GE PLC 在天钢1# 烧结机控制系统应用.doc

GE PLC 在天钢1# 烧结机控制系统应用 前言 天津钢铁有限公司1# 烧结机的生产流程由原料准备、二次配料、混合制粒、烧结、冷却、成品筛分、分级入炉、存储等工序组成。该车间采用一台260m2烧结机，是一座现代化的冷矿烧结车间，采用了许多先进的工艺设备和技术，基础自动化系统配置由PLC+ 监控软件构成的三电一体化控制系统，不仅节省了投资，而且具有较高的控制水平，同时，该系统通过工厂数据库存储历史数据，为将来生产制造执行系统提供数据集成基础。 控制系统构成 烧结车间测量点较多，顺控设备也较多，过去的烧结控制系统一般由一套以处理模拟量为主的DCS系统和一套以处理开关量为主的PLC 系统组成，两套系统不仅投资高，而且它们之间的数据通讯困难，维护也很不方便。由于传统的PLC硬件功能不断扩展，其处理模拟量的能力不断提高，加上监控软件的稳定性、易于使用、维护、价廉等优点，近年来，企业基础控制系统多采用PLC+ 监控软件的方式构成三电一体化控制系统。1# 烧结机采用施耐德公司的Quantum系列PLC，Intellution 公司的iFIX监控软件，完成工艺数据的采集、处理、回路控制、监控、报表等。既有分布控制优点又有非常强的信息集成能力，使系统自动化和信息管理达到较高水平。系统硬件构成见图1。 ? ? 图1 天钢1#烧结机控制系统 1. 设备控制级 设备控制级共有6套Quantum、1套Premium，分别安装在5个PLC室。5 套Quantum PLC均通过RIO方式与扩展机架相联。RIO 网络严格遵循HDLC 协议，使用CRC16 校验，保证了网络信息的时间性和准确性。对工艺控制要求较高的2#、3# 和4#PLC，采用了冗余配置。 由分别安装在主控室、配料电气室和主抽风机室的三台赫斯曼（Hirschmann）工业以太网交换机组成环网，该环网将1-5# 共8 台PLC 连在一起，除尘放灰和取样间PLC分别通过光缆和双绞线级连到主控楼和主抽风机房环网交换机上。 PLC 通过140NOE77100 以太网通讯模板实现与过程控制级计算机通讯。 2. 过程控制级 过程控制级安装有4 台操作站（1OS- 4OS）、1 台工程师站（WS）和1 台数据服务器（数据服务器的功能请见第3部分）。 采用Intellution公司的监控软件完成生产过程各参数的采集、集中显示、记录、报警、回路控制、画面操作、报表、监控、历史趋势图和实时趋图等。数据服务器用于对历史数据的存储，为未来MES 应用提供数据基础。 3. 软件配置 ● 系统软件：服务器和工作站均采用MS windows 2000 操作系统。 ● 监控软件：采用Intellution公司的iFIX，它支持网络和终端服务器、内嵌有VBA、支持面向对象的图形。对计算机背景和控制背景的技术人员都能很容易使用它“编制”成各种符合工艺控制要求的画面，完成过程可视化的功能。iFIX还具有较好的数据管理和报表功能，其安全保障也较为可靠。同时，该软件有很好的健壮性，很少发生死机情况。大量的现成的控件与iFIX 能够很好的集成，可提高工程速度。 IFIX软件提供单机安装模式和服务器安装模式，这两种模式比较如下： [1] 单机模式：每个操作站（i F IX站），都安装自己独立的驱动程序，既可按照功能区分，也可以每站配置及画面完全一样，起到的完全一样的作用（操作级别），当一台OS 站故障后，其他任何机器不受任何影响，当此机器故障修复后，也恢复回到原系统中。这样的配置灵活方便，操作站以一台为主要操作平台，后台有一标准时钟程序，向其他OS 发出标准脉冲时钟，宣布自己为主操作平台。一但此脉冲失去，即说明此操作站故障，立刻会有第二台OS接替工作。 [2] C/S模式：四台操作员站，一台工程师站，在这五台机器中，将其中两台操作站安装iFIX SERVER 版本，这两台iFIX 中装有I/O驱动程序与下面设备直接进行数据连接，并在软件中互为热备用，其他三台计算机装入客户机版通过网络共享iFIX 服务器上数据库，达到信息共享与同步。 这种方案虽然五台计算机也能够从功能上划分，既可总貌也可以分项，但它毕竟是共用数据库，存在有一些风险，所有烧结车间没有采用这种方案（原料场控制系统采用服务器形式）。监控软件厂家提供多种安装模式，既可以单机安装，也可以按客户机/ 服务器（C/S）模式安装使用，选择哪种模式，根据工艺要求和操作站硬件情况进行具体分析。 ● 可编程控制软件：采用Concept 2.5，它支持IEC 标准的全部5 种语言。 系统主要功能 1. 控制功能一般说明 ● 数据采集部分 [1] 模入处理：对模入信号进行数据质量检测、单位变换、数字滤波、线性修正、和热电偶的冷端温度补偿，并可设置上下限报警。对流量信号和水位信号进行温度、压力校正