制糖石灰窑控制系统的设计与实现
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图2STEP7中的变量表
根据生产的要求编写上料的程序，这是温度控制的基础，因为进料数量的准确可以让煅烧过程更平稳，产生的波动小，从而减少了生烧与过烧的发生，提高石灰石的利用率。如图3所示，右边的程序为大窑的石料称重程序，PIW336为石料重量传感器传送给PLC的石料重量信号，经过转换放置在DB3.DBD0中；左边的程序为小窑的自动中断程序，即当物料超过上限时，切断卷扬机等设备。
图3上料的部分程序
3 监控画面设计
控制系统完成施工后，所有的控制和监视都可以在上位机的显示器上操作，使用了与西门子PLC完全兼容的WinCC。WinCC是面向监控与SCADA的软件工具，可以提供适合于工业动态流程图的显示，报警处理，显示实时及历史曲线图，生产报表以及存贮等功能模块，用高性能的过程耦合、快速的画面更新以及可靠的数据使WinCC具有高度可视化和实用性[6]。
WinCC所集成的图形、人机界面、数据库、通讯等技术，使开发人员通过对话式的组态方式，完成监控软件设计，使用者将PLC与WinCC结合就使的通讯就异常容易，将STEP7与WinCC组合，就很容易在工程中缩短调试时间[7]。此外，WinCC软件是适合监控级应用的整体开放性软件，各软件提供企业都可以开发自己的应用软件与WinCC的开放性接口相接。
系统工艺基本主流程图如图4中所示，动态显示了石灰窑的现场工艺过程，包括上料过程、运行设备状况等，这样就可以及时准确掌握石灰石煅烧分解情况，并显示故障进行实时诊断。
图4上料的部分程序
在实际现场仪表的监控实现自动和手动两种方式。在系统全部软、硬件安装调试时采用手动操作分步验证。调试正常投入运行时采用自动操作，利用所设计的梯形图控制程序自动实现精准控制，特别是称重、流量等模拟量数据的精准控制。
在控制过程中，对于风压、物料质量、燃料流量等重要的模拟量控制参数都进行主画面实时报警，即实现参数超限声光报警，用对话框形式提示故障原因，同时迅速自动调节至正常监控状态。全过程实现过程变化预测的同时，也对各时段历史曲线数据予以保存，对曲线分析比较后对温度变量的变化趋势作出相应的预测，如图5所示。
图5石灰窑煅烧温度曲线
4 结语
该石灰窑控制系统采用了目前典型的工业控制方案，硬件与软件分别选择了S7-300PLC与WinCC，使用Profibus搭建了控制系统，完成了石灰窑生产中的上料、称重、卸灰等一系列步骤降低了人工成本，提高了制糖石灰窑的工作效率，实现了整个石灰窑生产的实时状态监控与数据管理，为相关制糖企业的石灰窑生产提供了参考。
参考文献：
[1]马吉.糖厂立式石灰窑的控制与调节[J].广西轻工业，2010，(1)：13-14
[2]施灏.贵糖270m3石灰窑技改项目优化设计及应用[D].广西大学，2009
[3]大连轻工业学院，齐齐哈尔轻工业学院.甜菜制糖工艺学[M].北京：轻工业出版社，1982，55-240
[4]王华强.石灰窑生产过程控制系统[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2006，(2)：31-33
[5]张运刚.从入门到精通：西门子S7-300/400PLC技术与应用[M].人民邮电出版社，2009，100-320
[6]苏昆哲.深入浅出西门子WinCCV6[M].北京航空航天大学出版社，2005，1-19
[7]刘华波，王雪，何文雪.组态软件WinCC及其应用[M].机械工业出版社，2009，32-120
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