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圖1  切割機(jī)下輥道自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)程序框圖

    (2)  電氣傳動(dòng)系統(tǒng)采用羅克韋爾自動(dòng)化公司變頻器產(chǎn)品中的1336系列產(chǎn)品，全部與PLC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行諸如速度給定、速度反饋、運(yùn)行狀態(tài)等的控制數(shù)據(jù)通訊，并按照PLC程序設(shè)定控制系統(tǒng)傳動(dòng)。2#方坯共用29臺(tái)變頻器。
    電氣系統(tǒng)與儀表系統(tǒng)的PLC各自獨(dú)立，以方便編程和將來(lái)的設(shè)備維護(hù)，檢修。整個(gè)電氣，儀表系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)I/O容量如表1所示。

    (3)  PLC系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
?  I/O模板具備必要的自診斷功能；
?  為了便于系統(tǒng)維護(hù)，使用戶能夠在維持系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)更換故障模塊，要求PLC控制系統(tǒng)的任何模塊均可帶電熱插拔（RIUP）；
?  PLC具備較高的CPU處理速度，每布爾指令掃描時(shí)間快，有較高的程序內(nèi)存空間；
?  系統(tǒng)支持多處理器，多任務(wù)編程結(jié)構(gòu)，便于將電氣系統(tǒng)與儀表系統(tǒng)各自獨(dú)立編程、維護(hù)、檢修；
?  通訊網(wǎng)絡(luò)采用具備高速性、實(shí)時(shí)性和可重復(fù)性的網(wǎng)絡(luò)類型，主干網(wǎng)冗余。

    注：DI：24VDC開(kāi)關(guān)量輸入；DO1：24VDC，0.5A開(kāi)關(guān)量輸出；DO2：220VAC開(kāi)關(guān)量輸出；AI：4-20mA模擬量輸入；AO：4-20mA模擬量輸出；PI：脈沖輸入。

    (4)  操作監(jiān)控管理系統(tǒng)
    2#方坯操作系統(tǒng)可靠、開(kāi)放，所帶的支持軟件為正版可靠軟件，監(jiān)控軟件可以在漢字平臺(tái)下開(kāi)發(fā)和運(yùn)行。編程軟件為RSLogix5550，畫面監(jiān)控軟件為RSView32，RSLinx作為與PLC進(jìn)行通訊的驅(qū)動(dòng)軟件，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件RSNetworx。RSView軟件具有工程師組態(tài)功能和在僅供操作員使用的在線運(yùn)行功能，工位數(shù)能力大于等于70000點(diǎn)，具有報(bào)警畫面和報(bào)警聲響功能，實(shí)時(shí)趨勢(shì)紀(jì)錄，最小采樣周期不大于10秒，歷史數(shù)據(jù)紀(jì)錄，最長(zhǎng)保持時(shí)間不低于10天。

4  系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

    第一煉鋼廠2#大方坯系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)主干線ControlNet，作為PLC和操作員工作站的高速數(shù)據(jù)通道，抗干擾能力強(qiáng)，冗余網(wǎng)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)完全兼容，其基礎(chǔ)自動(dòng)化配置如圖2所示。
控制設(shè)備和變頻器通過(guò)DeviceNet實(shí)現(xiàn)與PLC的數(shù)據(jù)交換，F(xiàn)lex I/O分布于各現(xiàn)場(chǎng)，完成信號(hào)的采集和控制。

(1)  ControlNet通訊網(wǎng)
    ControlNet網(wǎng)是一個(gè)開(kāi)放的高速確定性網(wǎng)絡(luò)，它用于傳輸對(duì)時(shí)間有苛刻要求的信息，通信速率可達(dá)5Mbps，提供實(shí)時(shí)的控制和對(duì)等的通訊服務(wù)。
    ControlNet融合了現(xiàn)有的遠(yuǎn)程I/O和DH+網(wǎng)的性能，對(duì)于離散和連續(xù)過(guò)程控制應(yīng)用均具有確定性和可重復(fù)性功能，用戶可自行設(shè)定網(wǎng)絡(luò)交換時(shí)間達(dá)毫秒級(jí)，從而大大改善了網(wǎng)絡(luò)控制的實(shí)時(shí)性和快速性。采用生產(chǎn)者/客戶方式，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)針對(duì)不同站點(diǎn)需多次發(fā)送改為一次發(fā)送多點(diǎn)共享，減少了網(wǎng)絡(luò)發(fā)送次數(shù)，從而使網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)、高效。
    ControlNet網(wǎng)絡(luò)的配置特點(diǎn)是無(wú)論CPU框架還是遠(yuǎn)程擴(kuò)展框架均由通訊模塊（CNB）掛在ControlNet網(wǎng)絡(luò)上，然后由軟件進(jìn)行管理模塊的歸屬，從而使網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和走線十分靈活，確保了煉鋼廠連鑄系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

(2)  DeviceNet網(wǎng)絡(luò)
    DeviceNet是羅克韋爾自動(dòng)化公司開(kāi)發(fā)的基于CANBUS技術(shù)的一種現(xiàn)場(chǎng)總線，用于實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)互連。
    DeviceNet用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)，傳輸速率為125 Kbps~500Kbps，傳輸最大距離500m，最多節(jié)點(diǎn)數(shù)為63個(gè)，允許在線組態(tài)和帶電插拔。
    DeviceNet支持主從、多主和對(duì)等通信，用戶的PLC應(yīng)用程序和PC數(shù)據(jù)可以通過(guò)DeviceNet實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有效控制。DeviceNet使用RSNetworx軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理和組態(tài)，可以任選幾種專門定義的組態(tài)，打印數(shù)據(jù)表格、參數(shù)對(duì)象程序和電子表格等。DeviceNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，通訊模式先進(jìn)，支持多種通訊協(xié)議，可根據(jù)應(yīng)用需求動(dòng)態(tài)或靜態(tài)分配標(biāo)識(shí)符，在線增減節(jié)點(diǎn)，即插即用，是一種理想的設(shè)備層現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)。

圖2  基礎(chǔ)自動(dòng)化配置圖

5  結(jié)語(yǔ)

    (1)  煉鋼工藝自動(dòng)化控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集量大，系統(tǒng)集成度高，組網(wǎng)靈活，管理能力強(qiáng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控，電氣、儀表專業(yè)界線明確，易于車間的設(shè)備管理與維護(hù)。
    (2)  ControlLogix 系統(tǒng)與傳統(tǒng)PLC不同，其背板設(shè)計(jì)中有通信能力，大大提高了PLC的通信性能，多任務(wù)控制模式使回路調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，I/O通訊速度更快。                                    
    (3)  ControlLogix 較Logix 5（1#方坯使用）設(shè)備外型美觀、短小，便于運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，帶熱插拔，價(jià)格相當(dāng)便宜。
    (4)  網(wǎng)絡(luò)分布式控制較點(diǎn)對(duì)點(diǎn)監(jiān)控節(jié)省了大量的硬接線和工程投資。
    (5)  2#方坯連鑄于2001年10月28日熱負(fù)荷試車，運(yùn)行一個(gè)月便全部達(dá)產(chǎn)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。