1分快3

您现在的位置:网站1分快3答辩论文工学论文电子论文

马钢二钢3# 转炉电控系统改造_电子论文_亿佰论文网

  • 简介: 马钢二钢3# 转炉电控系统改造_电子论文_亿佰论文网 第一章 PLC的简介 一、 PLC简介 电子运算机是一种能够高速而精确地进行各种数据处理的机器,它的出现有力地推动了生产力的发展。自从运算机产生以来,它的发展经历了四代,随着运算机集成化程度越来越高,计...
    • 请与治理员联系购买资料 QQ:5739126
  • 论文简介
  • 相关论文
  • 论文下载

马钢二钢3# 转炉电控系统改造

第一章         PLC的简介

 

一、  PLC简介

电子运算机是一种能够高速而精确地进行各种数据处理的机器,它的出现有力地推动了生产力的发展。自从运算机产生以来,它的发展经历了四代,随着运算机集成化程度越来越高,运算机的应用也越来越广。运算机根据用途来分,可分为科学运算、数据处理和工业控制运算机。PLC就属于工业控制运算机范畴。

可编程控制器( Programmable Logic Control简称PLC )是一种通用性很强的新一代工业控制设备,它全面引入了微型运算机技术,摘用了大规模集成电路、微处理器和半导体储备器构成PLC的核心部件。基于它广泛地应用在工厂自动化中,所以它与普通微机又有许多不同。抗干扰能力强、工作可靠、组态/编程灵活方便、运算速度高、易于系统扩展和保护,这些都是PLC的特点。

随着运算机技术发展,特别是运算机网络技术的飞速发展,PLC的处理能力、网络能力、扩展能力都有了革命性的提高。目前应用比较普通、功能比较强的PLCSiemensS7/S5GE90-70/90-30AB等系列PLC 。目前较先进的PLC虽然都有自己特殊的特点,但它们都具有如下共性:

1.          硬件

l             处理器

(1)          处理器芯片摘用了高性能的CPU,不仅可以进行布尔运算、定点数运算,而且可以处理浮点数。

(2)          运算能力大大提高。如:GE90-30最高布尔运算速度为0.1μS SiemensS7 最高布尔运算速度为0.08μS。

(3)          处理能力强。如:SiemensS7 最大开关量处理能力为131072、最大模拟量处理能力为8192

l             储备器

随着PLC的广泛应用,作为PLC一个复要指标的储备器也有较大的变化。内部数据储备器可达512KB,而外部程序储备器可达15M。

l             输入/输出接口

常用的输入/输出接口有:开关量/模拟量输入/输出接口。目前PLC的作用已不仅仅是代替继电器,而且有了更广更深的用途,各种各样的输入/输出接口也随之产生。如:热电阻/热电偶、编码器、BCD码输入/输出接口。

l             通讯

PLC网络通讯已大量应用于工业基础自动化领域。它不仅能完成PLCPLC的通讯,而且能完成PLC与上位机、PLC与现场外表、PLC与现场传动设备之间的通讯。虽然各家PLC各有自己的通讯协议,但各家PLC产品之间又能相互通讯。

l      扩展/开发便利

无论是通过PLC的基板扩展,还是通过PLC的网络扩展,实现方法相当便利,只需将原先的硬件组态进行修改,并下装新的用户程序,系统即可投入工作。

目前PLC应用领域较为典型的分布式网络系统如图1所示:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1 典型的分布式网络系统图

 

2.          软件

为了适应更多工程技术人员的需要,PLC具有面向工程人员的PLC组态/编程软件。它具有以下共性:

l          优良的人机界面

PLC编程软件的编程界面非常类似于Microsoft 85/98的操作界面。

l          编程语言的多样化

编程语言有梯形图、语句表、流程图,除此之外还可通过VBVC进行编程。

l          结构化编程

目前的PLC都支持结构化编程。结构化编程是指用户可以根据生产工艺要求将用户程序进行功能划分,分解成若干个子功能模块,每个子功能模块完成某一个指定的功能,这种结构化编程可使用户程序可读性大大提高,便于调试和保护。

l          硬件组态、网络组态

以往的PLC在硬件组态时较为烦琐,特别是在网络组态时非常麻烦,组态时需要多个组态软件才能完成。现在PLC的硬件组态、网络组态可以通过一个软件组态一次即可实现软硬件的组态。

l          符号化编程

PLC编程过程中,可先对PLC内部数据进行符号定义,随后就可进行符号编程。对于有的PLC还答应上位机的数据库直接读取PLC的符号变量。符号显示在调试时非常方便,可使调试者将PLC内的软接点立刻直接与控制设备联系起来。

l          在线诊断和监视功能

利用编程组态软件可以完成PLC中的用户程序的在线监视,可监视PLC中的所有的输入/输出、所有的定时器/计数器、所有的内部数据。同时PLC还具有在线诊断功能,并将PLC的状态信息记录在案,以备事后查阅。

 


第二章                            马钢二钢3#转炉基础自动化系统的描述

 

一、  基础自动化技改项目背景

马钢的炼钢自动化水平较国内其他钢铁公司较为落后,马钢的炼钢厂的炼钢控制多为继电器控制。我们晓道炼钢是一个较为复杂的工艺过程,钢水的一次命中率对所炼的钢种

至关复要,并且对钢材质量的影响也是决定性的。钢水的一次命中率与炼钢的许多因素有关(如:钢水的熔剂投放量、转炉的氧气顶吹流量/累积量、转炉的低吹量、钢水的脱硫/脱氢程度等)。就氧气顶吹而言,在顶吹氧气过程中,一般又可分为10个氧步进行。所谓氧步就是在吹炼过程中氧枪在10位置吹不同的氧量。所以氧枪的控制十分关键,而通过继电器控制和人眼观察进行炼钢很难从根本上解决提高钢水的一次命中率的问题。

目前在国家的控制钢材总量、提高钢材质量的方针下,对现有的剔除设备进行技术改造已迫在眉睫。二钢3#转炉基础自动化技术改造就是在这个背景下出炉的。

 

二、  二钢3#转炉基础自动化系统的构成

1.          设备选型

此项基础自动化系统改造最终摘用的是西门子S7-400PLC。设备选型的理由如下:

l          目前各家PLC厂家的PLC控制系统都是成熟而可靠的产品。就二钢3#转炉基础自动化系统的技术要求而言,无论是GESiemens还是ABModconPLC都能满足技术要求,只是价格有一定的差别。Siemens价格较为适中。

l          Siemens S7系列PLCS5系列PLC性能价格比有了很大的提高。

l          Siemens PLC在冶金行业应用比较多,且代理商多,比较容易获得技术支持。

l          二钢现有的连铸已应用了许多的Siemens S5系列PLC,摘用S7系列PLC,技术人员几乎无需经过专业的培训即可操作。

l          此次改造中根据厂方要求摘用了四台Siemens Master DrivesSiemens S7系列PLCMaster Drives通讯可通过SiemensProfibus网络协议,无需进行网络接口转换即可进行通讯。

2.          Siemens S7系列PLC性能

Siemens S7系列PLC分为S7-200S7-300S7-400三个系列。每个系列根据CPU的型号又可分为多种系列,每种CPU的处理能力、通讯能力、网络能力、扩展能力都不尽相同,用户可根据实际情况进行配置。如S7-400PLC分为CPU412-1CPU413-1/2DP CPU414-1/2DP CPU416-1/2DP,这四种CPU的性能指标如表1所示。

1Siemens S7 系列4PLC技术性能指标

性能

CPU412-1

CPU413-1

CPU413-2DP

CPU414-1

CPU414-2DP

CPU416-1

CPU416-2DP

编程语言

 

STEP7STLLAD

S7-SCLS7-GRAPH

S7-HIGRAPHCFC

内存RAM

(以集成)

装载储备区

(根据需要)

412-148K Byte

 

储备卡最大

15M Byte

413-172K Byte

413-2DP72K Byte

储备卡最大

15M Byte

414-1128K Byte

414-2DP128K/384K Byte

储备卡最大

15M Byte

416-1512K Byte

416-2DP0.8M/1.6M Byte

储备卡最大

15M Byte

指令执行时间

二进制指令

装载/传送指令

16位定点数

IEEE浮点数

 

0.2μS

0.2μS

0.2μS

1.2μS

 

0.2μS

0.2μS

0.2μS

1.2μS

 

0.1μS

0.1μS

0.1μS

0.6μS

 

0.08μS

0.08μS

0.08μS

0.48μS

I/Os

最大地址空间

过程映象区大小

DI/DO点数

AI/AO通道数

 

每个256 Byte

每个128 Byte

4096

256

 

每个1K Byte

每个128 Byte

8192

512

 

每个2/4K Byte

每个256 Byte

16384/32768

1024/2048

 

每个4/8K Byte

每个512 Byte

32768/65536

4096

位储备器

可保持的

4096

M0.0M511.7

4096

M0.0M511.7

8192

M0.0M1023.7

16384

M0.0M2047.7

计数器

可保持的

256

C0C255

256

C0C255

256

C0C255

512

C0C511

定时器

可保持的

256

T0T255

256

T0T255

256

T0T255

512

T0T511

时钟储备器

用户程序中用于循环扫描的位储备器

 

 

8(1个储备器Byte)

Byte地址可任选

 

 

8(1个储备器Byte)

Byte地址可任选

 

 

8(1个储备器Byte)

Byte地址可任选

 

 

8(1个储备器Byte)

Byte地址可任选

程序块数

FBs

FCs

DBs

 

256

256

511

 

256

256

511

 

512

1024

1024

 

2048

2048

4095

集成接口

MPI

-波特率

-接点数

全局数据通讯

-全局数据量

-发送/接送GD

 最大量

Profibus-DP

-最大波特率

-最大接点数

MPI

 

187.5Kbps

最大32

 

64Byte

8/16

 

 

  -

  -

MPI/MPI+DP

 

187.5Kbps

最大32

 

64Byte

8/16

 

对于CPU413-2DP

12M BPS

64

MPI/MPI+DP

 

187.5Kbps

最大32

 

64Byte

8/16

 

对于CPU414-2DP

12M BPS

64/96

MPI/MPI+DP

 

187.5Kbps

最大32

 

64Byte

8/16

 

对于CPU416-2DP

12M BPS

96

总线系统

SIMATIC NET,PROFIBUS-DP,PROFIBUS-FMS,INDUSTRIAL ETHRNET

专用模板

计数器模板,通讯模板,凸轮控制模板,M7自动化运算机

 

3           系统配置

第一在对二钢3#转炉生产及工艺情况进行深入研究分析后,决定摘用分布式控制系统结构,通讯网络为SiemensProfibus

处理器是PLC的核心,所以它的挑选是关键。在处理器挑选时,考虑了处理器如下指标:

l          处理器治理的I/O点能否满足实际需要。

l          处理器处理速度能否满足控制要求。

l          处理器是否具有网络通讯功能。

l          系统日后的扩展/开发的能力

l          储备器容量

l          系统的价格。

经过认真挑选,系统配置如表2所示。

 

2:二钢3#转炉基础自动化系统配置

Profibus

模板

型号

数量

说明

主站

基板

6ES7 400-1JA00-0AA0

1

9 Slot

电源

6ES7 407-0KA01-0AA0

1

 

CPU

6ES7 413-2XG02-0AB0

1

MPI+Profibus

ET200M

远程I/O

电源

6ES7 307-1KA00-0AA0

4

供各模板电源

每个站配备一个电源模板

通讯模板

6ES7 153-1AA02-0XB0

4

每个站配备一个IM153通讯模板

开关量输入模板

6ES7 321-1BH01-0AA0

11

DI 24V

开关量输出模板

6ES7 322-1BH01-0AA0

10

DO 24V/0.5A

传动站

通讯模板

6ES7090-0XX84-0FF0

4

变频器的Profibus通讯接口模板

变频器

6SE7027-2ED60

2

每个变频器作为一个Profibus的传动站

变频器

6SE7027-7ED60

2

每个变频器作为一个Profibus的传动站

 控制系统的这种配置有如下特点及功能

l          CPU413-2DP的运算速度和处理能力完全能够满足生产实际需要。

l          传动站的MASTERET 200MPLC的数据交换通过网络来实现。这种方式PLCMASTER有很强的控制能力,其优越性是点对点控制无法比拟的。同时还可提高MASTER的控制精度,可以有效解决氧枪准确定位问题。

l          由于现场的各控制对象分布都较为分散,PLC室与它们的距离较远(这与PLC的保护等级有关)。摘用网络方式,可以减少大量的电缆投放量,降低材料成本。

l          这种网络配置完成后,本身就留有各种接口,将来可利用其构成industrial networkMPIProfibusFMS)等网络。

利用上述表格的设备组成的系统网络结构图如图2所示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2 二钢3#转炉基础自动化系统网络结构图

 


 

第三章                        二钢3#转炉自动化控制系统的控制工艺及控制原理

 

一、  炼钢工艺流程简述

根据二钢目前的生产工艺,其工艺流程可用图3表示。

 

高炉铁水

转炉复吹

废钢

钢包

吹氩站

连铸机

熔剂

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3炼钢工艺流程

 

钢水在转炉中一个平均周期内要经过数个过程,如图4所示。

兑铁水

加废钢

吹氧

后搅

测温

取样

分析

出钢

出渣

 

 

 

 


4 转炉冶炼周期

 

二、  控制原理

3#转炉控制系统可按功能分为熔剂加料、氧枪控制、转炉控制、冷却水等子系统,各子系统之间又有着千丝万缕的关系。

1.          氧枪控制

(1)氧枪控制在吹炼过程的工艺

根据工艺的要求,在转炉控制过程中,氧枪需进行速度和定位控制。氧枪正常在待吹点,氧枪的速度与氧枪的位置有关。

下枪

l      氮封口点以上:氧枪以低速运行

l      氮封口点与吹氧点之间:氧枪以快速运行

l      吹氧点以下:氧枪以低速运行

提枪

l      吹炼时:氧枪以低速运行

l      氮封口点以下:氧枪以快速运行

l      氮封口点以上:氧枪以低速运行

氧枪摘用二套全数字四象限工作的交流调速装置,并由传动装置对卷扬电机实施供电和控制。氧枪卷扬在工作中,一台工作、一台备用。每套装置分别驱动两台卷扬,在特别工况下可进行切换。为保证氧枪安全运行和工艺要求,氧枪操作必须与抱闸、仪控、氧枪状态及其它设备的控制进行联锁。氧枪由PLC控制,其控制是通过网络来实现的。

氧枪的连锁控制较为复杂,其连锁条件有:

l      转炉在垂直位置(答应偏差±3°),氧枪才能下降。

l      转炉一次除尘风机运行后,氧枪才能进行吹炼作业。

l      氧枪高压水阀打开后,才答应下枪。

l      氧枪冷却水入口压力>0。5MPa、温度<50,氧枪才能进行吹炼作业。

l      升降氧枪时,氧枪操作手柄的位置必须第一回“零”,回“零”以后的操作才能起作用。

l      停止刮渣作业后,刮渣器张开,氧枪开始下枪。

l      氧枪变频装置的切换正确。

l      氧枪在最高点时,氧枪只能下枪。

l      氧枪在最低点时,氧枪只能提枪。

 

(2)   全数字交流传动装置:

氧枪每台卷扬机构由一台电机驱动,两台卷扬配有二套交流传动装置。为进一步提高系统的可靠性及灵活性,二套交流传动装置与两台卷扬电机之间摘用可互为切换方式。切换操作通过电气室传动柜的转换开关来实现。但禁止二套交流传动装置驱动同一台电机的情况出现。


全数字交流传动装置按工艺要求摘用接线如图5所示。

5全数字交流传动装置硬件示意图(以氧枪为例)

 

氧枪的起停控制在转炉炼钢过程中非常复要,它直接关系来氧枪的定位和氧枪的使用安全性。它的控制过程如下:

l          启动时:第一建立启动力矩,再释放抱闸。

l          停车时:第一待电机频率下降后,再抱闸。

2.      转炉倾动控制

(1)         倾动控制在吹炼过程的工艺

l      兑铁水、加废钢操作、测温取样操作:当联锁条件满足且炉前摇炉室发出摇炉的指示,转炉开始向炉前倾动,在兑铁水、加废钢完成后,操作转炉回至零位。
l      出钢操作:当联锁条件满足并且炉后摇炉室发出摇炉出钢的指示后,转炉向炉后倾动。

l          为保证转炉生产的安全兑铁水、加废钢操作、测温取样、出钢操作时,转炉的启始位和操作手柄都必须在零位。

转炉倾动电机启动在与外部联锁及条件联锁时还必须与转炉本身的状态联锁,这是转炉倾动的必要条件。联锁条件如下:

l         稀油站工作正常

l         活动烟罩提升至初始位

l         氧枪提升至待吹点以上

l         熔剂振动给料器停止

l         与倾动主轴上的旋转编码器所测得16个限位进行联锁。

l         炉前摇炉室只答应转炉向出渣侧倾动。炉后摇炉室只答应转炉向出钢侧倾动。

(2)          全数字交流传动装置:

倾动全数字交流传动装置控制与氧枪的控制类似,只是在硬件线路上略有差别。按工艺要求,两台变频器分别同时挈动两台电机(两台电机同轴),在特别工况下转炉倾动答应一台变频器工作,但禁止一台变频器挈动两台电机。

3.          熔剂上料控制

二钢3#炉熔剂加料系统主要由集中斗(二个)、高位料仓(六个)、称量斗(三个)。

(1)         工艺流程

二钢3#炉熔剂加料工艺可以用图6 表示。

 

高位料仓

称量斗

集中斗

物料

转炉

 

 


6 加料工艺

(2)          主要的加料控制

l             电子称打开时,集中斗的插板阀应关闭。

l             电振给料器启动时,电子称插板阀应关闭。

4.          其它子系统控制

l             氧枪、转炉冷却水子系统

l             氧阀、氮阀、氮封阀子系统

l             稀油站子系统

以上各子系统控制上较为零碎,此处不再详述。

 


第四章                        控制系统的程序设计

 

        程序设计

用户程序是用户根据实际的工艺、控制情况编写的程序。PLC在一个CPU扫描周期内执行以下操作,见图7(以S7400为例)。

 

系统上电

 

 

 

系统初始化

 

 

CPU读入输入映象区数据

 

CPU执行用户程序

CPU刷新输出映象区数据

CPU接受/发送各种通讯数据

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


7CPU扫描周期

CPU执行过程中,除用户程序部分外,用户无法对其余部分进行干预,它们都属于PLC系统程序调用范畴。

1.          用户程序的组织结构

为了使整个用户程序清楚明了、增加程序的可读性、提高调试的工作效率。我在编程时,摘用了结构化编程,将整个程序根据不同的子系统功能划分为若干个程序块。结构化的程序框架体现在用户程序的组织块(OB1)。程序框图和实际程序对比如下:

 

 

 

氧枪供水子系统

CALL  FC5  氧枪供水子系统

CALL  FC6  氧阀、氮阀、氮封阀子系统

CALL  FC7  熔剂下料子系统

氧阀、氮阀、氮封阀子系统

CALL  FC8  稀油站子系统

通讯单元

氧枪升降子系统

转炉倾动子系统

稀油站子系统

熔剂加料子系统

CALL  FC9  生产联系信号

CALL  FC10  转炉倾动子系统

CALL  FC12  氧枪升降子系统

CALL  FC13 

CALL  FC14  通讯数据处理单元

CALL  FC15  通讯数据处理单元

 

 

 

 

 

 

 

 

2.          建立变量数据的数据库

S7400中建立数据库就是用户自己建立数据块。在编写程序前建立数据块是十分复要的,它可以帮助用户合理地、有效地安排数据资源,提高程序的可读性。

在二钢3#转炉自动化改造程序设计时,针对用户程序对数据的要求,故在程序中建立了三个数据块(即:DB10DB14DB15)。DB14/15数据块专用于PLCMASTER的接受/发送通讯数据接受/发送。DB10专用于Setpoint的赋值。详细数据块如表3、表4、表5所示。

3DB10

 

 

4DB14

 

5DB15

3.          建立程序符号表

利用符号编辑器工具治理所有的全局变量。使用这一工具时生成的符号表可供所有程序块使用。程序符号表清单见程序清单。

4.          用户程序模块设计

在程序设计中,包含了许多连锁逻辑控制。逻辑控制就其本身来说与工厂电控系统中的继电器控制十分相似,并没有多少新意,在论文中我就不再对此进行阐述。在这里我将对主要的控制及与网络通讯有关的部分进行详细的阐述。

(1)      通讯模块设计

Profibus是一种总线,它满足欧洲标准EN50 170,遵行“有附属的主-从令牌通行”原则。这种访问方式将网络节点分为主动和被动节点。在本系统中S7400为主节点,远程站为从节点。

l          远程I/O

根据预定的I/O站定义的输入/输出模板地址,主站用户程序可直接读写需要的I/O变量,无须关心该点来源于何站何模块。

l          传动站

传动站与PLC之间通讯的数据有传动装置的控制字、状态字。对于本系统中摘用的MASTER DRIVES的控制字有二个。一般情况下使用第一个控制字,在多层控制时可同时选用二个控制字。

在本设计中,通讯模块的设计实际上就是PLC与传动装置之间的通讯模块的设计。PLC与传动装置之间的通讯较为复杂,它们之间数据通讯有多种格式,见表6。在本次项目中,我挑选了PPO4格式,即PLCMASTER之间通讯数据为六个字,其中包括二个控制字,其控制字具体含义如图8、图9所示。

6

PPO

PKW

PZD

1

4

2

2

4

6

3

0

2

4

0

6

5

4

10

 

15  14  13  12  11  10  9   8   7   6   5   4   3   2   1   0

 

 

 

 


外部故障

电动电位器

正反转控制

PLC控制位

点动控制

应答

设定点使能

斜坡发生器保持

斜坡发生器使能

逆变器使能

快停

操作使能

系统起停

 

8 控制字1

 

 

 


15  14  13  12  11  10  9   8   7   6   5   4   3   2   1   0

 

 

 

 


诊断信号

基本设定

外部报警2

外部报警1

主辅装置

外部故障2

控制器使能

使能

软启动

同步使能

固定给定挑选

电机参数挑选

给定挑选

9 控制字2

    PLC与传动站之间的通讯为全双工方式。MASTERPLC的六个通讯数据没有具体的格式要求,数据可以是装置运行参数、状态信息,用户在数据接受时对号入座便可。PLCMASTER通讯数据有具体的格式要求,第14个字只能是控制字,其余4个字用户可以自己定义,一般地我们将第2个字作为传动站的给定值。

l          PLC的通讯数据接受模块

通讯数据接受模块的流程图(以1#倾动为例)如图10所示。

BEGIN

 

 

 

 


传动站挑选?

N

 

 


Y

END

调用系统功能块SFC14

读入电流、频率、状态等数据

对电流、频率进行阀值运算

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


10通讯数据接受模块的流程图

根据以上流程图,将流程图转换为程序,程序如下:

AN       I 0.2

JC       END1

OPN      DB14

CALL   =W#16#200

DET    =MW98

RECORD=P#DBX10.0  BYTE 12

L         DBW10

T         MW30

L         DBW12

L         1638

<=I

=         M20.6

L         DBW 14

L         1638

>=I

=         M20.7

END1NOP0

l          PLC通讯数据发送模块

PLC通讯数据发送模块与接受模块略有不同,其流程图如图11所示(以1#倾动为例)。

根据图11流程图,将流程图转换为程序,程序如下:

AN      I 0.2                 

JC      M001                  M004OPN    DB10

OPN    DB15                         L       DBW30

L       W#16#9C7F                   OPN     DB15

T       DBW10                       T       DBW12

A       M20.0                 M005CALL  SFC15

=       DBX11.0                      LADDR=W#16#200

A       I17.7                         RECORD=P# DBX 10.0 BTYE12

=       DBX11.7                      RET_VAL=MW98

A       I0.4                   M001NOP0

A       I0.5

JC      M002

L       W#16#3605

T       DBW16

JC      M003

M002L       W#16#3600

T       DBW16

M003A       Q16.2

JC      M004

L       0

T       DBW12

JC      M005

BEGIN

 

 

 

 


N

1#变频是否挑选

 

 


Y

将控制字1装入DB15DBW10

 

 

 

 

 

 


2

 

1/2台电机?

 


1

 

将控制字2装入DB15DBW16

将控制字2装入DB15DBW16

 

 

 

 

 

 


N

是否摇炉?

 

 


Y

 

将给定值装入DB15DBW12

将零值装入DB15DBW12

调用系统功能块,将6个字发送给传动站

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


11通讯数据发送模块流程图

END

为增加程序的可读性。通讯模块在设计时分为接受和发送二个模块。每个模块包括四个段(1#氧枪、2#氧枪、1#倾动、2#倾动)。以上二个程序分别为二个模块程序中的一段。在程序清单中的FC14FC15分别是通讯数据接受和发送模块程序。

(2)         倾动控制模块

倾动控制从其本质来说是对传动站的控制字和给定值的控制。电机的起停等控制是通过控制改变变频器的控制字来完成的,而速度变化是通过控制变频器的给定量来实现的。在对倾动控制工艺进行仔细分析后,将倾动控制程序作为一个模块来组织。根据控制功能,倾动控制模块可划分为三个部分。

l          逻辑控制部分

转炉倾动的各种操作都是以一定条件、状态为依据的。该部分的作用是按工艺要求产生各种操作标志、故障标志、指示标志、状态标志,这些标志最终是用来产生各种指示和决定变频器的控制位及对辅助设备的控制。在程序中它共用了13个自然程序段。


例:1#倾动变频器柜合闸程序(梯形图表示)

Symbol Information

I  17.5  倾动变频器确认

I  0.0   倾动变频器1合闸确认

I  17.6  倾动变频器停止

I  0.2   倾动变频器1供电

M 20.0  倾动变频器1合闸条件

l          转炉倾动给定控制

给定控制是根据各种操作指示,决定如何对倾动变频器进行赋值。转炉倾动的操作为两地操作(即炉前、炉后操作),且操作要求一样,所以用二段程序实现其功能。现以炉前操作为例说明其流程及程序。

炉前给定控制流程图如图12所示。

 

 

 

 

 

 

BEGIN

 

 

 

 


炉前操作?

N

 

 


                     Y 

 


反转三速?

Y

 

 


N

 


反转二速?

Y

 

 


N

 

反转一速?

Y

 

 


-16384送入DB10DBW32

DBW32=9830

-13100送入DB10DBW32

DBW32=9830

-9830送入DB10DBW32

DBW32=9830

N

Y

正转三速?

 

 


N

 


Y

正转二速?

 

 


N

 


 Y

正转一速?

 

 


9830送入DB10DBW32

DBW32=9830

16384送入DB10DBW32

DBW32=9830

13100送入DB10DBW32

DBW32=9830

N

END

给定赋零

 

 

 

 

 

 


12 炉前转炉给定控制流程图

根据图12 炉前转炉操作流程图可以得出如下炉前倾动电机给定赋值程序。

 


      AN    I     17.0

      JC    END1

      OPN   DB    10

      AN    I     16.2

      JC    FSP2

      L     DBW   20

      T     DBW   30

      T     DBW   32

      JU    END1

FSP2: AN    I     16.1

      JC    FSP1

      L     DBW   18

      T     DBW   30

      T     DBW   32

      JU    END1

FSP1: AN    I     16.0

      JC    NSP0

      L     DBW   16

      T     DBW   30

      T     DBW   32

      JU    END1

NSP0: AN    I     16.3

      JC    RSP3

      L     0

      T     DBW   30

      T     DBW   32

      JU    END1

RSP3: AN    I     16.6

      JC    RSP2

      L     DBW   10

      T     DBW   30

      T     DBW   32

      JU    END1

RSP2: AN    I     16.5

      JC    RSP1

      L     DBW   12

      T     DBW   30

      T     DBW   32

      JU    END1

RSP1: AN    I     16.4

      JC    END1

      L     DBW   14

      T     DBW   30

      T     DBW   32

END1: NOP   0


 

 

l          倾动电机抱闸控制

抱闸在转炉控制中作用非常复要,为保证正常工作,摘用失电抱闸方式。其控制要求如下:

打开抱闸条件:① 答应摇炉

转换开关状态正确

变频器启动电流大于37A

关闭抱闸条件:① 禁止摇炉

转炉回零位

急停

变频器输出频率小于等于5Hz

根据上述条件可得出下列程序


      A     Q     16.2

      A(   

      A     I      0.2

      A     M     20.7

      O    

      A     I      0.3

      A     I     13.2

      A     M     21.1

      )    

      S     Q      0.0

      A(   

      A(   

      ON    Q     16.2

      O     M     20.5

      )    

      A(   

      A     I      0.2

      A     M     20.6

      O    

      A     I      0.3

      A     I     13.2

      A     M     21.0

      )    

      O     I     12.6

      O     Q     16.6

      )    

      R     Q      0.0

      NOP   0


 

 

(3)         氧枪控制模块

氧枪控制模块控制和结构与倾动控制模块相似。主要完成对氧枪控制字、给定值、各种逻辑的控制 。根据控制工艺,将氧枪控制程序作为一个模块来组织,并将控制模块可划分为三个部分。

l          逻辑控制部分

这部分的功能和控制与倾动的逻辑控制部分类似,不再详细阐述。

l          转炉氧枪给定控制


给定控制是根据各种操作指示,决定如何对卷扬变频器进行赋值。氧枪给定控制流程图如图13所示。

 

 

 

 

13氧枪给定控制流程图

 

根据氧枪给定控制流程图可以得出以下氧枪给定控制程序。

 


OPN   DB    10

      AN    I     20.0

      JC    END1

      A     M     24.3

      JC    M011

      A     M     23.7

      JC    M012

      A     M     24.4

      JC    M013

      A     M     24.0

      JC    M014

      L     0

      T     DBW   34

      T     DBW   36

      JU    END2

END1: AN    I     20.1

      JC    END2

      A     M     24.5

      JC    M011

      A     M     24.1

      JC    M012

      A     M     24.6

      JC    M013

      A     M     24.2

      JC    M014

      L     0

      T     DBW   34

      T     DBW   36

      JU    END2

M011: L     DBW   46

      T     DBW   34

      T     DBW   36

      JU    END2

M012: L     DBW   48

      T     DBW   34

      T     DBW   36

      JU    END2

M013: L     DBW   42

      T     DBW   34

      T     DBW   36

      JU    END2

M014: L     DBW   44

      T     DBW   34

      T     DBW   36

END2: NOP   0


 

 

l          氧枪抱闸控制

氧枪抱闸控制与倾动控制一样摘用失电抱闸方式,且南北氧枪各自有独立的抱闸。其控制要求如下:

打开抱闸条件:① 氧枪答应给定

变频器挑选正确

变频器输出电流大于22A

关闭抱闸条件:① 急停

氧枪给定禁止

变频器输出频率小于8Hz

根据上述条件可得出下列程序(以1#氧枪抱闸为例)

 


      A     M     22.3

      A(   

      A     M     21.7

      A     M     22.6

      O    

      A     M     22.0

      A     M     23.0

      )    

      S     Q      1.0

      A(   

      A     M     24.7

      A(   

      A     M     40.2

      AN    M     22.5

      O    

      A     M     40.3

      AN    M     22.7

      )    

      O     I     12.7

      O     Q     20.1

      )    

      R     Q      1.0

      NOP   0


 

 


 

第五章                        控制程序的调试及运行报告

 

            用户程序调试

程序编制完成后,在设备进入现场时,需要进行外部设备点的检查。并在外部设备点正确的前提下,进行设备的网络开通、程序逻辑及程序功能的调试。

1           输入/输出点的调试

l          输入点的检查

在输入点的设备接点上打强制,检查输入点是否正确。

l          输出点的检查

将程序的组织块(OB1)中的所有内容屏蔽掉,利用编程软件的在线功能对能够使用强制功能的输出点进行强制,检查输入点是否正确。

2           网络开通

l          设定各站的地址

l          设定传动站为网络控制

l          Profibus网络两端接入终端电阻

3           程序功能模块的调试

在程序设计时,遵循了结构化编程原则,这使调试极为方便。调试总体上可以回纳为以下几点:

l          对某一功能的程序块调试时,可将组织块OB1中的其它程序块屏蔽掉,单独调用需要调试的程序块。

l          程序逻辑调试时,对无法满足要求的点(内部标志、外部输入点/输出点)进行软件在线强制。强制时应保证强制结果对设备和人没有危险,对主体设备(如::氧枪升降、转炉倾动)不摘用强制,或者摘用电机空载情况下的强制。

l          在网络指示正常时,可对传动站的通讯数据进行调试。具体步骤是按设计要求定义传动站的接受数据,并将传动站的发送数据定义为控制字1、控制字2、给定值,这样可以检查PLC对传动站的通讯控制正确与否。

l          根据现场实际情况调整、完善程序。

l          在某一功能块调试完毕后,应将程序复原来正常工况程序。

l          各项分块调试后,进行冷、热负荷调试,检查各程序块之间的逻辑是否正确。

l          经过热负荷调试后,对程序运行情况进行数周的跟踪监视,及时纠正程序的错误。

l          制作用户程序的备份并回档。

 

            运行报告

二钢3#转炉新系统自1999年底投入生产至今,经现场使用,用户反映系统非常稳固。得来了用户单位的认可。

马钢二钢3#转炉技改的成功,它虽然使二钢炼钢自动化水平上了一个台阶,但由于原先设备和工艺的局限使新系统还存在一些问题(如:没有物料跟踪),至使无法实现理想化的全自动炼钢。从长远看,目前的新系统在完善设备、工艺的前提下,还需将整个炼钢所有控制设备连接成工业以太网,并且增加二级运算机(增强数据处理能力),才能实现理想的炼钢全自动控制。

查看评论 已有0位网友发表了看法
  • 验证码:
凤凰快3 江苏快3 无毒色网址 1分快3惠美梨导游小妞bt下载 pk10投注

免责声明: 本站资料及图片来源互联网文章,本网不承担任何由内容信息所引起的争议和法律责任。所有作品版权归原创作者所有,与本站立场无关,如用户分享不慎侵犯了您的权益,请联系我们告知,我们将做删除处理!