近年来，我国各省市逐步取缔以粘土为原料的传统烧结工艺，以煤矸石、粉煤灰等取而代之作为砖瓦制造的新型原料。针对某大型煤炭集团下属煤矸石公司丰富的原料资源，设计建成年产1.6亿块的烧结砖生产线，全部成型车间应用全自动控制系统,采用PLC、变频器控制生产线设备，巡检仪实现数据采集。组态王监控软件作为上位监控，实现对数据的实时采集、记录、曲线分析、web发布。

二、系统要求

－系统采用中控室集中监控方式，能监控烧结砖生产线中的成型车间、成品车间及窑炉焙烧各设备运行。

－系统具备自动连锁、报警功能，关键设备紧急停车。

－除设备运行监控外，可以自动调节窑炉温度、压力以及环境湿度等参数，并记录生成各种报表。

－对于窑炉进车数、烧结砖生产总数具有统计和报表自动打印功能。

－现场数据可网络发布，方便公司领导查看。

－要求软件界面友好，系统稳定可靠。

三、方案说明

在整个系统中，按照功能可划分为三个层次：现场控制层，数据采集层，应用层。

1、现场控制层：采用国外知名的PLC系列产品，自动监控现场各种砖机设备运行状态，控制变频器自动调节窑炉温度、湿度等参数。对于关键参数的报警及设备故障实现自动连锁，可实现设备紧急自动停车，待操作人员确认后再手动切换到运行状态。

2、数据采集层：应用组态王6.53作为上位监控系统，负责采集巡检仪里面的窑炉温度、压力和湿度仪表的数值，记录各种报警信息，系统具备声光报警功能。数据采集层还可实现历史趋势查询，温度、湿度曲线分析，日、月、年产量统计，自动打印生产报表等功能。应用了组态王的数采系统可以模拟窑炉运转情况，形象逼真的动画效果，再现现场生产运行状况。管理员级别用户可以修改PLC参数，对现场设备进行远程控制。

3、应用层：中央控制层位于该公司计算机中心，配备一台服务器，安装一套带web授权的组态王软件，与现场的监控系统构成一个数采网络。它的功能主要是对现场监控系统的实时数据、历史数据、报警数据等进行统一存储并进行web发布；服务器配置双网卡，一个网卡连接数采网，一个网卡连接办公网，实现网络物理隔离。

四、系统框图

五、系统功能

1、实时监控

对现场砖机主、辅设备运行状态进行集中监视和远程控制。如箱式给料机、轮碾机、搅拌机、炼泥机、真空挤砖机、切条机、切坯机、翻坯机组、运坯皮带以及运输皮带等按工艺流程顺序进行集中自动控制，并对运行状态集中显示。

2、工艺流程

主要针对砖瓦隧道窑的二次码烧工艺，依据干燥窑和焙烧窑的运行参数进行动画模拟，画面上可以看到窑车进出窑炉情况，对温度、压力、湿度等参数进行实时显示。通过控制窑炉上的风机来调节窑炉内的温度。

3、数据录入

通过数据录入界面可以对进入窑炉窑车的数量进行确认，在确认窑车数量的同时将会弹出发热量和原料比的界面，也就是对每一批进入隧道窑的窑车都要设定发热量和原料比这两项重要参数。   

4、窑炉曲线

利用超级XY曲线自动绘制整个隧道窑炉温度。将隧道窑炉各段的温度绘制成一条完整的曲线，方便用户查看和分析整个窑炉的温度变化情况。当发现窑炉的温度偏低或者偏高的情况时，相应的调节不同位置风机的风速，使得窑炉温度达到工艺技术要求。这部分可以利用手动调节或者在组态王脚本里面进行判断实现温度自动调节。

5、报表查询

通过报表查询工具可以查询某一段时间干燥窑、焙烧窑的历史记录、各窑炉窑车进出情况。对于班级报表可以查询某一天某个班的具体窑炉生产情况。

6、web发布功能

利用组态王的web发布功能，可以将现场的窑炉运行画面，设备运行画面直接发布到网上，公司上级主管部门无需到现场，在办公室使用IE浏览器就如同在现场浏览组态王画面一样，而且根据用户权限的不同，高级用户还可以实现对设备的远程控制。Web发布功能的应用大大提升了整个监控系统的自动化水平，为用户提供了高效的技术服务，深受用户好评。

六、总结

－系统运行可靠，实际年产量达1.8亿块，已经超出设计要求；

－完全可视化的解决方案，自动化程度提升，节约了人力；

－网络隔离措施，数采网和办公网物理隔离；

－Web功能的应用方便公司管理层对现场设备的在线监控；

－组态软件的成功应用，提升了砖瓦窑炉生产线的产品价值；