基于PCS7的全液压矫直机监控系统

矫直自动控制系统是新一代全液压矫直机的重要特征,体现着矫直技术与矫直理论,提高了矫直效率和矫直质量,也是矫直机先进性的重要标志。基于PCS7的全液压矫直机监控系统采用当前的LAN技术、西门子PLC和现场总线技术,结合Or-acle10G数据库以及服务器集群,依据来源于模型服务器的压下量预设定值与辊缝检测装置实测压下量之间的偏差量,使四个带位移传感器的液压缸实现压下与抬起,修正设定值补偿压下量。另外控制系统采用计算机模型设定和液压AGC动态辊缝调整等先进技术,提高了钢板的矫直效率与矫直质量。其中舞阳钢铁公司的四重式全液压可逆十一辊矫直机的结构性式及主要技术参数如表1所示。

表1四重式全液压可逆十一辊矫直机的结构性式及主要技术参数

1控制系统设计

本控制系统设计以DCS集散控制系统、监控计算机和惠普服务器集群为核心,以现场总线、工业以太网作为系统的骨干网络,将现场DCS控制站以及监控计算机连接起来,构成一个分布式控制系统。选用两套冗余的CPU-416-2、冗余的Profibus-DP通讯网络、光纤通讯、冗余的工业以太网、冗余的电源模块、1台工程师站、两台操作员站、IBA数据采集以及惠普服务器集群。PCS7的拓扑结构如图1。

(1)硬件配置

本控制系统硬件配置有以下几个特点:

冗余自动化控制站(AS416-2)采用了最新冗余技术,按照热备份模式的活动冗余原理运行,两台CPU-416-2以及交换机之间通过高速光纤专线连接,可以保证数据同步传送。

现场控制站ET-200M分布式I/O通过两条冗余Profibus-DP现场总线与主控制器进行实时通讯,采集数字量或模拟量信号,同时将主控制器的控制信号送至现场。

控制机柜的供电有两路冗余220VAC,可以保证系统平稳运行。

系统配置一台工程师站(ES)、两台操作员站(OS)、IBA数据记录仪和惠普服务器集群。其中工程师站(ES)对全液压矫直机控制系统进行编程操作组态等操作,一台操作员站用做设定辊缝值,上位起停液压泵站等操作,一台为上位报警以及监视用的操作员站;IBA数据记录仪实时记录现场数据;惠普服务器集群完成实时数据的采集,分析,模型计算,自学习等功能。3台工业级计算机,一台IBA数据记录仪及惠普服务器通过一台HP2824交换机及5块西门子网络通讯模块CP1613组成冗余双环网,从而达到相互热备份,互为冗余的效果。

(2)网络结构

舞阳钢铁公司的全液压矫直机控制系统设计是基于Profibus总线的过程控制系统PCS7,结合以太网和冗余Profibus现场总线构成生产监控级、现场控制级和就地控制级三层结构。底层采用现场总线Profibus-DP,现场I/O控制站分散放在现场。控制层采用光纤工业以太网(最高通讯速率为1000M/s),将所有控制器、工程师站、操作员站IBA数据记录仪及服务器集群连接起来,实现数据通讯和共享,方便操作运行。上层采用标准以太网,实现与厂级网络接口,使得中厚板厂工厂调度等相关人员了解整个钢板生产流程运行状况。

(3)编程软件

PCS7系统的控制部分组态可由Step7、WinCC完成,Step7除了常规使用的LAD、STL、FBD外,还提供了CFC(连续功能图)、SFC(顺序功能图)等一些更高级、更简便的编程方式。

I/O板卡采集监控需要的开关量和温度、压力等模拟量信号,经过PCS7的驱动块处理,需要被WinCC直接监控的开关

基于PCS7的全液压矫直机监控系统*

胡鹰靳绍珍(太原科技大学重型机械教育部研究中心,山西太原030024)

摘要

介绍了PCS7软件在四重式全液压可逆十一辊矫直机控制系统中的应用,以及一个包含了自动化站、主操作站、监控站、工程师站等的分布式计算机控制系统。该系统通过PLC控制变频器,实现传动电机速度控制,以及通过液压调整位置控制回路,实现板材矫直中辊缝位置的设定与恒定保持;这样矫直的钢板,头尾均得到很好的矫直质量。

关键词:矫直机,PCS7,AS,ES,OS,Profibus,工业以太网,Oracle10G数据库以及服务器集群

Abstract

This paper introduces application of PCS7software in the control system of hydraulic leveler,this distributed computer control system contains automation station,main operation station,monitor engineers etc.The system achieves transmission motor speed control by the PLC control frequency converter.Besides,it can realizes roll gaps position controlling.So,the level-er straightens the steel to obtain the very good straightening quality.

Keywords:leveler,PCS7,AS,ES,OS,Profibus,industrial

基于PCS7的全液压矫直机监控系统

基于PCS7的全液压矫直机监控系统

ethernet,Oracle10G

图1系统的拓扑结构

基于PCS7的全液压矫直机监控系统4

*国家重大技术装备科技攻关项目

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