6ES7253-1AA22-0XA0支持验货

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        在焦碳生产工艺过程中，需要将气煤、肥煤、焦煤、瘦煤四种煤按一定比例配成混合煤，然后送入焦炉进行高温炼焦。配比的准确性以及配料系统的可靠性将直接影响焦碳产品的质量。因此，通过**焦化配煤系统的可靠性、稳定性、准确性来**焦碳的质量具有非常重要的社会效益和经济效益。
焦化的配煤系统对焦炭的质量和焦炉生产操作具有重要意义，为了使煤料的配比更加准确，实现稳定可靠的自动配煤是可行的理想解决方案。

二、自动配煤系统的组成和主要功能
        焦化自动配煤系统主要由称重给料机、数据采集和控制系统、电气控制系统和上位机计算机、软件及网络等构成。
 

        称重给料机将经过皮带上的物料，通过称重秤架下的称重传感器进行检测重量，以确定皮带上的物料重量；装在尾部滚筒或旋转设备上的数字式测速传感器，连续测量给料速度，该速度传感器的脉冲输出正比于皮带速度；速度信号与重量信号一起送入皮带给料机控制器，产生并显示累计量/瞬时**。给料控制器将该**与设定**进行比较,由控制器输出信号控制变频器调速，实现定量给料的要求。

　　称重给料机的核心部分是皮带秤（如图2）。皮带秤的主要组成由秤架、积算仪和速度传感器组成；而称重给料机系统的结构特点和精度通常主要由皮带秤的设计结构决定。

　　　　　　图2：皮带秤是称重给料机的核心部分
        焦化自动配煤系统中一般要求配料秤具有0.5%的精度；系统控制精度达到1%。
        焦化自动配煤系统的主要功能：
　　（1）实时地检测各秤的**、累计量；
　　（2）可靠地控制各秤按给定值恒**运行；
　　（3）配比和总配料量优化计算、下达；
　　（4）现场工艺流程的动态模拟画面显示、配比、柱形图、历史曲线图等；
　　（5）现场工艺、操作、过程参数的设置、改写；
　　（6）各种故障限、报警提示及登录、自动换仓处理等；
　　（7）系统配比精度评价；
　　（8）数据库、打印输出功能。

三、西门子全集成称重方案的设计
        一般地讲，配料所用的称重给料机的控制器分为三种模式：单机控制器、机组控制器和PLC型控制器。
单机控制器一般采用和皮带秤配套的带控制功能的积算仪或采用以单片机技术为基础的控制器来实现，优点是配置灵活，与称重给料机一一对应使用，一台设备出现故障不影响其他设备工作，属于分布式控制；缺点是能实现的功能受到限制，经常需要配其他控制系统才能实现较为复杂的控制功能。
        机组控制器是以PC总线工控机为基础，优点是功能强大，操作直观方便，属于集中控制；缺点是系统可靠性不高，目前采用这种方式的厂家并不是很多。 
        PLC型控制器是以PLC这种目前在工业生产中普遍采用的控制设备为硬件，通过软件组态实现配料的功能。其优点是：组态方式灵活、通讯方式多样、性价比很高，特别适合多台称重给料机共同组成较大型的配料系统的应用；缺点是：目前很多公司采用PLC的I/O输入功能直接接受来自称重传感器的模拟量信号，不仅精度差，而且抗干扰能力非常弱，在有些单位还出现过系统整体失控的严重事故。西门子公司推出了和Siemens Simatic系统完全兼容的Siwarex FTC的解决方案，就可以很好弥补这种方案的不足。

3.1、基于TIA（全集成自动化）技术的皮带秤系统
         基于西门子SIWAREX FTC全集成电子积算仪的称重系统主要由带秤桥支架的称重传感器、皮带速度传感器、SIWAREX FTC动态称重电子模块三部分组成。
西门子SIWAREX FTC动态称重电子模块可直接集成于S7-300PLC中，也可通过ET200M远程I/O方式集成于S7-400PLC/PCS 7中，是一款具有高精度、高速称重功能的PLC扩展模块，具有与SIMATIC S7/PCS7统一的设计平台和通讯功能，具有强大的可编程、自诊断和远程通讯功能。全集成称重系统示意图如图3：

图3：SIWAREX FTC全集成称重系统的组成

3.2、皮带秤工作原理
        西门子皮带秤采用特有的直承式原理，只测量作用在皮带上力的垂直分量。当物料随传送带移动通过皮带秤时，它通过托辊向称重传感器施加一个正比于物料重量的力，它的合力作用在每个称重传感器上，并通过应变电阻被检测到。应变电阻由SIWAREX FTC动态称重电子模块提供激励电压，产生正比于皮带负载的电信号，送给SIWAREX FTC动态称重电子模块。
        称重传感器的垂直位移受皮带秤或称重传感器含有的正向过载急停的限制，这种急停可以对称重传感器提供过载保护。

四、 自动配煤称重控制系统的配置
        西门子自动配煤称重控制系统仪表由PS307电源模块、S7-300CPU（或ET200M远程I/O）、SIWAREX FTC称重电子积算仪模块组成。
4.1、PS307电源模块
        用于为S7-300CPU（或ET200M远程I/O）和SIWAREX FTC电子积算仪模块提供24VDC工作电源。
4.2、S7-300 CPU
        全集成自动化（TIA）称重应用，适用于中等程序处理量的应用，对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力。用于称重数据的处理、储存和远程通讯。每个中央CPU可多扩展8个SIWAREX FTC称重电子积算仪，就是8台给料机可以快速集成于S7-300CPU内。通过ET200M远程I/O方式集成，每个ET200M站可多扩展7个SIWAREX FTC称重电子积算仪。
4.3、SIWAREX FTC称重电子积算仪
        SIWAREX FTC （用于连续称重，皮带秤可编程技术）是用于皮带秤、失重秤的一种多功能灵活的电子称重模块。它还可以用来记录皮带输送物料的累积量、瞬时**、载荷和皮带速度。SIWAREX FTC 功能模块集成在SIMATIC S7/PCS7 中，并具有该自动化系统的系统的各种特点，诸如集成通信、 诊断和配置工具。可通过指令设置皮带的运行和显示所需要的数据。
        当新的创新出现时，现有的SIWAREX FTC动态称重电子模块可随时升级！免费的升级很简便，只需下载新的固件，节省了时间和费用，并保护您的仪表收益。
        无论何时对皮带秤提出高要求，SIWAREX FTC动态称重电子模块都是佳解决方案。它可以实现的典型应用：
　　1） 记录皮带占有情况
　　2） 记录流速和**
　　3） 记录皮带累计输送量
　　4） 装料和给料控制
        SIWAREX FTC具有强大的自诊断功能，操作人员也可方便的通过诊断缓冲器里的运行时序记录来分析和测试整个称重过程。
SIWAREX FTC皮带秤技术特性一览
　 用SIMATIC统一配置
　 可直接在SIMATIC可编程控制系统中使用,全数字化通讯
　 通过ET 200M连接PROFIBUS DP,用于分布式设备方案
　 可测量重量或力，具有1600万间隔的高分辨率
 　高精度3*6000d
　 可按照OIML R-76标定
 　SIMATIC标准操作面板显示
　 可参数化的输入和输出，自带7个DI和8个DO功能
　 统一设计，通过集成在SIMATIC S7和SIMATIC PCS 7而实现全集成式通信，灵活适应不同要求
　 用SIWATOOL FTC程序简单校准配料
　 更换模块无需重新校准配料，独特的免校称技术，防止工厂停工
　 记录称重顺序
　 8个累计存储器，可存储8个数据段的数据记录
　 可用于爆炸应用场合，模块本身具有防爆2区ATEX 95认证，通过SIWAREX IS安全栅可应用于防爆1区场合

五、全集成称重系统的特点和优点
        这种基于TIA的设计，继承了西门子全集成控制系统的设计理念所提倡主要特点和优点；尤其是在用于实现数据量较大的集中控制系统时，更能体现出它的优点来。
5.1、主要特点：
        协议存储于可选择的微存储卡中。可随时、快速并安全的得到数据事件记录用印时戳记录过程和称重状态。这是工厂概念化和优化的重要工具，也可用于分析不寻常事件。大存储量达8M，保证数据**丢失。
        诊断缓冲器用于文本中的后100条信息
        参数监测称重传感器和电缆的特征值，诊断可用于防止麻烦的、广泛的及昂贵的工厂停工期。真正意义上的预维护功能，防患于未然。
        皮带仿真，不需要额外的设备。
5.2、主要优点：
　　1） 唯一的固体**皮带秤完全集成于PLC，并完全由PLC控制
　　2） 强大的诊断功能, 也可以预维护
　　3） 结合SIMATIC系统可以实现更多功能
　　4） 对于升级改造非常具有竞争性
      　5）西门子 Milltronics机械部分和SIWAREX电子部分是完美的解决方案
 
六、总结
        高质量高可靠性和具竞争力的价格比是市场成功的秘诀。在称重中就意味着高度的**、长期的稳定性、卓越的可扩充性能及优的生产力。换而言之，大的生产速率配合高可靠性。能力和具竞争力的技术要求同时显现在自动化工程及称重系统中。西门子近十年在这两个领域中在全球是者。这实用的工程知识在SIWAREX FTC的发展中得到系统应用，这使其成为用于皮带秤的一种多功能灵活的称重模块。可使焦化生产工艺中煤料的配比精度更高，使自动配煤系统更加稳定可靠。

参考文献：
1, 王力,杜丽梅．微机自动配煤技术在焦化厂的应用．衡器．2000.7
2, 叶庆泰．冶金行业皮带秤的应用．综述论坛．2004.6
3, 申颖,申琍．合钢焦化厂电子皮带秤自动配料系统．冶金自动化．2001.No.6
4、方原柏．电子皮带秤．北京：冶金工业出版社．2007,8
4、潘炼,潘炜,金丕琳．焦化配煤PLC控制系统．冶金自动化．2004,No.2

图1：焦化自动配煤系统的结构组成

随着经济的高速发展，我国车辆的保有量直线上升，但道路发展与之相比显得滞后，车路矛盾十分突出。为在有限的道路条件下，安全有效地**道路通行率、减少交通拥塞、减少交通事故、减少车辆违章，或在发生交通事故时，快通知相关单位和人员赶赴现场，指挥疏导交通、抢救人员伤亡和财产损失，以切实做好交通安全管理工作，确保安全畅通，有必要在各个主要交通路口，尤其是道路拥挤地段、事故多发地段、重要地段等安装交通视频监控系统。

　　交通视频监控系统可以作为了解交通状况和治安状况的一个窗口，是公安交通指挥系统不可缺少的子系统，也是智能交通系统的一个重要组成部分。建立视频图像监控系统目的就是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的**、交通治安情况等。

    对比传统交通监控系统的应用优势

　　1、传统交通视频监控系统组成

　　交通视频监控的区域主要是城区主要道路，重点是交通**大的路口、路段和事故多发点，所有监控视频信息
全部送往监控中心，这一特点决定了交通视频监控网络为点对多点分散型网络结构，各点距离监控中心的距离有近有远，远点长达十几公里到几十公里。

　　传统的交通视频监控网络大都采用光纤传输方式，即使用数字多功能光端机来传输视频信号。数字光端机先将需要传输的信号按其各自的特点分别进行数字化，再采用数字同步复接技术（时分复用）将其合并成一路高速信号进行传输。数字光端机采用锁相技术获取时钟和对准相位，采用数字算法确保收发端的同步，因此它具有相当优良的可靠性和稳定性。传输距离可达几十到100公里，若采用中继放大，传输距离可以更远。

    光纤传输虽然具有带宽大、传输距离远、性能稳定等优点，但也具有工程量大、建设周期长、投资巨大等缺点。若采用租用基础运营商的光纤网络，则不一定保证每一点均可立即接入，且月租费用往往比较昂贵，这对于中小城市的交通部门来说，往往无力承担。

　　2、方正通信宽带无线交通视频监控系统解决方案

　　由于各交通监控点位置比较分散，虽然铺设光纤传输系统效果好，但铺设光纤线路资源不仅费时、费力、费钱，而且有时候无法实现（譬如老城区、保护区等不允许挖沟、架线，或部分地点距离很远），这时候，采用宽带无线传输网络就成为唯一的、经济的、有效的选择。无线传输的优点有：

　　不受地域限制：无线传输由于采用无线介质，因此可以轻易跨越特殊障碍物，不会对市政建设、文物古迹等造成影响。

　　架设灵活：于没有有线线缆的限制，可以随心所欲地增加或重新配置用户端设备，也可以将设备快速拆移到需要的地方重新使用。

　　快速实施：线网络无需布线，安装和拆装都十分简单方便，大大节约了设备安装的时间和成本。同时，可以用于临时场所等的监控。

　　移动性：线网络允许在任何时间、任何地点访问网络，而不需指定地点，甚至在移动中也能接入网络，用户还可以在网络间无缝漫游。

　　低使用成本：使用无线网络，可以避免安装线缆的高成本费用和租用线路的月租费用以及设备需要经常移动、增加和改变等相关的费用。

　　高吞吐量：一般无线系统具有高达54Mbps的无线数据传输速率，远高于T1、E1线路速率和10BaseT的有线网络速率。

　　在各无线通信频段（VHF/UHF/2.4GHz/3.5GHz）中，5.8GHz频段又具有以下优势：

　　    属于非许可频段，不需频率执照；

　　    频率资源相对充足，共125MHz；

　　    技术成熟，设备价格低、体积小；

　　    频段远离民用、工业干扰，频谱干净；

　　    传输带宽大，可达108Mbps；

　　    一体化设备，安装简单，维护费用低；

　　由于具有以上优点，5.8GHz宽带无线通信可以作为光纤传输的补充手段，或作为快速开通、特殊地段的主要接入手段。对于中小城市等光纤网络尚未全面铺设的地区，采用5.8GHz宽带无线通信可以作为交通视频监控的主要接入手段。

 
　　图1  “威视通”宽带无线交通视频监控系统示意图

　　图1是方正通信“威视通”宽带无线交通视频监控系统整体解决方案的示意图，它另外采用了方正通信的SkyWay5000 5.8GHz点对多点设备来传输部分（也可以是全部）视频监控点的视频数据，它与点对点的区别是同时将多个5.8GHz SU设备接入同一个5.8GHz AP设备，通过同一个AP将多个SU接入监控中心局域网络，从而节约设备投资、频率资源和设备安装场地等。将点对多点的5.8GHz SU设备放置在前端摄像机的位置，5.8GHz AP设备放置在光纤就近接入点或直接放置在监控中心处。5.8GHz点对点和点对多点方式可以结合使用，也可以分别单独使用。

　　如图所示，远端安装的摄像头将视频通过75欧姆同轴电缆送往视频编码器，视频编码器将视频图像数字化（MPEG-4压缩），通过10BaseT接口送往5.8GHz无线设备，然后通过无线网络将视频数据送到管理部门局域网内的视频监控服务器，视频监控服务器通过内置的Web Server将图像在网络上发布，同时可以在录像服务器上进行录像。

　　经过授权的用户都可以通过IE浏览器随时得到监控图像，并可以远程控制摄像头的动作，包括转向、焦距、光圈等，也可以根据需要进行本地录像。同时，也可以在监控中心通过解码器连接电视墙，通过电视墙显示各监控点的监控图像。

　　系统设计原则

　　为保证系统的稳定可靠运行，满足用户的使用需求，在整个方案的设计和实施过程中，我们将遵循以下原则：

　　标准性

　　本设计以行业标准作为设计依据，结合交通行业的具体情况，用佳设计方案体现高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。根据交通行业监控点的分布图，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰度彩色摄像机，由抗干扰高屏蔽同轴电缆传输给网络视频编码器，采用MPEG-4压缩标准，将数字化的视频信号通过5.8GHz无线网络传输到后端监控电脑,保证视频信号和控制信号的准确传输；还可采用电视墙实时显示各监控点的信息。

　　先进性

　　在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。

　　可靠性

　　系统重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地连续运行。系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。

　　安全性

　　对于安全防范系统，其本身的安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统遭到各种形式与途径的非法破坏。

　　可扩充性

　　系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。

　　规范性

　　由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中将参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。