摘要：本文主要介紹了ROCKWELL公司PLC5/SLC500系列產(chǎn)品在小方坯連鑄自動控制系統(tǒng)中的軟硬件配置渠概、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和應(yīng)用實踐瘩邀。

關(guān)鍵詞：小方坯連鑄 PLC5/SLC500 RSView32 DH+網(wǎng) 總線型拓撲結(jié)構(gòu)

1　引言

　　小方坯連鑄機2004年與煉鋼轉(zhuǎn)爐配套建設(shè)东哀，是將鋼水澆鑄成小方坯材的工藝設(shè)備辱得，共分八流局该。自動化控制核心選用了ROCKWELL公司的PLC5/SLC500系列平臺，通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為DH+網(wǎng)沉享，它具有穩(wěn)定性好涉佑、擴展性強加梁、軟硬件功能優(yōu)及人機界面友好的特點，與上位機構(gòu)成了一個集中管理淮超、分散控制融蹂、全流程生產(chǎn)的連鑄計算機自動控制系統(tǒng)。

2　小方坯連鑄工藝簡介

　　轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的鋼水經(jīng)過精煉爐精煉以后弄企，需要將鋼水鑄造成不同類型超燃、不同規(guī)格的鋼坯。小方坯連鑄主要設(shè)備包括回轉(zhuǎn)臺拘领、中間包意乓，結(jié)晶器、拉矯機等约素。其原理是將裝有精煉好鋼水的鋼包運至回轉(zhuǎn)臺届良，回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到澆注位置后，將鋼水注入中間包业汰，中間包再由水口將鋼水分配到各個結(jié)晶器中去伙窃。結(jié)晶器是連鑄機的核心設(shè)備之一，它使鑄件成形并迅速凝固結(jié)晶样漆。拉矯機與結(jié)晶振動裝置共同作用为障，將結(jié)晶器內(nèi)的鑄件拉出，經(jīng)冷卻放祟、電磁攪拌后鳍怨，切割成一定長度的小方坯。

3　設(shè)計思想

　　設(shè)備控制級按照工藝控制功能要求和分散控制的設(shè)計思想巾妖，配置如下：連鑄公共設(shè)施部分（如大包估横、液壓站等）采用一套PLC5控制；8流連鑄鑄流部分每流包括儀控部分（從結(jié)晶器至出坯輥道全線及結(jié)晶器液位和流量控制牵梗、二冷水流量控制等）各采用一臺SLC500 控制台筷，八流共八臺，以保證當任一流設(shè)備發(fā)生故障時仓脓，不影響其它七流的正常工作售微；切割部分（包括出坯一切、二切）采用兩臺SIMATIC S7-300系列 PLC控制锨间；連鑄事故水包鑄流熱裝熱送采用一臺SLC500控制甩腻，大包水口A站、B站各采用一臺SLC500 PLC控制婿芝，PLC之間通過DH+網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換昭仲。

3.1 系統(tǒng)硬件配置

　　控制系統(tǒng)硬件配置主要包括：14個控制站、2個操作站和1個工程師站挨让，它們之間通過DH+網(wǎng)組成總線型拓樸結(jié)構(gòu)枚冗，網(wǎng)絡(luò)端點安裝終端電阻缓溅。具體見圖1。

圖1 小方坯控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

3.2 操作站硬件配置

　　操作站主機采用研華工控機官紫，型號IPC-610P4-30HC/ P4 2.4GB/DDR 256MB/HDD 80GB/64MB VGA/52X CD-ROM/1.44MB FDD/Keyboard+Mouse肛宋，配19″彩顯。其中兩臺工控機放在主控室束世，供崗位人員控制生產(chǎn)工藝，在線進行各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)設(shè)定床玻、控制參數(shù)修改及配水表數(shù)據(jù)的下裝等毁涉；另一臺工控機作為工程師站，主要供工程技術(shù)人員對整個自動控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維護锈死、控制參數(shù)修改和故障排查贫堰。三臺工控機均配置1784-KTX通信卡與PLC通信。

3.3 控制站硬件配置

　　控制站由連鑄公共部分控制站待牵、1流至8流小方坯連鑄鑄流共8個控制站其屏、連鑄事故水包控制站、連鑄一切二切控制站缨该、鑄流熱裝熱送控制站偎行、連鑄大包水口A站、大包水口B站控制站等十四個控制站組成饿遏。

　　(1)公共部分控制站為ROCKWELL公司 PLC5系列產(chǎn)品医狡，具體配置見表1。

表1 公共部用PLC5清單

　　(2)8流連鑄鑄流控制站均為ROCKWELL公司 SLC5系列產(chǎn)品替熊，具體配置見表2肿车。

表2 鑄流控制站用SLC5清單

　　(3)一切二切控制站為SIEMENS公司S7-300系列產(chǎn)品，具體配置見表3掘顾。

表3 二切控制站用S7-300清單

　　因該崗位使用利舊設(shè)備到讽，獨成系統(tǒng)，未與其它PLC進行通訊累踱。

　　(4)熱裝熱送控制站為ROCKWELL公司 SLC5系列產(chǎn)品保媒，具體配置見表4。

表4 熱裝熱送控制站用SLC5清單

　　(5)大包水口控制站為ROCKWELL公司 SLC5系列產(chǎn)品馋奠，具體配置見表5屎洒。

表5 大包水口控制站用SLC5清單

　　(6)事故水控制站為ROCKWELL公司 SLC5系列產(chǎn)品，具體配置見表6丰吐。

表6 事故水控制站用SLC5清單

3.4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

　　本系統(tǒng)采用總線型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)虑稼，各個PLC控制站使用屏蔽DH+網(wǎng)線作為通信介質(zhì)，通過CPU模板上專用的接口接入DH+網(wǎng)势木。操作站通過1784-KTX網(wǎng)卡連接到DH+網(wǎng)上蛛倦。站與站之間通過1770-SC站連接器連接歌懒，在網(wǎng)絡(luò)的首、尾兩端加裝終端電阻溯壶。DH+網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為115.2Kbps及皂，各站之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換。

　　PLC5主機架與擴展機架之間使用1771-CP1電纜作為通信介質(zhì)且改，SLC500 PLC主機架與擴展機架之間使用1746-C9電纜線作為通信介質(zhì)验烧。兩者均通過DH+接口，實現(xiàn)站內(nèi)通信又跛。

4　應(yīng)用軟件設(shè)計
　應(yīng)用軟件設(shè)計包括PLC程序編制碍拆、操作員站和工程師站上位畫面組態(tài)及網(wǎng)絡(luò)通信配置等部分。

4.1 程序編制

　　編程軟件采用ROCKWELL 的RSlogix5和RSlogix500標準軟件包慨蓝。小方坯連鑄工程項目程序?qū)?yīng)上述控制器由十三個子項目組成感混。每個子項目使用梯形圖等結(jié)構(gòu)化的編程語言實現(xiàn)控制、顯示缩髓、計算功能憨箍，程序內(nèi)容包括系統(tǒng)初始化、參數(shù)量程變換学释、參數(shù)監(jiān)視遇娜、設(shè)備控制及異常情況處理等。

4.2 上位畫面組態(tài)

　　上位畫面組態(tài)基于Windows 2000+SP4操作系統(tǒng)堤型，采用ROCKWELL公司的RSview32軟件扬瘸，實現(xiàn)了對工業(yè)過程的監(jiān)視、控制及報警教物，內(nèi)容包括畫面設(shè)計乌骇、過程數(shù)據(jù)庫建立、節(jié)點配置糊争、監(jiān)控軟件功能塊序摔、趨勢記錄以及報警記錄等。

4.3 網(wǎng)絡(luò)通信配置

　　網(wǎng)絡(luò)通信采用RSLinx通訊軟件婴鞭，設(shè)置相應(yīng)各控制站的1784-KTX網(wǎng)卡的設(shè)備類型柱悬、網(wǎng)絡(luò)站名、站地址未斑、中斷請求咕宿、通訊速率等，通過TOPIC子項實現(xiàn)操作站與控制站的對接蜡秽。

5　主要控制功能

　　(1) 8流結(jié)晶器鋼水液位及電磁攪拌檢測控制府阀；

　　(2) 中間包鋼水液位檢測控制；

　　(3) 8流拉矯機速度和8流結(jié)晶器振動控制；

　　(4) 8流二冷水（足輥试浙、一段董瞻、二段）流量控制；

　　(5) 定尺切割和火焰切割自動控制田巴；

　　(6) 引錠桿钠糊、傳送輥道控制；

　　(7) 熱裝熱送傳送輥道控制壹哺。

6　應(yīng)用效果

6.1 實時數(shù)據(jù)監(jiān)控

　　小方坯主參數(shù)畫面(見圖2)有中包鋼水液位抄伍、結(jié)晶器鋼水液位、二次冷卻水（結(jié)晶器斗躏、一段逝慧、二段）的溫度、壓力父森、流量、各個鑄流拉速等動態(tài)數(shù)據(jù)的顯示合杜。

圖2 小方坯主參數(shù)畫面

6.2 流量參數(shù)調(diào)節(jié)控制

　　二次冷卻水（包括零段秽烫、一段、二段）流量是根據(jù)鋼坯種類断迁、鋼坯溫度以及冷卻水進出水溫差耙窥、壓力來調(diào)節(jié)的，為了保證出坯前方坯完全冷卻迎硼，冷卻水量的控制是坯材成型的關(guān)鍵还皮。畫面設(shè)有手動和自動調(diào)節(jié)，可以根據(jù)生產(chǎn)實際需要隨時調(diào)節(jié)水量設(shè)定值雹税，設(shè)定PID參數(shù)效岂，方便工藝參數(shù)的修改。如圖3所示旧庶。

圖3 二次配水調(diào)節(jié)圖

6.3 二次冷卻水水表數(shù)據(jù)配置畫面

　　此畫面根據(jù)實際坯材的拉速额前，及時調(diào)整各個冷卻水管道的水量，畫面設(shè)計只要一鍵點擊即可將所有參數(shù)下裝牵敷，無須修改程序胡岔，有利于二冷配水表參數(shù)的修改。

6.4 趨勢記錄

　　記錄結(jié)晶器液位枷餐、拉矯機拉速靶瘸、中間包液位、結(jié)晶器冷卻水流量毛肋、二次冷卻水流量等生產(chǎn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的歷史趨勢怨咪。

6.5 報警查詢

　　登錄系統(tǒng)故障報警畫面，即可瀏覽各個設(shè)備的報警故障，提示操作人員及時惊暴、準確采取相應(yīng)措施饼丘。

7　結(jié)束語

　　小方坯連鑄機自動控制系統(tǒng)充分運用工業(yè)DH+網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)檢測技術(shù)，將PLC與操作站辽话、PLC與PLC有機地連接起來肄鸽，實現(xiàn)快速、準確的控制油啤。該系統(tǒng)對結(jié)晶器液位啄灭、結(jié)晶器流量的精確檢測，對結(jié)晶器振動党纱、二次冷卻水囊喜、拉矯機拉速的安全控制以及定尺切割、火焰切割豹恶、傳送輥道的穩(wěn)定運行汪具，使得控制對象多，處理數(shù)據(jù)量大的PLC集順序控制和過程控制于一體的特點得到充分體現(xiàn)旅峰。該PLC控制系統(tǒng)自2004年投入運行以來滞逼，在實時性、精確性和可靠性方面念距，都達到了預(yù)期要求泄肆。

作者簡介

王萍 女，大學(xué)本科董容，高工鹤协，從事PLC系統(tǒng)研發(fā)工作17年。

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