綜合料場PLC控制系統
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隨著計算機技術引入工業控制系統，PLC已經成為工業自動化控制系統的重要組成部分。包鋼原料場是一個大型綜合原料處理系統，整個綜合料場占地約6平方公里。要保證一個大型現代化鋼鐵企業正常運轉，首先必須保證原料正常、穩定、高效供應。包鋼原料場工藝復雜、設備多、距離長，原料場主要生產設備有：膠帶運輸機、堆料機、取料機、帶斗門機、圓盤給料機、卸車機、移動小車等。由這些設備組成輸入、混勻、配料、輸出等主要系統。這些運輸系統由皮帶運輸機構成復雜的運輸網絡，工藝流程復雜。為提高設備效率，穩定地向高爐、燒結供料，必須實現原料處理作業的自動化控制[1]。
2控制系統的組成及原理
電氣控制設備主要由浙江中控技術有限公司的GCS-1控制系統和各種電機和變頻器組成。
圖1系統整體網絡結構拓撲圖
2.1網絡結構
2.1.1系統網絡拓撲圖
由于整個料場設備很多，所以控制系統依據現場電氣的分配原則分為11個控制站（電磁站），分別控制混勻系統、卸料系統、礦石及焦炭篩分系統、原料輸入系統、原料輸出系統、除塵系統的各個設備。每個控制站均采用冗余的PLC控制系統，通過雙層雙光纖環網與中心調度室進行通訊，來實現設備的監控。系統整體架構如圖1。
2.1.2雙層光纖環網
由于系統分站較多，地域廣，而且系統要求的可靠性很高，所以在網絡結構中采用冗余方式。雙層光纖環網由兩個平行的單層光纖環網構成，主要網絡部件采用MOXA的光纖轉RJ45口的光纖環網交換機。它除了具備光纖網絡的傳輸距離遠，傳輸信號不易受到干擾的特點外，還具有環網的優點，處在環網中的任何節點斷開或環網中的任一點斷開，并不會影響網絡的正常運行，只是由原來的環網變為單總線的網絡結構，從而提高了網絡的可靠性。雙層的環網結構本身就具有冗余的功能，使網絡更加可靠。
2.1.3控制站內部網絡結構
在各控制站中均配置為冗余的CPU，使各站具有冗余功能，各有兩個光纖環網交換機，用于連接兩層光纖環網。由于整個綜合料場是一個整體，工藝系統結構緊密，設備間連鎖信號較多，而我們各個控制站的分站原則是按照電氣站進行分離的，主要依據是現場各個設備所在的地理位置，人為將整個系統進行分割，所以在各個控制站的站間數據交換將非常頻繁，而且相對比較重要，因此我們將CPU以太網接口直接與光纖交換機相連。
2.2控制原理
綜合料場作業流程控制是一種生產過程控制。原料運輸與加工的生產過程，是在統一控制下的一群設備的集約化行動。原料區改造后共有作業流程335條，其中允許同時運行的流程32條;運行過程中可切換路線的流程有49組98條;運行過程中可換料種的流程有11條，此外，還有9組流程具有疊加功能。
流程控制要求：
1）擁有相關設備的流程，稱為互相“干擾”的流程，通常情況下只允許其中一條運行。考慮到系統能力充裕，輸送物料相同，起點不同，終點相同的若干流程可不互相干擾，允許同時交叉運轉。另外，還有一些流程可以相互切換。
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