系列90-70 PLC在鋼廠初軋生產線改造中的應用


寶鋼股份有限公司條鋼部初軋廠的工藝水平設計參考新日鐵的君津二初軋廠,并采用了當時最先進的初軋生產技術。初軋廠的產品為板坯、管坯和方坯。設計年軋制鋼錠為344.5萬噸、生產鋼坯300萬噸。初軋廠的電氣、儀表、計算機三電系統設備均是七十年代產品,其中計算機系統設備由3臺日立HIDIC-80和4臺日立HIDIC-08E構成,電氣由18臺 PLC (HIDIC-04E)組成,儀表由37臺TDCS-2000組成。

初軋PLC是初軋生產過程自動控制的核心部分,該系統已投產運行十五年,設備出廠已近二十年,控制設備的正常使用壽命已過。故障頻率逐年上升,現已影響生產,危及產品質量,因此需要改造。

 

改造需求

 

¨          改造后的新初軋三電系統具備原有初軋三電系統的基本功能,并納入原鋼區區域機SCC2系統和精整管理功能。

¨          改造后的初軋三電系統采用開放性體系結構,方便地連接第三方設備,以便于下一步其余基礎自動化設備的改造。

¨          改造后的初軋三電系統能實現與寶鋼產銷系統的整合。

¨          初軋三電系統改造方案符合經濟性、先進性、易用性和易維護性的要求。

¨          初軋三電系統改造方案便于原功能的移植,便于改造工程的實施,實施過程盡可能少影響或不影響條鋼部的正常生產,實施后不影響初軋正常生產。

¨          采用最新技術的自動化控制設備,務求改造后的系統能保持未來盡量長時間內的技術先進性,長期的備品備件供應;提供及時有效的技術支持。

¨          改造過程力求穩妥可靠,在三周時間內完成新老系統的平穩切換。

 

解決方案

 

如圖1所示,采用2臺核心交換機,作為初軋網絡的主干設備,放置在初軋過程控制機房。互為熱備份,為邊緣交換機、本地用戶、一煉鋼L2網絡及寶鋼主干網提供接入。 選用30臺邊緣交換機,作為初軋網絡的邊緣設備。分別放置于軋線各個機房、主電室、管理室、操作室等,提供固定24個10/100M以太網接口,為本地用戶提供接入,使用2個100M光纜端口分別連接到兩臺核心交換機。

1.       選用2臺基于Intel  CPU的PC服務器組成L3系統。采用新型Linux 操作系統,有效隔斷外界的病毒傳播。選用流行的ORACLE作為數據庫,Internet Developer Suite和VC++作為系統的開發工具。本系統選用X-com作為通訊開發工具。2臺主機互為熱備用, 當其中一臺服務器發生故障時系統會自動切換至另一臺機器中。L3系統主要用于實現各類計劃和生產管理。

采用2臺UNIX®服務器組成L2系統。2臺主機互為熱備用, 當其中一臺服務器發生故障時系統會自動切換至另一臺機器中。本系統采用新型UNIX 操作系統,選用流行的ORACLE作為數據庫,DEVELOPER2000或VB作為畫面報表制作工具,VC++作為系統的編程工具。本系統使用X-com或Socket和API接口編程作為通訊開發工具。L2系統主要用于實現信息處理和計算控制。

   1.       采用11套系列90-70PLC替代原來的11套H04E PLC,使新的系統在產品品質上達到目前的世界先進水平。使用CIMPLICITY ME作為編程工具。采用CIMPLICITY PE作為人機界面軟件,通過各種串行的、網絡的通訊方式采集控制器中的數據,并利用計算機的強大圖形功能動態地顯示生產數據。

2.       將1#、2#初軋機SPC、APC、初軋區微跟蹤SLDC、連軋區微跟蹤BLDC等原來依靠過程計算機完成的功能下放到基礎自動化系統,以四套系列90-70PLC實現。

3.       與傳動接口問題:采用現場總線+I/O的方式。在原傳動柜內設置接口板與原傳動裝置連接,通過遠程I/O單元與PLC連接。

4.       操作盤的改造:保留主要操作手柄和操作習慣。數據顯示和設定放置到CRT上,盤上I/O信號通過遠程I/O單元與PLC進行信息交換。監控操作站采用Windows NT操作系統和監控軟件CIMPLICITY作為開發和運行環境,實現畫面操作、報警和趨勢記錄等功能。

5.       現場控制盤的改造:通過遠程I/O單元與PLC進行信息交換。

6.       壓下推床APC位置控制,采用90-70+VME+自整角機+CPU編程。

7.       改造的PLC與未改造PLC之間的數據交換采用I/O通訊方式。保持保留的PLC結構,軟硬件適當修改便可實現控制功能。

8.       電量檢測:采用GE PQM電能測量表來檢測電量信號,通過RTU串行連至PLC后,所有信號可在HMI上顯示。并可向上位機傳輸電能參數。


 


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