PLC 在金矿设备改造中的应用摘要：本文设计了一套基于PLC 的监控系统，应用于金矿碎矿生产线控制系统改造。系统由性价比高的PLC，工控机和组态软件构成。通过PLC 编程，实现了对生产设备的全面自动 控制、联锁保护、运行状态监测等功能；运用组态软件，设计了具有良好的人/过程接口能 力的监控画面，实现了过程信息的集中显示和处理。实际运行表明，该系统功能设计合理， 运行可靠，显著提高了生产效率。
关键词：金矿；设备改造；监控系统；PLC；组态软件

1 引 言
    近年我国不少矿山企业为了实现高效、节能、环保等各方面日益增长的要求，积极进行 设备的更新改造。某金矿在碎矿生产环节引进了Nordberg HP 圆锥破碎机，以进一步优化生 产指标和提高效率。但是该矿原先采用的碎矿生产控制系统是以人工操作为主的常规继电器 控制方式，自动化水平低，对生产过程的各种信息缺乏有效的监控手段，不能及时响应各种 情况，加上电气设备老化，故障率高，维护频繁，严重制约了新装备生产效率的发挥。因此， 需要对原有控制系统一并进行改造。可编程控制器（PLC）作为一种先进的工业自动控制装 置，具有功能强大、编程灵活、调试使用方便，且性价比高等众多优点，特别是它适应各种 工业环境的能力和高可靠性，使它得到广泛的应用。因此在本改造项目中，决定采用PLC 来改造并扩展原有控制系统的功能，并且运用组态软件，设计生动直观、功能丰富的监控流 程画面，实现生产过程信息的集中显示和处理。
 
2 工艺与控制要求
    某金矿碎矿工艺为三段一闭路流程：原矿首先从原矿仓通过重型板式给矿机送入鄂式破 碎机进行粗碎，然后由1# 皮带给入标准圆锥破碎机进行中碎，再经2# 皮带给入振动筛， 筛上产品经3# 皮带返回短头圆锥破碎机进行细碎，细碎产品汇入2# 皮带，与振动筛构成 闭路；筛下合格产品由4# 皮带送至粉矿仓。在控制上主要是对破碎、筛分及输送设备的起 /停控制、联锁控制及保护，以及对设备运行状态和关键参数的监测记录，包括：①重板给 矿机、鄂式破碎机、2 台圆锥破碎机、振动筛及4 台皮带设备的电机起停控制、电机过载（热 继电器状态）的监测及自动联锁；②2 个圆锥破碎机稀油站、自动除铁装置、及3 台除尘风 机起停控制和工作状态监测；③粉矿仓超声波料位计的信号监测；④控制室与现场各车间联 络的声光警示信号。
    本次改造还增加了以下项目：⑤鄂式破碎机、2 台圆锥破碎机和轴瓦温度监测；⑥2 台 圆锥破碎机的电机工作负荷电流监测，以实现恒定负荷控制；⑦1#和3＃皮带安装电子皮带 秤和变频器，以实现给矿量控制；⑧控制室原有集中操作台和设备就地开关保留，和PLC 控制系统通过转换开关进行工作方式切换。

3 系统硬件配置
    根据前述控制要求，在充分考虑了系统的可靠性、稳定性、通用性基础上，确定本监控 系统采用集中式的控制结构，分为3 级：过程监控站、PLC 控制器和现场电气驱动和信号 检测。PLC 控制器选用西门子SIMATIC S7-300，该型PLC 技术成熟可靠，应用广泛，具有 功能强、速度快、模块化等特点，具体配置为：CPU314，带有MPI 接口，配64k EPROM 存储卡做程序掉电保护；16 通道DI 模块SM321，5 个；16 通道DO 模块SM322，3 个；8 通道AI 模块SM331，2 个；4 通道AO 模块SM332，1 个；考虑系统的总点数和今后扩展 的需要，配置了1 个扩展机架，主机架和扩展机架之间通过通信模块IM360 和IM361 通信。 监控站采用研华工控机，运行澳大利亚的CitectSCADA 过程监控组态软件。S7-300 和监控 站计算机的通信采用MPI 接口，在上位机中安装CP5613 通讯卡，通过MPI 电缆进行连接。

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