系列90-70 PLC在钢厂初轧生产线改造中的应用

系列90-70 PLC在钢厂初轧生产线改造中的应用

宝钢股份有限公司条钢部初轧厂的工艺水平设计参考新日铁的君津二初轧厂，并采用了当时最先进的初轧生产技术。初轧厂的产品为板坯、管坯和方坯。设计年轧制钢锭为344.5万吨、生产钢坯300万吨。初轧厂的电气、仪表、计算机三电系统设备均是七十年代产品，其中计算机系统设备由3台日立HIDIC-80和4台日立HIDIC-08E构成，电气由18台 PLC （HIDIC-04E）组成，仪表由37台TDCS-2000组成。

初轧PLC是初轧生产过程自动控制的核心部分，该系统已投产运行十五年，设备出厂已近二十年，控制设备的正常使用寿命已过。故障频率逐年上升，现已影响生产，危及产品质量，因此需要改造。

改造需求

¨          改造后的新初轧三电系统具备原有初轧三电系统的基本功能，并纳入原钢区区域机SCC2系统和精整管理功能。

¨          改造后的初轧三电系统采用开放性体系结构，方便地连接第三方设备，以便于下一步其余基础自动化设备的改造。

¨          改造后的初轧三电系统能实现与宝钢产销系统的整合。

¨          初轧三电系统改造方案符合经济性、先进性、易用性和易维护性的要求。

¨          初轧三电系统改造方案便于原功能的移植，便于改造工程的实施，实施过程尽可能少影响或不影响条钢部的正常生产，实施后不影响初轧正常生产。

¨          采用最新技术的自动化控制设备，务求改造后的系统能保持未来尽量长时间内的技术先进性，长期的备品备件供应；提供及时有效的技术支持。

¨          改造过程力求稳妥可靠，在三周时间内完成新老系统的平稳切换。

解决方案

如图1所示，采用2台核心交换机,作为初轧网络的主干设备，放置在初轧过程控制机房。互为热备份，为边缘交换机、本地用户、一炼钢L2网络及宝钢主干网提供接入。 选用30台边缘交换机，作为初轧网络的边缘设备。分别放置于轧线各个机房、主电室、管理室、操作室等，提供固定24个10/100M以太网接口，为本地用户提供接入，使用2个100M光缆端口分别连接到两台核心交换机。

1.       选用2台基于Intel  CPU的PC服务器组成L3系统。采用新型Linux 操作系统，有效隔断外界的病毒传播。选用流行的ORACLE作为数据库，Internet Developer Suite和VC++作为系统的开发工具。本系统选用X-com作为通讯开发工具。2台主机互为热备用, 当其中一台服务器发生故障时系统会自动切换至另一台机器中。L3系统主要用于实现各类计划和生产管理。

采用2台UNIX®服务器组成L2系统。2台主机互为热备用, 当其中一台服务器发生故障时系统会自动切换至另一台机器中。本系统采用新型UNIX 操作系统，选用流行的ORACLE作为数据库，DEVELOPER2000或VB作为画面报表制作工具，VC++作为系统的编程工具。本系统使用X-com或Socket和API接口编程作为通讯开发工具。L2系统主要用于实现信息处理和计算控制。

 　　1.       采用11套系列90-70PLC替代原来的11套H04E PLC，使新的系统在产品品质上达到目前的世界先进水平。使用CIMPLICITY ME作为编程工具。采用CIMPLICITY PE作为人机界面软件，通过各种串行的、网络的通讯方式采集控制器中的数据，并利用计算机的强大图形功能动态地显示生产数据。

2.       将1#、2#初轧机SPC、APC、初轧区微跟踪SLDC、连轧区微跟踪BLDC等原来依靠过程计算机完成的功能下放到基础自动化系统，以四套系列90-70PLC实现。

3.       与传动接口问题：采用现场总线+I/O的方式。在原传动柜内设置接口板与原传动装置连接，通过远程I/O单元与PLC连接。

4.       操作盘的改造：保留主要操作手柄和操作习惯。数据显示和设定放置到CRT上，盘上I/O信号通过远程I/O单元与PLC进行信息交换。监控操作站采用Windows NT操作系统和监控软件CIMPLICITY作为开发和运行环境，实现画面操作、报警和趋势记录等功能。

5.       现场控制盘的改造：通过远程I/O单元与PLC进行信息交换。

6.       压下推床APC位置控制，采用90-70+VME+自整角机+CPU编程。

7.       改造的PLC与未改造PLC之间的数据交换采用I/O通讯方式。保持保留的PLC结构，软硬件适当修改便可实现控制功能。

8.       电量检测:采用GE PQM电能测量表来检测电量信号，通过RTU串行连至PLC后，所有信号可在HMI上显示。并可向上位机传输电能参数。