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产品描述
厦门西门子中国授权代理商电源供应商
（2）压送装置：压送罐容积可按需要设定 , 配有料位计(进口件)、压力表、加料阀、阀、压力调节阀、拉瓦尔喷嘴等一组部件及配管。压送罐为压力容器，产品由压力容器厂生产，符合要求。压送罐的结构、尺寸、技术参数、配套件按德国布勒公司标准生产和配备，配套件选用德国产品。
（3）输送管路：采用GB8163—87进行设计，主管输送压力降设计值为0.2 MPa，输送时短料柱设计长度为0.5米, 短料柱前后压降大设计值为0.1 MPa。
（4）控制部分：控制系统为两级微机控制，上位机为PC机,下位机为可编程控制器PLC。设立远程工作站,系统采用的总线工作制，组成对输送系统现场生产过程实时监控和管理配置。上位机CRT屏幕显示工艺流程及相关的测量参数、系统顺序运行状态等，PLC实现对系统采集仪器、仪表和执行元件的控制。在设计输送控制系统时遵守了下列通用的事故准则：局部故障不引起整个系统停机，控制功能由各种功能分散的模块实现，任何模块故障只影响部分控制功能，通常可以由操作人员手动操作，不会影响其它模块正常工作。上辅机控制系统为两级控制系统。一级为现场控制级，由工业PLC直接控制现场设备；另一级为管理级，由工业控制计算机负责原材料、称量报表、送料曲线和送料过程实时监控等任务。
原系统由电子皮带秤、差压变送器、计量罐组成测量系统；由气动柱塞泵、气动薄膜调节阀等组成执行机构；以回路控制器DR24作为控制器。
加料系统的工作过程为：系统开始工作，柱塞泵作往复运动，把料液压入管道，单向阀打开，料液从计量罐流向加料系统，差压变送器测得单位时间内计量罐底压强的变化，送入控制器DR24中，得出实际加香加料流量；同时电子皮带秤将测得的烟叶流量信号输入DR24，DR24根据加料比例及皮带秤信号计算出理论加香加料量。DR24控制器根据理论与实际流量的偏差e进行PID运算，并将运算产生的数字阀位以模拟电流信号输出，经电气转换器转换后，把电流信号变成气压信号，去控制气动薄膜阀的开度，使料液的喷加量随烟叶的流量的变化而变化，使实际流量尽量与理论流量相符，以满足该工序的工艺要求。
系统存在的问题
在该加料系统中，系统工作质量的好坏关键取决于差压变送器以及电子皮带秤的程度。差压变送器根据一段时间内的流量变化计算出瞬时流量，这种流量的计量方式有一定的滞后性，使得系统的控制精度变差，造成加料量不准确。另一方面，由于系统料液浓度大，时间久后，会因结垢而使精度降低。料液流经差压变送器时，其中的颗粒状物质会使变送器的膜片挤压而影响精度，而且管道安装要求苛刻，如果过程管道内的残液或沉淀物流入导压管内，压力测量就会产生误差。另外， DR24控制器的人机界面简单粗糙，不能直观地显示生产过程中的各种工况，也无法显示各种参数、报警等信息；它用于网络通讯需要的硬件与软件，较为繁杂，难于维护，而且不适于大量数据的传输要求，无法适应目前较为的现场总线技术。
新系统的设计
测量机构选择
考虑到厂各种香精、糖料的密度各不相同，经分析研究，测量装置决定采用质量流量计测量流量去取代原系统中用差压变送器加计量罐来测量流量的测量方法。用质量流量计的测量方法，不受密度、气泡、温度、杂质等的影响，本身精度达到0.1%,能很好地解决系统测量精度差的问题。
控制器选择
本系统需控制二十多个开关量、四个模拟量，需完成多种算术运算、逻辑运算及控制运算，而且需要较强的通讯功能以便通过现场总线交换大量数据，另外考虑到工业现场温度较高，湿度较大，且粉尘较大，故选用PLC作为控制器，加上触摸屏作人机界面。可维护性较好，且编程语言较符合电气维修人员工作习惯。PLC选用符合IEC标准的产品。
执行器选择
原系统中使用柱塞泵作为液体流动的动力，液体的流动存在一定的脉动现象。这种现象将会干扰系统的测量与控制计算。所以改进后的系统使用压缩空气作为动力，这种动力在车间很容易得到，而且相对系统要求非常平稳，易于实现系统的控制目标，实际系统中使用了一个密闭的计量罐（下配差压变送器）、一个敞口储料罐。开机之前，要先把料液打入储料罐中。储料罐旁有一磁性浮子液位计，可显示罐内液位高度，储料罐内多可盛满刻度的80%。当料液温度设定温度时，控制器自动打开气动阀向储料罐夹层通入蒸汽，加热料液，达到设定温度后，关掉气动阀。当计量罐内料液达到设定下，过程控制器自动启动上料泵电机，使储料罐内料液向计量罐内，直到计量罐内料液达到设定上限，或储料罐内无料为止。单向阀使料液单向流动，但计量罐压力不可回返。计量罐内需恒定气压，一般设定为0.5MPa。直接控制液体流量的执行机构采用抛物线型阀芯的线性气动调节阀。控制器将阀门开度以4-20mADC电信号的方式输出给电气转换器,电气转换器将电信号对应转换成0.02-0.1MPa的气压信号，驱动气动调节阀动作。
工作原理
工作开始后，电子秤将烟叶瞬时流量送到控制器，经过延时，然后与预先设定好的配比系数相乘，就得到理论瞬时流量值。值得一提的是，电子秤延时是必要的，因为电子秤与喷嘴之间有时间差，只有延时准确，才能好的完成控制的动态对应。质量流量计将反馈信号送入控制器，反馈信号代表料液的实际瞬时流量。将瞬时值与设定量进行比较，以它们的差值作为偏差量进行PID调节。输出4-20mA的电流信号给电气转换器，电气转换器将此电流信号转换为0.02-0.1MPa的气压信号，用此气压去启动气动调节阀，使其线性对应0-**地控制阀门开度。流出的料液经浮子流量计进入喷嘴，通过空压气雾化喷到叶片上。在这个系统中，差压变送器只是用来测量计量罐中的料液重量。工作原理图见图2。
系统实施
保证控制精度
为了提高系统的实时响应，本系统在传统PID调节的基础上，根据叶片（叶丝）的流量、计量罐内气体压力、计量罐内液位等条件加上了一级前馈。系统根据前馈值将阀门开度粗调到正确位置附近，然后由PID调节达到平衡位置。前馈值的计算模自学习系统，控制器记忆100个离散的状态点，每次达到控制平衡则部分修正记忆值。这种方法较好的解决了影响加香加料系统精度的一个重要问题，即皮带秤来料波动问题。
为了使系统自身拥有自检能力，本系统利用装置在计量罐下的差压变送器定时检测质量流量计是否出现故障。这样就避免了由于测量装置出现故障造成的事故。另外，依靠PLC相对强大的编程能力，本系统除了完成主要控制工作外，还依靠多个光电传感器以及程序内逻辑判断对可能出现的故障、漂移进行监视，大大提高了系统性和系统精度。 0、引言
广州地铁一号线长18.48km，全线有16个车站，1个车辆段。其供电系统采用集中供电方式的地铁系统，全部选用德国西门子进口设备。整个系统共设置2座110kV/33kV主变电站，8座牵引降压混合变电站，25座降压变电站。它不仅为地铁车辆运行提供牵引电源，同时为整个地铁的环控、照明、信号及运营治理系统等所有用电设施提供电源。地铁供电系统的、运行，是维系地铁各个系统正常运行的重要。作为地铁供电系统的一一变电站自动化系统的作用尤为。本文对广州地铁一号线变电站综合自动化系统的构成、配置及主要功能进行介绍、分析与讨论。
1、系统的构成与配置
广州地铁一号线变电站综合自动化系统采用集中治理、分散布置的模式。该系统由主控单元、下位测控单元、继电保护装置及站内通信网络等组成。
主控单元采用西门子SIMATIC S5-115UPLC，集中安装于变电站信号盘内。其处理单元为6ES5944一7UB11（包括32KB EPROM存储模块），具有程序执行、数运算、浮点数运算、软件保护、PID控制算法、实时时钟、定时器、计数器等功能。存储器的大容量为96KB，编程语言为STEP5，数字量输入/输出1024个点，模拟量输入/输出256个点。其他硬件配置主要有：控制器电源，电源模块，接口模块，通信处理器，SINEC L2总线终端，数字输入模块，数字输出模块，模拟量输入模块，模拟量输出模块。
下位测控单元采用西门子SIMATIC S5一95UPLC，安装于变电站各开关设备的低压室内。其编程语言为STEP5，存储器容量为16KB，数字量输入/输出32个点，模拟量输入/输出9个点，脉冲输入2个点，中断输入4个点。硬件配置主要有：电源DC/DC转换器，处理单元（包括16KBEPROM存储模块），SINEC L2总线终端，数字输入模块，数字输出模块。
选用相适应的西门子数字式和静态保护继电器，实现各种保护功能，其故障信号通过内部接点送至设备监控单元SIMATIC S5-95U。
通信网络采用西门子SINEC L2现场总线。传输媒介为屏蔽双绞线，传输速率为9600bit/s。
2、功能及运行
广州地铁一号线变电站综合自动化系统实现了变电站各种设备的监控、保护、联动、联锁、闭锁及电流、电压、功率、电能测量等功能。
广州地铁一号线变电站综合自动化系统于1998年8月全部安装、调试完毕并投入使用。经过1年多的运行考验，设备运行正常、性能良好，实现了变电站元人值班的现代化治理。
3、几点讨论
随着计算机网络、通信TRANBBS技术的发展与应用，变电站综合自动化水平也必将进一步提高。现结合广州地铁一号线讨论如下：
a.广州地铁一号线TRANBBS设计较早，变电站选用的保护继电器多为静态型，不具备数字式继电器数据存储、传输的功能，限制了自动化程度的提高。目前，国内外各类数字保护继电器都已趋于成熟。如变电站保护装置全部采用数字式继电器，将大大提高自动化水平。
b.在确保继电保护功能相对立的同时，如能利用微机保护装置的通信接口，将其接入变电站内通信网，就可实现保护装置与SA系统的数据通信，向控制提供加准确、具体的故障信息，这对故障的分析、处理和设备的运行维护是十分有利的。
c.下位测控单元若直接进行交流采样或利用微机保护继电器自身具有的测量功能，通过通信网络向SA系统传送遥测值，就可取消大量的常规变送器，降低造价，也简化了变电站内二次接线。
d.如采用目前国内外已推广使用的测控、保护一体化综合单元，即将保护、控制、测量、通信等功能合理地分散到单元装置的2个CPU芯片，并行处理，可及时处理大量的信息和数据，并能在故障状态下实现任务切换，大地提高系统的综合处理能力和性。
e.随着国内变电站自动化技术水平的提高和工程实践的不断拓展，采用较成熟的国产化产品将有利于促进中国民族工业的发展和为国家节省大量外汇开支。
一． 物业市场的快速发展迫切需求电梯远程监控
电梯是机电一体化的高技术产品，目前国产电梯的技术水平和产品质量都已进入世界行列，但电梯运行中关人、夹人、蹲底、冲等事故时有发生，电梯的质量焦点反映在运行性上。电梯运行性的提高一方面要通过改进设计、提高制造、安装质量来解决，另一方面要依靠完善的维修保养体系和的监控手段来解决。由于电梯是一种非常繁忙的运输工具，繁忙时每小时起、制动达240次之多，电梯的运行部件（如层门等）多，操作按钮多，乘坐人员素质差异很大，所以性的提高大程度上是依靠维修保养。目前上电梯技术进步的侧已转向售后和物业服务，美国、日本、欧洲的电梯公司都利用现代化的通讯手段和计算机技术开发了各自的电梯远程监控系统。把自己负责维修保养的电梯置于监控网络之中。当电梯出现故障时，能够在时间发现故障，并在此瞬间既把故障情况自动通知监控，同时又立即呼叫专职维修人员来排除故障。由于该系统能够储存电梯的日常运行数据和日常发生的故障记录，这就使得厂家和用户对一段时间内特定电梯的运行情况有一个的了解。 以来，我国电梯保有量增长，在用电梯已达33万台，如何保证每台电梯都能够运行，已成为提高物业管理水平和我国电梯技术进步的关键所在。
电梯远程监控技术是伴随着计算机控制技术和网络技术的发展而逐步发展起来的，目前国外大的电梯公司几乎都可提供与自己的系统配套的远程监控系统，并能提供比较完善的功能。然而，由于中国特殊的国情，这些国外大公司的远程监控系统在中国的实际应用过程中还存在着一定的局限性。如只能监控本公司的电梯，对其他公司电梯的监控则无能为力，对电话网络的质量要求也比较高。另外监控系统的价格也比较昂贵，一般用户难以承受。
国内一些企业也尝试开发具有中国特色的远程监控系统，但由于这样一个系统是涉及到计算机控制、电梯控制、网络通讯、bbbbbbS平台下语言编程等多个的较大的系统工程，技术难度较大，同时在设计时还要考虑到电话网络的信号传输质量，以及与各个厂家的电梯控制系统（包括微机控制系统、PLC控制系统以及早期的继电器控制系统）的接口问题等诸多因素，因此现在国内的电梯监控系统，在一定程度上存在某些不足： 1）功能简单，如只能进行简单的电梯运行状态监控、同时监控的电梯数量少、只能监视而不能控制管理和远程调试、不能进行电梯故障的早期予警。 2）适用电梯种类少，对可编程控制器（PLC）控制的电梯进行监控比较容易，但是，对微机控制的电梯监控就困难得多。 综上所述，现在国内急需一种功能完善、适应广、且价格廉的电梯远程监控、管理与故障诊断系统，以使该系统在电梯物业管理、日常维护等工作中得到广泛应用，提高电梯运行质量。
二． OCS装置的介绍
由美国HORNER公司生产的OCS一体化可编程人机界面控制器将人机界面，PLC控制器，I/O及网络集为一体，逻辑控制程序与人机界面的编辑使用一套的软件既可完成，太多培训便可轻松掌握。这是一个的工业应用“一体化”控制解决方案，将OCS应用到电梯远程监控系统中不仅可以作为电梯控制的本地显示装置，而且还可以通过GPRS网络与远程的控制进行实时通讯传送数据。该OCS装置可以通过串口和不同厂家的控制系统进行通讯，该OCS装置由下列三部分组成。
1． 数据采集单元 —— 通过串口或直接的I/O输入端子采集电梯的实时数据；
2． GPRS通讯单元—— 通过该通讯单元和远程控制进行数据交换；
3． CPU处理单元—— 处理实时数据并进行故障报警和显示，控制与远程控制的通讯；
三． 主要功能
1． 重要故障发生时，自动连线控制进行报警
当电梯发生重要故障时，OCS装置能自动连线远程控制，并通过远程控制服务器上的人机界面动态显示该故障，同时进行声光报警。控制的工作人员可以通过电脑进行必要的远程操作或通过呼叫系统指导现场人员排除故障。
2． 控制对电梯进行远程维护
控制的工作人员可以通过电脑对电梯进行远程诊断和维护。
3． 控制随时循检电梯运行状态
控制的工作人员可以随时循检电梯的运行状态，并通过历史数据对电梯运行状态进行分析，以便进行预防性的维护从而降低故障发生率。
四． 安装与调试
由于OCS装置小巧紧凑，非常便于安装，将其安装在现有控制柜的面板或柜内均可，OCS装置与原控制系统通过串口进行连接，具体连接方式视不同厂家的不同控制系统有所不同，我方负责现场设备的安装与调试。
二、改造措施与实践
1. 将180m2烧结机分料室原有的两台电子配料皮带秤秤体结构由原头、尾轮距3500mm改为3700mm，有效称量段距离不小于1000mm。考虑实际需求的大流量，同时将原有的两套秤用变频调速电机减速机功率由4kW改为5.5kW和7.5kW，并与现有的变频器功率（分别为7.5kVA和1lkVA）相匹配，实现自动调速控制的效果。
2. 根据两台烧结机分料能力的增大，改造设计中在刻意增强180m2烧结机分料室两台新秤的结构强度和机械性能的同时，加大了秤用皮带的宽度，由原800mm改为1200mm，厚度10mm，确保秤用皮带物料输送不撒料，以提高其配料精度和使用寿命。
3. 为保证秤体设备安装高度和圆盘给料落料位置正确，经过计算，在确定电子配料皮带秤输送大流量和同一料仓放料能力比例匹配的同时，对130m2烧结机生石灰仓、精粉仓下料斗和180m2烧结机分料室的两个中和粉仓圆盘给料槽口位置及设备的安装部位进行工艺改造，达到了提高其计量准确、配料控制精度好、防止物料悬空和保证物料均匀稳定的目的。
4. 所有的电子配料皮带秤改造设计为整机式结构，取消了原有的蜗轮蜗杆二级传动装置，统一采用的国内生产的单级直联轴装式驱动装置。并尽量利用原有秤体安装基础（或安装支架）和料仓空间位置进行新秤结构设计，不但节省了大笔工艺设备改造费用，而且加快了这些设备改造安装的施工进度。
5. 根据涟钢ERP项目配料数据上网需求，这次改造选用了国外的带MOD-BUS PLUS总线制的MW696型称重智能显示仪表。通过对原程序的改进和修改，直接通过数字通讯与PLC交换数据，完成数据通讯和采集，不但了由原模拟量数据通道转换带来的误差，而且提高了配料控制精度，实现了配料数据上网管理功能。
6. 控制部分采用现场总线方式采集称量数据与称重设定，克服了传统4mA～20mA信号传输距离短、抗干扰能力差、数据转换误差大、施工不方便、采用成本高的模拟量采集模块等缺点。通过现场总线通讯方式，比较充分地利用了二次仪表的智能化功能，除采集与远程设定外，还可以由工作站完成一系列指令，即根据仪表反馈的称量完成信号确定料批重量，根据仪表反馈的错误码实现远程触发、上位PID计算及故障报警，可轻松完成清零去皮强制累积等功能。控制系统软件设计上做到了信号的冗余采集，即来自称重传感器的信号一路由4mA～20mA通用模拟显模块采集，做为总线采集的冗余，一路通过现场总线采集。这样，即使秤仪表上模拟量通道损坏，或者总线接口脱落与损坏，系统都能正常运行。在变频器频率给定上也做了冗余设计，既可通过PLC中编写的PID控制程序模块输出频率给定值由HMI画面进行远程设定，又可由秤仪表内带的PID通过其输出端子对变频器频率给定输入端子传送4mA～20mA信号。
三、改造应用效果
1. 装备性能 通过我们科学合理的技术改进实践，改造后的130（180）m2烧结机配料系统电子配料皮带秤型号统一、规格明晰、结构紧凑、外观新颖、性能优越、安装省时、维修简捷、操作方便。投运使用一年来的实践证明，系统称量准确，配料控制效果好，单机称量准确度由改造前的±2.0%提高到±0.5%，系统配料累计控制误差由改造前的4.5%减少到1.0%以内，改造后的130（180）m2烧结机配料系统与国内外同类装备相比（如秤体结构、系统控制、功能特点、维护操作、技术指标、性能价格比等）达到了国内外水平。
2. 自动控制水平 该系统采用自动化改造，在改造设计中大胆选用国外进口的智能型称重控制仪表，淘汰了比较落后的老式国产二次仪表，原自动控制配置改用MODBUS PLUS总线制方式与现有的QUENTUM PLC进行直接数据交换，完成数据采集与PLC指令下达，系统硬件合理。应用软件设计特。数据采集模型与控制功能模块化优化组合，系统逻辑控制、顺序控制、联锁控制、单机回路控制和系统主程序控制联网，并连锁了配料系统设备与人身措施，性地设计了节能环保程序模块，人机界面，信息共享，其自动控制技术的性和性达到国内水平。该系统采用的星形以太网拓扑结构，通信网络TCP／IP五层模型，联结三个工作站，既可对130（180）m2烧结机配料工艺流程进行实时监控和远程监控，又可实现人机界面和在线设定、在线参数整定，进一步完善了烧结配料生产过程的统一调度指挥和岗位规范操作的生产管理模式。
3. 技术经济指标根据改造前后涟钢烧结厂三烧车间有关生产统计资料和数据分析情况比较：
（1）按配料准确度每提高1.0%对烧结矿成品率贡献0.5%，改造后的2005年生产入炉烧结矿349.34万吨，配料准确度比改造前的2004年提高了3.0%，则烧结矿产量提高了5.24万吨；（2）烧结矿碱度稳定率2005年为92.01%，比公司目标计划提高了2.01%，比改造前的2004年提高了2.27%；（3）烧结矿平均转鼓强度由改造前的75%提高到改造后的76.13%，同时筛分指数比原来有较大改善，-5mm粒度级含量也明显降低；（4）烧结矿合格率2005年为93.85%，比公司目标计划提高1.85%，比改造前的2004年提高2.29%。
所以，该系统改造后的2005年烧结生产的技术经济指标也达到了国内同类水平，实践明，改造是成功的。
四、系统原理与控制方式
根据图1所示，改造后130（180）m2烧结机各种原料（如熔剂、中和粉、焦粉、返矿等）通过圆盘给料机和料仓给料器与集料皮带机之间安装调试好的的电子配料皮带秤称量检测后，可定时各原料流量反馈值的电压信号，由称重传感器信号输送至称重控制仪表，经PI运算后再输出4mA～20mA控制信号，或经MB+现场总线送至PLC有关模块进行处理，与上位机设定值进行比较，由PLC完成PI运算，设定相关变频器的输出频率；两种PI运算经控制柜上的硬接线转换开关进行选择（也可通过上位机HMI画面上的软转换开关选择PLC—PI运算输出或仪表PI运算输出）。配料皮带秤中测速编码器（传感器）是用来测量皮带运输原料速度的，通过被动轮的转动距离转换成皮带上原料运行速度的脉冲信号送到称重控制仪表，然后进行调节运算，实现自动控制大小的要求。系统工作方式有三种：一种是手动给料，即通过外部电位器给变频器一个模拟电压，以调节电动机的运行速度；二种是自动给料，即通过称重控制仪表键盘，任意给定所需给料量并通过给料量大小变化自动调整变频器频率（电动机的运行速度）；三种是上位机远程给定，由PLC通过模拟量模块采集二次仪表输出的4mA～20mA信号，或者经MB+现场总线方式完成PLC数据采集，这时给料设定就可由上位机HMI画面来完成。三个工作站与PLC通过以太网相连并接人公司局域网，完成配科数据、通讯及信息共享，并且具有与涟钢ERP数据上网的生产管理功能。
五、改造设计的点
1. 通过对130（180）m2烧结机配料（分料）电子皮带秤在结构上的改造设计（见图2），提高了秤的整体结构机械性能。结构采用单体框多托辊形式，秤架结构系数为0.5，过载系数为150%，运行稳定性好，计量准确度较高，使用寿命较长。
2. 秤体结构在改造设计中大胆，采用厚壁方型管材制作，机架侧面为“目”字型结构，秤框为“日”字型设计。采用矩形型材，刚性大，挠度小，重量轻，强度高，新颖美观，淘汰了目前国内大多数厂家传统落后的全槽钢结构。
3. 秤体支点采用长轴设计，同心度高，转轴摩擦力小，并设计双轴螺旋，高密度小型橡胶轴承，抗扭矩性能好，复位精度高。秤体托辊轴、支点轴均采用侧面安装法，其承载能力强，稳定性好。
4. 秤体的吊挂部分采用关节轴承与短钢带直联方式。这种结构的复位性、灵敏度均好于改造前的关节轴承连接或十字簧片连接方式。经现场一年的使用情况证明，这种关键技术的使传感器承受的载荷信号与垂直于皮带的线载荷线性一致，确保秤的配料精度高的准确性。
5. 为减小“皮带效应”对计量精度的影响，这次改造将主动轮设计在受料端，采用摆线针轮与减速器同心传动，传动，稳定性好，摆动小。了电动机、减速机联结不同心产生的秤体摆动所造成的计量误差。
6. 称重机构采用单杠杆双托辊双传感器机构，其优点与创造点是由两组托辊所组成的一个称量平台，且力臂较长，能大限度的克服物料输送不均匀所造成的计量误差，同时采用双传感器，能较好地克服由于皮带跑偏（偏载）所造成的计量误差。
7. 改造后的配料秤驱动均设计为后轮驱动，其特点是在皮带运行时上层为松驰状，下层皮带为绷紧状，能较好地克服皮带张力所带来的称重误差。驱动轮为包胶腰鼓形，因为包胶可以增强主动轮与皮带之间的摩擦系数，还能皮带重载时打滑的现象，同时腰鼓形主、从动辊还具有防皮带跑偏的功能，运行中不会产生由皮带强行纠偏所造成的配料控制精度误差，根据130（180）m2烧结机大小流量原料配比工艺要求，其驱动装置部分采用BW型硬齿面摆线针轮减速机，联轴器采用爪形橡胶联轴器，采用直联式安装方式，具有无噪声、维护量小、检修方便等特点。
8. 130（180）m2烧结机有6台圆盘配料秤用刮料器，以前采用平衡锤调节单边刮料橡胶片，长期使用受圆盘配料流量大、原料水分多、粘性强、物料输送波动变化大的影响，容易造成单边刮料板磨损快、平衡锤轻、调节失控、配料皮带刮料不干净，导致称量皮重难以，直接影响了秤的配料控制精度和皮带使用寿命。这次改造中利用皮带输送波动起伏的状态，为每个平衡锤装置设计一套简易的弹簧式调节装置，并同时将边刮料板改成两面橡胶刮料片，保证了皮带刮料干净，刮料板利用率提高了50%，皮带消耗率降低52.5%，每年可节省维修成本3万元以上。
9. 通过对秤体结构进行技术改进后，拥有了的配料称重检测设备，我们还根据烧结工艺的要求，针对有些配料仓容量的扩展和工艺设备的改造情况，对每一台设备的安装高度位置和落料点与有效称量段分布进行了合理的调整。由于采用性能优越的新型配料称量设备，取消了原准备新28台变频器的计划，通过计算充分利用了原有电气控制设备，单此一项节省工程投资12.6万元左右。
10. 由于秤仪表本身不具有现场通用智能总线功能，这次改造中，我们采用了协议转换手段，通过网关，将称量仪表的 RS485协议转换为MODBUS PLUS协议，为此实现了RS422／RS485←→MODBUS PLUS,RS422／ RS485←→MODBUS之间的协议转换功能。
11. 开发了基于节能和方式的程序模块，控制方式上有集中／机旁方式，HMⅡ画面上有集中自动／集中手动操作方式。在集中自动控制模式中，PID的调节精度高，采用了流量前馈技术，抗干扰能力强，从而达到变频、节能的目的。同时充分利用仪表反馈的状态码，对现场设备进行实时监控，比纯硬接线方式能地反映现场故障状况，保证人身与设备的。
六、结束语
结合涟钢原料来源复杂、成分波动大、杂物多的实际情况，消化和掌握了国内的配料工艺和装备技术，大胆，努力提高电子配料皮带秤的准确度是这次改造的目的。生产实践证明，随着配料准确度的提高，烧结矿成品率大幅提高，按照相关统计资料和自身以往的数据分析，配料准确度每提高1%，烧结矿成品率将提高0.5%。2005年涟钢烧结厂三烧车间共生产入炉烧结矿349.34万吨，改造后实际提高了3%配料准确度，增加产量5.24万吨，确保了烧结过程工艺控制稳定，为涟钢烧结厂2005年完成历史性的500万吨产量提供了基础性支持，同时也为涟钢产铁375万吨、产钢410万吨提供了有力保。该系统改造设计的成功实现，可年创经济效益1000万元以上。
一、引言
大庆油田生产已进入高含水阶段，所采用的油水分离方法分为沉降脱水和复合电脱水两个阶段。主要工艺设备有游离水脱除器和电脱水器。油水分离的效果与对这些设备的控制方式有直接关系。大庆油田采油六厂某联合站的水分离控制部分均采用手动控制，数据采集，填写报表等都用人工完成，工人劳动强度大，又很难保证控制和采集数据的准确性。为此，该厂提出了对联合站的油水分离控制系统进行自动化改造，要求系统不仅要实现油水分离的自动控制，而且能将主控制室内的二次仪表用计算机上的形象直观画面来取代，以监视和控制现场设备运行状况。本文根据这些要求设计了油水分离自动控制系统。
二、工艺过程及工艺要求
来自各中转站的高含水油，进入游离水脱除器，脱掉中的大部分含水，再经加热炉加热，然后到电脱水器进行油水分离，后经由净化油缓冲罐向外输送。联合站现场分为游离水脱除区、加热炉区、电脱水区和成品油外输区四个部分。
其中游离水脱除区有三台游离水脱除器，它是联合站转油脱水过程中的主要装置。电脱水区有四台电脱水器，是脱水的装置。游离水脱除器和电脱水器的油水界面高度和罐内及输油管压力是保证油水分离质量的重要参数。在实际生产过程中利用放水阀来调节油水界面的高度，油出口调节阀来调节罐内和输油管压力。这两个参数不是立的，无论是调整放水阀还是油出口调节阀，这两个参数都同时受到影响，在控制系统中需要综合考虑这两个参数，以使系统能够、稳定地运行。
经过沉降脱水得到的再经加热炉升温后，才进入电脱水器。温度过低会影响生产，温度过高造成能源的浪费。因此，系统中需要根据脱水工艺设定的温度值，对加热炉燃烧情况进行自动调节。
外输油区有一个净化油罐和净化油缓冲罐，其中净化油缓冲罐的出口流量由油出口调节阀和变频器根据缓冲罐的液位和压力来自动控制，其中变频器控制外输油泵的转速。
根据工艺要求，控制系统中需要监控的参数主要有：油水界面高度、液位、压力、温度和流量。
三、控制系统总体结构
该联合站的几个工作区相距100米左右，而且要求总控室和外输段能够自动监控各个工作区设备的运行状况，并根据检测的参数对系统进行自动控制。控制系统中上位机采用工控机，控制器采用罗克韦尔自动化的SLC500可编程序控制器，对于距离较远的工作区采用DeviceNet现场总线通讯。系统硬件组成如图1所示。
现场中，总控室位于电脱水区和加热炉区之间，SLC控制器也在总控室中，通过DH+网络与工控机相连。因此SLC控制器的本地输入/输出模块直接控制电脱水段和加热炉段。游离水段作为DeviceNet的一个节点，用FlexI/O与现场的液位、压力变送器和调节阀相连。净化油外输段的FlexI/O、变频器和人机接口界面PanelView1400分别是DeviceNet的一个立站点，其中FlexI/O连接现场的液位、压力变送器和调节阀；变频器控制外输油的流量；PanelView1400用于在外输段监控整个系统的运行状况。
系统中的界面高度、压力、温度等信号都由对应的一次仪表传感器或变送器出来并转变为4～20mA电流信号，经栅送入SLC500控制器的本地输入模块或DeviceNet网上的FlexI/O输入模块。控制信号由相应的输出模块以4～20mA电流形式控制气动调解阀。整个系统中输入信号有8个界面高度传感器；4个液位传感器；4个温度传感器；10个压力变送器，输出信号有8个液位调解阀，7个压力调解阀。外输油流量的测量是通过一次仪表把流量信号转换为脉冲信号，经屏蔽电缆传输到SLC的高速计数模块，从而测得输送到下个站的净化油流量。
四、程序设计
控制系统的软件设计由显示操作程序和过程控制程序两部分组成。显示操作程序包括上位机和人机接口界面两部分，上位机显示操作采用罗克韦尔软件的RSView32TM组态软件，在上位计算机编制显示控制程序，完成各种显示、控制与生产报表等功能。人机接口界面使用PanelBuilder软件编制界面显示和控制程序，由此实现生产过程的远程监视和控制。过程控制程序使用罗克韦尔软件的Rslogix500软件编制SLC500控制程序，实现对生产过程的直接控制和数据采集。上位计算机与SLC500控制器之间是通过DH+网实现数据通信的。一方面将过程控制中的参数传送给上位机，用于存储、显示、制表、打印；另一方面将工作人员通过显示操作站设置的控制参数发送给SLC500控制器。由控制器按操作员的要求实现对生产过程的直接控制。
4.1 显示操作程序设计
Rsview32TM软件是罗克韦尔软件公司提供的上位机组态软件，通过编程可以实现监控系统所需的人机界面。PLC采集的数据可以根据需要通过数字、图形、动画、等多种形式显示出来，该软件还具有存储数据历史纪录、趋势图显示、报警监视和自动生成报表和打印等功能。利用RSView32TM软件的开放式设计还可以很容易地与Microsoft产品共享信息。
在油水分离控制系统中上位机和人机接口界面显示操作程序都有：工艺参数显示、各控制回路的ＰＩＤ调节、手/自动控制切换、报警监视等界面，其中工艺参数是以工艺流程图的形式显示的。另外上位机控制界面还有参数汇总、参数设置、历史数据纪录、趋势图、报表打印等界面。在编成时，充分利用RSView32TM软件图形处理能力强的优点，绘制出形象直观的工艺流程画面。图2是用RSView32TM软件绘制的游离水段和加热炉段工艺流程图，在工艺流程图上直接显示监测点和控制点的位置和参数值。另外还将在RSView32TM软件上绘制的流程图导入PanelBuilder的程序中作为PanelView的背景图，使上位机和人机接口界面以相同的画面显示，这样既实现了工作站与远程监控界面的一致性，又充分弥PanelBuilder软件在图形处理能力不强和汉字显示不够灵活方面的不足。在上位机和人机接口界面上都能图文并茂的实时显示过程变量和控制变量。
系统中参数显示界面能够实时显示包括罐内的液面、油水界面、压力、温度、流量以及阀门开度百分比等。参数设置界面用于设置各传感器和变送器的量程，初始值；报警上、下限；PID控制设定值等。报警指示采用声光报警，系统中任意参数过报警上下，该参数就会以红色闪烁显示，当报警被确认后，报警声音，参数仍以红色固定显示，直到参数恢复到正常值，才恢复到正常的显示，报警。在历史趋势图画面，可以通过曲线趋势图来选择查询在案的以往各个参数的历史纪录，这些参数值都是按照一定的时间顺序和采样周期记录保存的。
4.2 过程控制程序
PLC控制程序分为数据采集、PID调节和报警控制三部分。其中数据采集程序将模拟量输入模块采集进来的数字量，通过参数整定，转化为工程量用于上位机和人机接口界面的实时显示。同时将上位机和人机接口界面的设置值（工程量）转换为PLC所能处理的数字量。
系统中的压力和界面高度调节阀都采用PID调节控制，由于系统中压力变化快，而界面高度相对变化较慢，因此液位调节阀只采用PI控制，设置积分时间较长。而压力调节阀采用PID控制，且积分时间较短。
当出现报警时，程序控制工作站的红色报警指示灯亮，同时使报警蜂鸣器鸣叫，工作人员可以按下消音按钮来停止蜂鸣器鸣叫，而只有报警参数恢复到正常值后，报警指示灯才熄灭，对于重要参数的报警，控制系统能够自动采取必要的应急措施。例如，油出口汇管压力过高，控制程序会自动加大调节阀开度和外输油段变频器转速，来缓解压力，以免调节阀损坏和出现泄漏。
五、结论
本文设计的油水分离自动控制系统具有以下特点：(1)控制品质好，减少了工艺参数的波动。系统采用ＰＩＤ调节控制，能够将重要的参数控制在理想的范围内。(2)控制功能齐全，人机界面良好，易于学习，操作方便。(3) 提高了企业管理水平。数据处理方便，可随时查找每月每天的班报、日报、历史趋势曲线、重要参数报警信息等，并根据需要选择打印这些参数。(4)系统组态灵活，控制方案便于调整。采用DeviceNet网络，可随时通过添加节点来扩大监控能力，以灵活适应工艺改造的需要。该油水分离自动控制系统的投入运行，大大减轻了工人的劳动强度，为节能、降耗、增产和加强企业的管理奠定了基础，在油田具有很大的推广应用。
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