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InTouch在首鋼第二煉鋼廠2#LF爐上的設計和應用
  • 企業(yè)：Wonderware     領域：儀器儀表     行業(yè)：電梯    
  • 點擊數(shù)：1760     發(fā)布時間：2008-01-27 14:45:51
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InTouch在首鋼第二煉鋼廠2#LF爐上的設計和應用
　　 首鋼第二煉鋼廠為了提高生產(chǎn)高附加值品種鋼的能力和解決生產(chǎn)組織環(huán)節(jié)的瓶頸難題，決定于2006年新建第二座LF爐。2#LF爐控制系統(tǒng)決定采用西門子S7-400 PLC平臺，上位機監(jiān)控畫面上為了能與二煉鋼現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集InSQL數(shù)據(jù)庫和ERP系統(tǒng)相兼容決定采用Wonderware公司InTouch軟件。
　　
　　一、控制系統(tǒng)簡介
　　整個控制系統(tǒng)可以分成兩大部分，一為電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)，二為主體控制控制系統(tǒng)，三為外附系統(tǒng)（底吹氬調(diào)節(jié)系統(tǒng)和合金喂絲系統(tǒng)）。其中電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)、外附系統(tǒng)都為廠家成套提供本文不做過多介紹，本文主要介紹主體控制系統(tǒng)。主體控制系統(tǒng)由一臺西門子S7-400PLC（CPU416-2DP）和2臺InTouch操作員站組成，主體PLC與操作員站、電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)的通訊采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，主體PLC與外附系統(tǒng)間的通訊采用MPI通訊，主體PLC與變頻器、分布I/O之間的通訊采用Profibus-Dp通訊。網(wǎng)絡結構圖如下：
　　

　　

　　

　　
　　二、InTouch軟件設計
　　1） 配置數(shù)據(jù)通訊
　　InTouch讀取現(xiàn)場PLC變量是通過標記名來實現(xiàn)的，標記名分為內(nèi)部變量和外部I/O變量，其中內(nèi)部變量不需要通過Wonderware I/O Server即可進行訪問，外部I/O變量數(shù)據(jù)的來源一般為本機或其他計算機站點運行的程序，這類數(shù)據(jù)由InTouch通過NetDDE或SuiteLink協(xié)議的方式通過Wonderware I/O server獲取。本主體控制系統(tǒng)中利用西門子編程軟件STEP7創(chuàng)建項目，新建了2個操作員站（PC站）、一個西門子S7-400PLC站，PLC站與PC站之間的通訊通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)連接通訊類型為S7連接。同時在操作員站上配置了虛擬PC站和Wonderware I/O Server，InTouch通過I/O server能方便地連接到西門子PLC上。然后在InTouch中利用標記名字典根據(jù)需要創(chuàng)建相應的標記名即可實現(xiàn)InTouch與PLC之間的數(shù)據(jù)通訊。
　　2） 畫面組態(tài)和系統(tǒng)監(jiān)控
　　 根據(jù)LF爐的工藝要求和便于操作、美觀的原則，整個監(jiān)控畫面系統(tǒng)分成了8個主畫面和若干子畫面，其中8個主畫面分別為“鋼包車系統(tǒng)”、“冷卻水系統(tǒng)”、“合金加料系統(tǒng)”、“高壓系統(tǒng)”、“液壓系統(tǒng)”、“數(shù)據(jù)趨勢查詢系統(tǒng)”、“通訊系統(tǒng)”、“報警查詢系統(tǒng)”。每個主畫面所監(jiān)控的設備都在一個功能相對集中的工藝段內(nèi)，操作員可以在同一個畫面內(nèi)監(jiān)控到該崗位的所以設備，所以的工藝操作都可通過鼠標在畫面上來實現(xiàn)，操作非常方便界面非常友好。“報警查詢系統(tǒng)”顯示的報警與其他主畫面中的存在的報警一一對應，即每一個報警查詢畫面顯示的都是其對應的主畫面中的報警。通過“數(shù)據(jù)趨勢查詢系統(tǒng)”、“報警查詢系統(tǒng)”畫面可以快速進入查詢系統(tǒng)，十分便捷得進行數(shù)據(jù)查詢與分析。下圖為其中幾個畫面：
　　

　　

　　圖3 LF爐總貌畫面
　　

　　

　　圖4 合金加料畫面
　　

　　

　　圖5 報警查詢畫面
　　

　　

　　圖6 網(wǎng)絡監(jiān)控畫面
　　3） 系統(tǒng)安全
　　系統(tǒng)安全問題是每個操作員站軟件設計人員必須考慮的，本系統(tǒng)操作系統(tǒng)為windows 2000 server,操作系統(tǒng)本省穩(wěn)定可靠，具有很高的安全性，InTouch可以通過帳號管理機制，限制不同人員的訪問權限，來實現(xiàn)系統(tǒng)的安全，在本系統(tǒng)中共設置了2個級別的訪問權限，分為工程師級、操作員級。工程師級的權限最高，可以進行修改參數(shù)、畫面組態(tài)、實時監(jiān)控等。操作員級的權限只能實時監(jiān)控。
　　4） I/O server的冗余
　　 本主體控制系統(tǒng)中兩臺操作員站的功能是完全相同的，每個InTouch在通過I/O server與PLC通訊時也采用了冗余方式，其配置方法是（如圖7）：配置（在不同的計算機內(nèi)）了2個及以上I/O server,正常時InTouch只通過主I/O server與PLC通訊，InTouch不斷監(jiān)視主I/O server通訊狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)其存在通訊問題，InTouch立即自動轉(zhuǎn)到備用I/O server。
　　

　　

　　 圖7 訪問名冗余配置
　　首鋼第二煉鋼廠2#LF爐項目上采用了該監(jiān)控系統(tǒng)后，經(jīng)過了1年多時間的運行，系統(tǒng)穩(wěn)定，操作簡便，提高了設備的有效作業(yè)率，提高了該廠生產(chǎn)高附加值品種鋼的能力，解決了生產(chǎn)組織中出現(xiàn)的瓶頸問題。
　　

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