鄭州紐路普科技有限公司是專業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制設(shè)備、自動(dòng)化儀表及提供自動(dòng)化系統(tǒng)集成的高科技公司。據(jù)有較強(qiáng)的技術(shù)開發(fā)能力和豐富的現(xiàn)場技術(shù)資源，積多年石油壓裂支撐劑產(chǎn)品的自動(dòng)化之經(jīng)驗(yàn)，積各家所長，設(shè)計(jì)了、的石油壓裂支撐劑自動(dòng)化生產(chǎn)線。本生產(chǎn)線融合了當(dāng)今的自動(dòng)化生產(chǎn)工藝，減少了大量生產(chǎn)人員，而生產(chǎn)效率卻顯著提高。對(duì)設(shè)備啟停、連鎖、聯(lián)動(dòng)、料位檢測(cè)、跟蹤給料等全部使用自動(dòng)化控制，有效節(jié)省了電耗和減少了設(shè)備磨損，*的降低了生產(chǎn)成本。使生產(chǎn)企業(yè)在與同行業(yè)的競爭中具有較大的成本優(yōu)勢(shì)，本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按業(yè)主提供的制粒廠房與原料庫基建平面圖及建筑物內(nèi)部高度空間根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程，工藝布置、生產(chǎn)設(shè)備、控制系統(tǒng)，并提供相應(yīng)設(shè)備。陶粒砂生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝包括原料破碎，均化，粉磨，制粒，焙燒，冷卻的生產(chǎn)工藝，本控制系統(tǒng)僅對(duì)制粒工段負(fù)責(zé)。

一、技術(shù)指標(biāo)參數(shù)及特點(diǎn) 

    生產(chǎn)能力：     根據(jù)制粒鍋大?。?-2米）制粒時(shí)間（2-3小時(shí)）每小時(shí)加料量（>1200KG/H）

        原料組分：      1種或多種

        運(yùn)料方式：      螺旋輸送機(jī)

        給料形式：      按指令進(jìn)行全自動(dòng)無人看守

        加水方式：      閥門自動(dòng)控制

        排料方式：      排料口自動(dòng)定位

        混合料給料能力：按配方要求設(shè)定

        引子給料能力：  按配方要求設(shè)定

        控制形式：      自動(dòng)運(yùn)行手動(dòng)運(yùn)行局部自動(dòng)/手動(dòng)運(yùn)行

        顯示與存儲(chǔ)：    主流程控制產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)歷史記錄

 二、工藝流程

        原料、輔助原料由自動(dòng)化系統(tǒng)控制，按設(shè)定配比、產(chǎn)量完成配料，由計(jì)量運(yùn)料車或螺旋輸送機(jī)按每批用量給每臺(tái)造粒機(jī)儲(chǔ)料罐裝料，同時(shí)引子由引子計(jì)量運(yùn)料車或螺旋輸送機(jī)按每批用量給每臺(tái)造粒機(jī)儲(chǔ)料罐投引子，引子投完后，混合料投料秤按設(shè)定程序向造粒機(jī)投料、混合料投料的同時(shí)與之噴灑成比例的水，直至制粒完成，送到篩分設(shè)備分選生陶粒，顆粒符合要求的送到窯前料倉供給旋窯煅燒。顆粒直徑小的送到引子料倉作為引子使用，粗顆粒粉碎后也送到引子料倉循環(huán)使用。 

設(shè)備及生產(chǎn)工藝流程詳述：

         原料緩沖倉內(nèi)料充足，儲(chǔ)料倉內(nèi)料少時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)往儲(chǔ)料倉內(nèi)加料，當(dāng)儲(chǔ)料倉內(nèi)料達(dá)到物料上*，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止加料，儲(chǔ)料倉內(nèi)料用完，到達(dá)物料下*，系統(tǒng)又會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)加料程序，直到達(dá)到物料上限，每個(gè)儲(chǔ)料倉上方都裝有一個(gè)自動(dòng)閥門，加料時(shí)打開，不加料時(shí)關(guān)閉，物料上下限可自由設(shè)定，系統(tǒng)會(huì)保證每個(gè)儲(chǔ)料倉內(nèi)料的充足，不會(huì)出現(xiàn)倉內(nèi)無料或溢出，保證正常的不間斷生產(chǎn)。

        原料，輔助原料，水具備條件，制粒鍋啟動(dòng)后，系統(tǒng)會(huì)按工藝要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，加料為間隙性加料，加料的同時(shí)會(huì)伴有與粉料成比例的水噴入，加料量，加料時(shí)間，加水時(shí)間在生產(chǎn)過程中可隨機(jī)調(diào)整，保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)合格。

        往制粒鍋內(nèi)加引子為自動(dòng)控制，鍋運(yùn)轉(zhuǎn)起來后，事先設(shè)定好加料數(shù)量，給料機(jī)啟動(dòng)加料，加夠設(shè)定重量后給料機(jī)自動(dòng)停止，引子加完后會(huì)伴有與當(dāng)前引子重量成比例的水，干濕適當(dāng)，為下一步加粉做好準(zhǔn)備。

        往制粒鍋內(nèi)加粉為間隙性自動(dòng)控制，給料機(jī)會(huì)根據(jù)設(shè)定好的加料重量，加料間隙時(shí)間循環(huán)加料，加料的同時(shí)會(huì)有與加料量成比例的水，達(dá)到總加料重量后，給料機(jī)停止加料，水若沒加夠會(huì)自動(dòng)點(diǎn)補(bǔ)，加夠會(huì)自動(dòng)停止。加水量是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，在自動(dòng)運(yùn)行之前要事先調(diào)好這個(gè)參數(shù)。

         粉料輔料加完后進(jìn)入精制，此時(shí)不加料不加水，大約運(yùn)行半個(gè)小時(shí)可制粒完成。

        制粒完成后鍋會(huì)自動(dòng)停下排料，停下后制粒鍋口會(huì)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)地平面下方，不會(huì)出現(xiàn)排料口朝上偏離情況，方便排料，節(jié)約放料時(shí)間，提高生產(chǎn)效益。

 三、控制系統(tǒng)描述

        為保證生產(chǎn)線連續(xù)可靠高運(yùn)轉(zhuǎn)率工作，控制系統(tǒng)采用集中分散型控制即集散型控制,將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)、儀表測(cè)控系統(tǒng)三個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)綜合考慮，將這三個(gè)部分進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，設(shè)計(jì)成為一體化控制形式。把控制分成：現(xiàn)場設(shè)備層、設(shè)備控制層、管理監(jiān)控層3個(gè)部分。

        現(xiàn)場設(shè)備層：由各種傳感器、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。

        設(shè)備控制層：由現(xiàn)場過程控制站、低壓電器控制組成，按工藝分配控制站，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程中的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，與中控系統(tǒng)通訊，接受控制指令和上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。本方案按工藝流程優(yōu)化分組后各現(xiàn)場控制站相互獨(dú)立，互不影響。配有完備的現(xiàn)場操作控制功能，可脫離中控獨(dú)立運(yùn)行，也可手動(dòng)運(yùn)行。

        管理監(jiān)控層：由*控制站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成（操作員站），通過操作員站，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備控制層的各控制站的狀態(tài)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)定和報(bào)警顯示、記錄等，并能提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和各種分析圖表。實(shí)現(xiàn)設(shè)備的連鎖控制、重點(diǎn)參數(shù)的調(diào)節(jié)、畫面監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

 五、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

        系統(tǒng)由上位機(jī)，PLC 控制站組成。其中上位機(jī)有監(jiān)控PC通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊，PLC與PLC通過Profibus-DP協(xié)議進(jìn)行通訊,PLC控制站與變頻器，儀表通過MODBUS RTU協(xié)議進(jìn)行通訊。           

 六、儀表部件

        荷重傳感器：根據(jù)電橋平衡原理，四個(gè)可變橋臂電阻一組對(duì)角為電源輸入端，另一組對(duì)角為信號(hào)輸出端。沒有載荷時(shí)，四個(gè)橋臂電阻值相等，輸出信號(hào)為零。當(dāng)有載荷時(shí)，貼在應(yīng)變梁上的電阻應(yīng)變片因?yàn)樽冃?，阻值隨載荷的大小發(fā)生線性變化，電橋打破原來的平衡，從而輸出端就有隨載荷大小線性輸出的信號(hào)。 
        AD智能模塊:        將模擬傳感器傳送來的mv級(jí)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而利用RS485通訊將傳感器信號(hào)傳送給控制站，該智能模塊具有數(shù)字濾波、測(cè)量數(shù)值輸出收斂快、穩(wěn)定等特點(diǎn)，其工作電壓為6.5V至12V。

        接近開關(guān):           接近開關(guān)安裝在造粒鍋上，用于停鍋定位。

        可編程控制器（PLC）：可編程控制器（PLC）是系統(tǒng)的核心，其功能包括信號(hào)的采集、處理、主要運(yùn)算和控制信號(hào)輸出等，主要由CPU和各種模塊組成。STEP7管理所有的輸入輸出點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)所有的控制算法，包含STL、SCL、LAD、CFC、SFC等編程組態(tài)工具，所有控制程序下載到PLC的CPU上，現(xiàn)場設(shè)備正常情況下的開?？捎杀镜睾瓦h(yuǎn)程交替進(jìn)行，本地儀表可解除連鎖、獨(dú)立操作，可通過S7-200完成對(duì)本區(qū)設(shè)備的所有控制動(dòng)作。

        設(shè)備的選型按照高性價(jià)比的原則，遵循技術(shù)*，實(shí)用可靠，維護(hù)方便，節(jié)省投資的理念選型，關(guān)鍵設(shè)備采用高質(zhì)量的品牌產(chǎn)品，使控制系統(tǒng)到達(dá)到國內(nèi)*水平,自動(dòng)化系統(tǒng)的核心控制部分對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的性能優(yōu)劣起直接、決定性的作用，為此現(xiàn)場過程控制站和*控制站硬件全部選用西門子或松下公司原裝模塊。

        操作員站選用DELL系列計(jì)算機(jī)，具體硬件配置如下：

        CPU In 雙核

        RAM 1G；硬盤＞160G

        DVD光驅(qū)

        19寸寬屏液晶顯示器

        軟件：系統(tǒng)軟件Microsoft WindowsXP，監(jiān)控軟件，組態(tài)軟件包

        低壓電器選用正泰產(chǎn)品。

        此方案涉及的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件，硬件滿足以下條件：

        環(huán)境條件

        工作場地：室內(nèi)

        工作溫度：10--35°C

        相對(duì)濕度：無冷凝

        海拔：1000米以下

        電源條件

        三相：AC380V ±10%

        單相：AC220V ±10%

        頻率：50HZ   ±1

        接地條件

        信號(hào)接地：在同一個(gè)控制室內(nèi)的PLC、監(jiān)控計(jì)算機(jī)可接到同一個(gè)接地線。不在同一個(gè)控制室內(nèi)的PLC、變頻器、監(jiān)控計(jì)算必須單獨(dú)接接地線。接地電阻小于2Ω。

        保護(hù)接地：PLC控制柜、電器控制柜、操作臺(tái)外殼等要保護(hù)接地。接地電阻小于4Ω。

七、節(jié)電、節(jié)能

        為zui大限度的節(jié)約電耗、減少設(shè)備磨損，自控系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)線上的設(shè)備進(jìn)行連鎖控制、跟蹤配料、給料，降低單位生產(chǎn)成本。