国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

    包鋼220噸轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)包括氧槍、爐本體、散料鐵合金、汽化冷卻、煙氣回收(OG)、地下料倉、煤氣加壓站和副槍共八個子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)用一個西門子SIMATIC 400站進行控制，這八個站通過西門子通訊模塊CP443掛在一個工業(yè)以太網(wǎng)――SIMATIC H1網(wǎng)上。同時還有八套工業(yè)微機通過西門子網(wǎng)卡CP1613也掛在同一個SIMATIC H1網(wǎng)上，作為人機界面完成轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。二級管理系統(tǒng)包括一套服務(wù)器和一套工業(yè)微機，完成對轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的管理任務(wù)，及時下達煉鋼的計劃和命令。
　　
　　1、 硬件組成

　　包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)的硬件包括：8個西門子SIMATIC 400站（每個站包括1個電源模塊、1個CPU、1個CP443通訊接口模塊和數(shù)量不等的模擬量輸入、模擬量輸出、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出模塊）、8套研華工業(yè)微機、8個西門子CP1613網(wǎng)卡。

　　2、 軟件組成

　　包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)的軟件包括：Windows NT 4.0中文版操作系統(tǒng)、Intellution FIX 7.0監(jiān)控軟件、STEP 7西門子編程軟件。

　　3、 系統(tǒng)配置（見附圖）

　　包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)中8個SIMATIC 400站通過西門子CP443接口模塊掛在一個SIMATIC H1工業(yè)以太網(wǎng)上完成控制功能，同時8套研華工業(yè)微機也通過西門子CP1613網(wǎng)卡掛在同一個SIMATIC H1工業(yè)以太網(wǎng)上完成監(jiān)視和操作功能。其中，轉(zhuǎn)爐本體控制系統(tǒng)的SIMATIC 400站通過現(xiàn)場總線Profibus DP網(wǎng)與轉(zhuǎn)爐傾動控制系統(tǒng)的SIMATIC 300站交換數(shù)據(jù)；氧槍控制系統(tǒng)的SIMATIC 400站通過現(xiàn)場總線Profibus DP網(wǎng)與氧槍提升系統(tǒng)的兩個SIMATIC 6RA24交換數(shù)據(jù)，并且在同一個Profibus DP網(wǎng)上掛了一個工業(yè)鍵盤PP17-II對氧槍的現(xiàn)場設(shè)備操作；散料鐵合金控制系統(tǒng)的SIMATIC 400站通過現(xiàn)場總線Profibus DP網(wǎng)掛了兩個工業(yè)鍵盤PP17-II對散料和鐵合金的現(xiàn)場設(shè)備操作；煙氣回收（OG）控制系統(tǒng)的SIMATIC 400站通過現(xiàn)場總線Profibus DP網(wǎng)掛了兩個工業(yè)鍵盤PP17-II對OG的現(xiàn)場設(shè)備操作。

　　4、 硬件評估

　　SIMATIC H1網(wǎng)是德國西門子公司開發(fā)的一種基于TCP/IP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，它的優(yōu)點是連接簡單、便于擴展、速度快、兼容性好。包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)采用粗的同軸電纜作為SIMATIC H1網(wǎng)的連接介質(zhì)，有效地實現(xiàn)了工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸過程中的抗干擾功能，保證了系統(tǒng)運行的可靠性；SIMATIC Profibus DP網(wǎng)是西門子公司開發(fā)的一種基于現(xiàn)場總線技術(shù)的設(shè)備網(wǎng)，它的特點是可以在PLC（可編程序控制器）與現(xiàn)場設(shè)備（如變頻器、工業(yè)鍵盤、智能儀表、分布式I/O站等）之間交換數(shù)據(jù)。包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)采用屏蔽雙絞線作為Profibus DP網(wǎng)的連接介質(zhì)。SIMATIC 400站是西門子公司的拳頭產(chǎn)品，無論在控制速度、控制精度還是抗干擾性、靈活性各方面講都處與PLC產(chǎn)品的領(lǐng)先地位，研華（ADVANTECH）工業(yè)微機是最早得到推廣使用的工業(yè)微機，因此包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)選用了這兩種產(chǎn)品。

包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)配置圖

　　5、 軟件評估

　　Windows NT是美國Microsoft微軟公司最出色的產(chǎn)品之一，也是世界上應(yīng)用最為廣泛最可信賴的軟件平臺，因此包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)選用Windows NT 4.0中文版操作系統(tǒng)。Intellution公司是美國一家專門生產(chǎn)工業(yè)監(jiān)控軟件的軟件公司，它的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于世界各大工廠，它的數(shù)據(jù)庫、畫圖、顯示、歷史趨勢、配方緊密結(jié)合，不但可以畫出逼真的圖形，還能將現(xiàn)場數(shù)據(jù)快速顯示在屏幕上；它可以在屏幕上制造出按鈕來取代真正的按鈕完成對現(xiàn)場設(shè)備的操作；它能將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)按時間存放在數(shù)據(jù)文件里供歷史趨勢文件調(diào)用顯示，這樣就能把幾小時、幾天、甚至幾個月前的數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)曲線的形式展示給工程師們，以便分析事故和改進工藝；它可以利用Windows DDE（動態(tài)數(shù)據(jù)交換）功能把FIX數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)傳送到Office Excel文件和Office Access文件，從而實現(xiàn)報表打印和數(shù)據(jù)查詢功能。STEP7是西門子公司為S7-400和S7-300系列PLC設(shè)計的編程軟件，它能完成龐大的邏輯控制和復(fù)雜的調(diào)節(jié)控制；它的組織塊、功能塊、數(shù)據(jù)塊相結(jié)合的編程思想可以隨心所欲地實現(xiàn)各種控制要求；它的時間中斷組織塊可以實現(xiàn)短到10ms長到5s的快速中斷請求；它的符號表（Symbol）可以輸入中文方便進行程序注釋。因此，Windows NT 4.0、Intellution FIX 7.0和STEP7可以說是包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)中的“三劍客”，共同完成了對轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的監(jiān)視控制任務(wù)。

　　6、 疑難與解答

　　1） 數(shù)據(jù)通訊

　　這里的數(shù)據(jù)通訊包括SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 400 PLC之間，SIMATIC 400 PLC 與SIMATIC 300 PLC之間，SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 6RA24之間，SIMATIC 400 PLC與Intellution FIX之間的數(shù)據(jù)通訊。其中，SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 400 PLC之間是通過SIMATIC H1工業(yè)以太網(wǎng)通訊，編程使用FC5（發(fā)送數(shù)據(jù)功能塊）和FC6（接收數(shù)據(jù)功能塊）；SIMATIC 400 PLC 與SIMATIC 300 PLC之間是通過現(xiàn)場總線Profibus DP網(wǎng)通訊，編程使用SFB15（存放數(shù)據(jù)功能塊）和SFB14（得到數(shù)據(jù)功能塊）；SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 6RA24之間是通過現(xiàn)場總線Profibus DP網(wǎng)通訊，編程使用SFC14（DP讀功能塊）和SFC15（DP寫功能塊）；SIMATIC 400 PLC與Intellution FIX之間的數(shù)據(jù)通訊通過SIMATIC H1工業(yè)以太網(wǎng)通訊，使用SIMATIC NET軟件完成CP1613網(wǎng)卡的設(shè)置。值得注意的是FC5、FC6、SFB15、SFB14、SFC14、SFC15這些功能塊必須在OB32（1s時間中斷組織塊）中調(diào)用。

　　2） 氧槍定位

　　轉(zhuǎn)爐控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是氧槍定位，因為一旦定位不準(zhǔn)就會影響煉鋼的質(zhì)量，甚至引發(fā)噴濺或爆炸。包鋼轉(zhuǎn)爐自動化控制系統(tǒng)引進了兩套極限來為氧槍定位，一套是電器送過來的極限開關(guān)，另一 套是變頻電機自整角機送過來的計數(shù)脈沖。為接收計數(shù)脈沖，特 選用西門子高速計數(shù)模塊，軟件使用FC0（高速計數(shù)功能塊）。 鑒于這次的自整角機產(chǎn)生的脈沖只有600pps，建議下一工程取消自整角機，直接將編碼器裝到電機的輸出軸上，這樣可以接收更多的脈沖，定位更加準(zhǔn)確。

　　3） PID調(diào)節(jié)

　　轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中有很多控制對象，諸如氧氣流量、氧氣壓力、氧槍冷卻水流量等都需要穩(wěn)定的值。以前這些模擬量的調(diào)節(jié)采用智能儀表，現(xiàn)在有了西門子SIMATIC 400 PLC就可以取代這些智能儀表，PID調(diào)節(jié)在STEP7中使用FB41（連續(xù)PID調(diào)節(jié)控制）；在Intellution FIX 7.0中使用畫圖功能模擬一個PID調(diào)節(jié)器的操作面板，完成PID調(diào)節(jié)控制中的手/自動切換、給定值輸入、手動輸出值輸入、PID參數(shù)（比例系數(shù)、積分時間）輸入等功能。

　　4） 汽包三沖量調(diào)節(jié)

　　汽包的液位調(diào)節(jié)在PID調(diào)節(jié)中難度很大，因為汽包的容積越大，它的容水量就越小。當(dāng)液位過低時由于缺水就會造成爆炸事故，當(dāng)液位過高時由于水多就會造成滿水事故。由于汽包進口給水量和汽包出口蒸汽量的突然變化都會導(dǎo)致虛假液位，因此必須根據(jù)汽包液位、給水流量和蒸汽流量對汽包進行三沖量調(diào)節(jié)。具體的方法是先對汽包液位的變化進行PID調(diào)節(jié)運算，然后再加上給水流量的變化，最后再減去蒸汽流量的變化，把最后的計算結(jié)果送給最終的液位調(diào)節(jié)閥輸出；給水流量和蒸汽流量則采用單獨的PID調(diào)節(jié)，以保持給水流量和蒸汽流量的穩(wěn)定。

　　5） 標(biāo)準(zhǔn)化編程

　　大型的自動化控制系統(tǒng)很難一個人完成，因此需要很多人的分工與合作。標(biāo)準(zhǔn)化編程就是要使軟件工程師編寫的程序整齊劃一，通用性和可讀性強，除了作者本人的閱讀者也能輕而易舉地理解作者的編程思想和工藝要求。這樣不但可以使編程人員不再糾纏編程的枝節(jié)問題，縮短編制程序的時間，集中精力解決更加困難的工藝上的問題；而且有利于維護人員對程序的理解，為生產(chǎn)保駕護航提供了更加寶貴的經(jīng)驗。標(biāo)準(zhǔn)化編程的實現(xiàn)是多方面的，首先根據(jù)設(shè)計圖紙編制各系統(tǒng)的點號表（用EXCEL表格）；再根據(jù)點號表填寫Intellution FIX數(shù)據(jù)庫；再根據(jù)點號表編制STEP7符號表（SYMBOL）；再根據(jù)點號表找出各控制設(shè)備的輸入/輸出點號，據(jù)此定義下列STEP7使用的中間線圈點號：模擬手/自動轉(zhuǎn)換選擇開關(guān)；啟動按鈕、停止按鈕（對單線圈的泵或電磁閥）；開啟按鈕、關(guān)閉按鈕、停止按鈕（對雙線圈的電動閥）；手動輸出值、給定值、比例系數(shù)、積分時間（對PID調(diào)節(jié)閥）；再根據(jù)各控制設(shè)備的輸入/輸出點號和中間線圈點號編制各控制設(shè)備的手動程序；最后根據(jù)設(shè)計說明書編制各控制設(shè)備之間的邏輯連鎖程序，即自動程序。

　　6)畫面強制

　　大型工廠自動化控制系統(tǒng)涉及的控制設(shè)備很多，控制工藝復(fù)雜，導(dǎo)致控制過程中的邏輯連鎖非常復(fù)雜，主要設(shè)備動作的諸多條件很難同時滿足。為了調(diào)試程序的需要，在畫面上增設(shè)許多選擇開關(guān)，當(dāng)某開關(guān)置“1”時，就假設(shè)此條件滿足。當(dāng)所有條件滿足時，程序就可以對設(shè)備進行操作，而不必等待實際條件滿足。在生產(chǎn)中有時某設(shè)備出現(xiàn)臨時故障，為不影響正常生產(chǎn)，也可以在畫面上強制，繼續(xù)生產(chǎn)，直到設(shè)備修好，再把強制解除即可。