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热连轧自动化控制系统构成

信息来源: 澳门永利402.com     发布时间:2012-01-17 10:52:51      点击次数:0
在设计莱芜钢铁企业1500热连轧自动化控制系统时充分考虑到热连轧生产工艺特点以及计算机控制系统硬件App发展趋势,做到了先进、可靠、简洁和实用。该控制系统分成以下三级:L2级过程控制级负责全线过程控制、过程日志、过程监视、各区域模型优化控制等任务;L1级基础自动化级完成轧线顺序控制、逻辑控制和各个设备控制;L0级传动控制级完成交直流电动机的控制。系统结构如图2所示。\
L2级过程自动化级由3台高性能PC服务器担任过程控制计算机,完成模型设定和计算以及自学习功能。L2的人机界面(HMI)操作员站与L1级合在一起。过程控制计算机留有与L3级生产控制级的接口,同时在没有L3级的情况下L2级还要完成生产管理级的部分功能。L1级计算机控制系统由多套西门子TDC多CPU结构高性能控制器和S7-400 PLC控制器组成。控制系统中采用了工业以太网、DP网和GDM网等多种网络通讯系统。工业以太网采用交换机技术,通讯速率达到100M,且可以实现全双工通讯。由于充分考虑了热连轧生产中信息流和数据流的特点,以太网网络拓扑结构采用分段和分层设计,以实现数据和信息的快慢分离、区域分流,有效减少了数据的拥堵。Profibus-DP网是一种应用最为广泛的现场总线网络系统,它使用双绞屏蔽电缆,通讯速率最高可达12M,还可通过中继器大大扩展通讯距离和连接的工作站点数。本系统中大量采用了Profibus-DP现场总线以连接操作台、远程I/O、主、辅传动控制器等子系统,大大减少硬线数量,有效提高了系统的简洁性。

全局数据内存GDM网是一种超高速通讯网络,它主要应用于西门子的SIMATIC TDC控制器系统中,具有下述特点:采用星型拓扑结构;通讯速率可达640Mbps;具有2M字节共享中央内存;分站点与中央站点间通过光纤建立连接,最远距离为200米;一个GDM网络最多可以支撑44个站点,可以实现最多达836个CPU模板之间的数据通讯;具备故障状态监测功能。可以看出完全能够满足热连轧系统对“高速通讯”的要求。精轧区和卷取区域内的TDC控制器全部接入超高速光纤内存网,用于传递对控制任务实时性要求很高的控制数据。

另外,轧线上各个操作室内设置多台HMI人机界面站,用于操作员监控生产过程。HMI系统使用WINCC v6.0开发,采用客户机-服务器模式,通过以太网与L2级计算机和L1级控制器进行通讯。
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