近年來，我國各省市逐步取締以粘土為原料的傳統燒結工藝，以煤矸石、粉煤灰等取而代之作為磚瓦制造的新型原料。針對某大型煤炭集團下屬煤矸石公司豐富的原料資源，設計建成年產1.6億塊的燒結磚生產線，全部成型車間應用全自動控制系統,采用PLC、變頻器控制生產線設備，巡檢儀實現數據采集。組態王監控軟件作為上位監控，實現對數據的實時采集、記錄、曲線分析、web發布。

二、系統要求

－系統采用中控室集中監控方式，能監控燒結磚生產線中的成型車間、成品車間及窯爐焙燒各設備運行。

－系統具備自動連鎖、報警功能，關鍵設備緊急停車。

－除設備運行監控外，可以自動調節窯爐溫度、壓力以及環境濕度等參數，并記錄生成各種報表。

－對于窯爐進車數、燒結磚生產總數具有統計和報表自動打印功能。

－現場數據可網絡發布，方便公司領導查看。

－要求軟件界面友好，系統穩定可靠。

三、方案說明

在整個系統中，按照功能可劃分為三個層次：現場控制層，數據采集層，應用層。

1、現場控制層：采用國外知名的PLC系列產品，自動監控現場各種磚機設備運行狀態，控制變頻器自動調節窯爐溫度、濕度等參數。對于關鍵參數的報警及設備故障實現自動連鎖，可實現設備緊急自動停車，待操作人員確認后再手動切換到運行狀態。

2、數據采集層：應用組態王6.53作為上位監控系統，負責采集巡檢儀里面的窯爐溫度、壓力和濕度儀表的數值，記錄各種報警信息，系統具備聲光報警功能。數據采集層還可實現歷史趨勢查詢，溫度、濕度曲線分析，日、月、年產量統計，自動打印生產報表等功能。應用了組態王的數采系統可以模擬窯爐運轉情況，形象逼真的動畫效果，再現現場生產運行狀況。管理員級別用戶可以修改PLC參數，對現場設備進行遠程控制。

3、應用層：中央控制層位于該公司計算機中心，配備一臺服務器，安裝一套帶web授權的組態王軟件，與現場的監控系統構成一個數采網絡。它的功能主要是對現場監控系統的實時數據、歷史數據、報警數據等進行統一存儲并進行web發布；服務器配置雙網卡，一個網卡連接數采網，一個網卡連接辦公網，實現網絡物理隔離。

四、系統框圖

五、系統功能

1、實時監控

對現場磚機主、輔設備運行狀態進行集中監視和遠程控制。如箱式給料機、輪碾機、攪拌機、煉泥機、真空擠磚機、切條機、切坯機、翻坯機組、運坯皮帶以及運輸皮帶等按工藝流程順序進行集中自動控制，并對運行狀態集中顯示。

2、工藝流程

主要針對磚瓦隧道窯的二次碼燒工藝，依據干燥窯和焙燒窯的運行參數進行動畫模擬，畫面上可以看到窯車進出窯爐情況，對溫度、壓力、濕度等參數進行實時顯示。通過控制窯爐上的風機來調節窯爐內的溫度。

3、數據錄入

通過數據錄入界面可以對進入窯爐窯車的數量進行確認，在確認窯車數量的同時將會彈出發熱量和原料比的界面，也就是對每一批進入隧道窯的窯車都要設定發熱量和原料比這兩項重要參數。

4、窯爐曲線

利用超級XY曲線自動繪制整個隧道窯爐溫度。將隧道窯爐各段的溫度繪制成一條完整的曲線，方便用戶查看和分析整個窯爐的溫度變化情況。當發現窯爐的溫度偏低或者偏高的情況時，相應的調節不同位置風機的風速，使得窯爐溫度達到工藝技術要求。這部分可以利用手動調節或者在組態王腳本里面進行判斷實現溫度自動調節。

5、報表查詢

通過報表查詢工具可以查詢某一段時間干燥窯、焙燒窯的歷史記錄、各窯爐窯車進出情況。對于班級報表可以查詢某一天某個班的具體窯爐生產情況。

6、web發布功能

利用組態王的web發布功能，可以將現場的窯爐運行畫面，設備運行畫面直接發布到網上，公司上級主管部門無需到現場，在辦公室使用IE瀏覽器就如同在現場瀏覽組態王畫面一樣，而且根據用戶權限的不同，高級用戶還可以實現對設備的遠程控制。Web發布功能的應用大大提升了整個監控系統的自動化水平，為用戶提供了高效的技術服務，深受用戶好評。

六、總結

－系統運行可靠，實際年產量達1.8億塊，已經超出設計要求；

－完全可視化的解決方案，自動化程度提升，節約了人力；

－網絡隔離措施，數采網和辦公網物理隔離；

－Web功能的應用方便公司管理層對現場設備的在線監控；

－組態軟件的成功應用，提升了磚瓦窯爐生產線的產品價值；