我公司的2500t/d生产线篦冷机灰斗卸料装置拥有9个弧形,，灰斗内料位计采用CLW-DR-3A料位开关。系统控制时采用面板来设定弧形阀放料时间，当现场料位计检测到有高料位时，弧形阀自动打开放料，放料时间即为面板设定时间。但实际生产中"容易发生当料位开关损坏后，弧形阀不能自动打开"使灰斗积料堆满影响篦冷机传动的故障。

　　1、篦冷机控制系统存在的问题

　　1)系统程序设计只有料位计自动控制和手动控制弧形阀放料，当料位计损坏后，通过人工来放料。

　　2)此系统没有把9个弧形阀的控制引入到DCS系统中，中控不能对弧形阀进行实时监控，也无法监控料位开关的工作状态。

　　2、改造方案的选择

　　方案1：将弧形阀控制柜PLC(Omron产品)与DCS(Simens产品)连接，进行通讯，这样只需一根通讯电缆即可，简单方便，且改造成本极低。 但是，此方法并没有改进原有程序(而且原程序加密)，2个公司产品软硬件有很多不兼容之处，且此连接方式应在停车时全站下载后方可生效，故我们舍弃此方案。

　　方案2：将弧形阀各个状态控制全部引进DCS控制系统，并保留原有控制柜控制系统。这样设计"既可以采用料位开关来控制，也可以由中控来控制，但采用这种控制方式时2套系统容易冲突，容易造成弧形阀开关同时出现的情况，并且因控制线路较多，改造不方便，也增加了检修的困难，所以不采用此方案。

　　方案3：将弧形阀各个状态控制全部引进DCS控制系统，舍弃原有控制柜控制系统。这样，只需几根电缆线便可将9个弧形阀全部显示在中控画面上，做到操作控制一步到位。 这样改进，成本低，程序编程简单，控制方便，操作灵活。

　　经过3个方案的比较，我们采用第3个方案对弧形阀自动控制进行改造，即弧形阀放料控制以料位开关为主，中控自动放料为辅。

　　正常生产时，中控将每个弧形阀打到”自动”，如果料位计检测到高料位时，相应的弧形阀将“自动”打开，放料时间由中控设定来控制，放料时间到后，弧形阀“自动”关闭。如果再次检测到高料位，则重复执行以上操作。当持续高料位超过一定时间后，中控报警，中控操作员应连续放料，并通知现场岗位查看漏斗是否卡料。如果料位计长达一个班时无高料位信号，则中控启动自动循环放料(自动循环放料不影响料位开关的控制)，每次只开一个阀，前阀关闭和后阀打开时间相差10s以上，并且两个阀同时高料位情况可能性很小，故在弧形阀放料时不会引起拉链机过载和溢流现象。

　　改造前，对料位计进行全面检查，将已坏和不灵敏的料位计进行更换;在程序上加强了故障报警功能，将各个弧形阀高料位显示做到中控监视画面中，同时启用辅助画面，保证监视画面的简捷。

　　3、具体方案设计

　　尽量保留原有柜内的硬件，甩掉原有PLC控制器，用8芯电缆将弧形阀信号线接入DCS，程序实现采用STEP7、STMATIC Manager和Wincc软件，编程用西门子固化功能块进行搭建连接，实现自动循环控制和弧形阀的开关控制，编程简单，结构清晰。

　　3.1 硬件

　　每个弧形阀采用8芯电缆进DCS，弧形阀开关驱动加上硬件互锁，同时，控制柜上的“按钮手动”放料也接入DCS自动控制。

　　3.2 软件

　　DCS系统采用西门子S7-400的控制单元,采用STEP7编程软件编写控制，定义弧形阀的状态及控制类别，其中，状态属性：备妥(RD)，开运行(RN_F)，关运行(RN_R)，开限位(LM_F)，关限位(LM_R)，高料位(LT)，高料位故障(FT)。时间控制类别：总循环间隔时间，弧形阀放料时间，弧形阀放料间隔时间。驱动控制：开驱动(DR_F)，关驱动(DR_R)。定义完毕后，利用西门子功能块在CFC图形化编程语言中进行编程。

　　1)CFC1-G34AC：在此图表中，对弧形阀各个状态属性(备妥、开关驱动、开关限位和开关运行)进行编辑定义。

　　2)CFC2-G34AC-LT：对弧形阀料位开关进行编辑，并与CFC1图表中的弧形阀功能块“自动开”引脚相连"实现料位控制放料，并加入适当延时抗干扰程序，保证弧形阀能自动打开与关闭。

　　3)CFC3：搭建自动循环放料程序，定义Opertime1总循环间隔时间，Opertime2 弧形阀放料时间，Opertime3弧形阀放料间隔时间，并将这3个时间属性定义为“Opertor“(操作员)可”输入”属性，这样，中控画面可以显示3个时间，中控操作员可以根据生产情况任意调整时间。

　　4)CFC4：将9个弧形阀“自动”与“手动”切换做批量控制，在Wincc画面上加入“手动”和“自动”按钮。当按动“手动”时，9个弧形阀同时为“手动”，按动“自动”后"9个弧形阀同时为“自动”，这样方便了中控操作员“手动”与“自动”的切换。

　　5)CFC5：加时间自动循环投入按钮。在中控画面上加两个“button“，一个命名为“投入“，当其按下时，弧形阀将按时间自动循环放料;一个命名为”切除“，弧形阀将切除时间自动循环放料程序，只执行高料位放料程序。 中控操作员根据生产情况及料位计报警选择”投入“与”切除“。

　　6)CFC6：将以上程序的画面做到二次画面上。在主画面上加”弧形阀“按钮，按下此按钮，二次画面将打开，便可以对弧形阀进行操作与监控。当然，在主画面上也增加了必要的弧形阀报警，以便操作员及时发现问题。

　　此次弧形阀自动程序改造，不仅可以满足以”料位计“为主的自动放料控制，同时也可以启用”时间自动循环“放料的控制，满足了生产的要求，并且此设计也打破了原系统控制中程序固化时间的封锁，将程序里的各个时间显示在中控画面上，并且可以随时进行修改，为中控操作提供了更多的方便。

　　4、使用及效果

　　硬件改造过程简单，程序编程简易，经过以上软硬件的改造，弧形阀自动控制改造基本完成。

　　程序编程完毕后，首先对各个弧形阀’高料位信号进行了打点，并确定了开关限位的位置及高料位信号的可靠性。基本信号调试成功后，试验高料位和时间自动循环控制，并很快调试成功"，弧形阀自动控制系统可以正式投入使用。

　　将高料位信号自动打开弧形阀的延时时间进行优化，使间断的信号变为连续的信号，防止弧形阀频繁的启动。对”弧形阀放料间隔时间”与“弧形阀放料时间”两个时间设定加上低限，也避免了弧形阀频繁启动，并在两个时间之间设定一定连锁，使“弧形阀放料间隔时间”始终长于“弧形阀放料时间”，避免两个弧形阀同时打开。中控可根据实际情况来调整连锁的时间。

　　2008年11月份对弧形阀自动控制改造以来，使用效果很好。它利用中控监视系统的优势，使篦冷机放料合理正常化，并且现场情况监控实时到位，能反应工艺和设备实际状况，同时，优化的程序编程也方便了中控的操作。