS上多得多,在后台系统上,可以实现实时数据采集、电气接线画面显示、定值查询修改、动作事件记录、故障录波、报表生成、储存打印及电能计量管理功能。

为满足电厂运行的安全性、可靠性的要求,发变组系统纳入DCS系统监控采用“硬接线”方式,接入量主要有三种,即DI,DO和模拟量,一些保护动作信号等则可经串口与DCS通信。10kV、6kV厂用电系统的DO及SOE等重要量仍采用“硬接线”方式,厂用电系统的控制也采用“硬接线”方式,380V厂用电系统的电动机的监控拟采用全通迅的方式。对每种电气开关与DCS的接口按5个点考虑:合闸指令、分闸指令、合闸状态、分闸状态、遥控状态信号。通过现场总线交换的信息包括:远方信号复归;远方修改定值(在上位机实现);模拟量测量数据:f,I,0,P,Q,直流量,温度等;开关量:开关分、合位置、保护动作信号、装置故障信号等;脉冲量:有功、无功电度量;事故追忆数据;GPS或上位机对时。

现场总线传输介质:光纤、同轴电缆或屏蔽双绞线,可根据实际选择。电气量控制的逻辑设计均在DCS内,充分利用了DCS的监视、控制功能。
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