西门子WinCC HMI在首钢京唐90＋90t起重机上的应用.docx

Vol.24,SupplNovember2015第24卷增刊2015年11月

Vol.24,SupplNovember2015

第24卷增刊2015年11月

MININGMETALLURGY

文章编号：1005-7854(2015)S0-0217-03

西门子WinCCHMI在首钢京唐90+90t起重机上的应用

张曙光

(北京首钢自动化信息技术有限公司京唐运行事业部，河北唐山063000)

摘要：为解决首钢京唐钢铁联合有限公司炼钢厂房90+90t(主起升和副起升起升重量均为90t)天车无上位机监控系统的现状，应用西门子组态软件WinCC对90+90t天车系统进行增加上位机系统改造，实现了实时监测天车系统数据、在线故障查询、变频器模拟量数据记录等功能，从而方便维护人员更快、更准的找到故障点并进行故障处理。同时为其它天车增加上位机监控系统提供了依据。

关键词：WinCC;天车；故障；实时查询

中图分类号：TF748+.06文献标志码：Adoi:10.3969/j.issn.1005-7854.2015.z1.053

首钢京唐公司炼钢厂房90+90t天车主要用于兑废钢和吊空包的任务。随着一期二部的正式投产，二期的5500m3的高炉也投入使用，这对炼钢厂房天车提出了更高的要求。如果天车出现故障要求维护方在尽量短的时间内处理解决，这对维护单位提出了更高的要求。

起重机系统主要由主起升、副起升、主小车、副小车、大车共五个机构组成，采用西门子S7-300PLC控制。该系统共有7台变频器，主起升和大车机构分别有两台变频器，其余3个机构分别有一台变频器。

原系统没有上位机监控设备，操作人员不能监控天车系统的运行状况；出现故障后不能很快的反映出故障点，致使故障处理时间过长；S7-300PLC系统和各机构变频器之间采用的是端子直接给定控制方式，没有与变频器进行通信，因此无法获知变频器的各种模拟量信息及运行情况。为了降低天车故障处理时间，保障炼钢正常生产，特对此系统进行了改造升级。

1改造方案及改造后系统结构

具体改造方案如下：

1)在起重机电气室安置一上位机监控设备，实

现设备维护人员和起重机操作人员对整个系统的电

作者简介：张曙光，助理工程师，本科学历，主要从事传动设备安装、调试、运行等工作。

气设备实时运行状况进行监控。电气室监控软件使用西门子WinCC,工控机通过RJ45网线与S7-300CPU通信。中央机架还安装一块工业以太网卡，用于PLC和工控机之间的通信，如果工控机没有连接，铸造起重机的操作不会受到影响。工控机装有STEP7编程软件用于维护以及故障查找。

2)在各机构变频柜内增加了CBP2通信板，并用Profibus电缆将各变频器和S7-300CPU连接，实现基于Profibus-DP总线的PLC控制系统。

3)上位机通过RJ45网线，CP343-1模块与Pro-fibus-DP网络上各站点通信，实现对变频器和PLC程序参数监控、下载与备份。

4)修改变频器的参数。通过上位机系统可以读取变频器的各个状态，并进行显示及归档，方便用户掌握变频器的历史状态。

5)修改PLC程序。对PLC程序做局部修改，以适应PLC与上位机及变频器的通信。

改造后天车系统硬件配置如图1所示。

2PLC与变频器的通信

西门子PLC与变频器的通信可以使用Profibus-DP、USS、Simolink这三种通信协议，USS协议属于主从通信，USS协议的接口集成在基本装置中，不需要增加硬件成本。但是通信速度较慢，只有基本通信功能。Profibus-DP协议的通信速度快，有附加功能，站点数更多1)。因此选用速度更快的Profibus-DP的通信协议。

·218·矿冶

·

Ethernet

CPUS7-300

CPU

S7-300

上位机

Profibus-DP

副小车变频器6SE70

MM

2#主起升

变频器

6SE70

1#主起升变频器6SE70

主小车变频器6SE70

2#大车变频器6SE70

副起升变频器6SE70

I#大车变频器6SE70

司机室ET200

图1改造后天车系统硬件配置图

西门子6SE70系列变频器有特定的通信区，即有用数据块