基于WINCC的连铸连轧监控系统的设计及实现.pdf

55mondem agricultural equipments 现代农 业装备 图7 液位计通讯电路 4 结束语 本文采用了8 0 5 1 单片机控制，系统的对超声波液位 计的电路进行了设计，基本上反映了超声波液位计的结 构和使用功能，效果直观，可操作性好，该设计将事先 编制的控制程序输入单片机，在污水处理等系统中有很 强的实用价值；在教学上，对学生的课题设计提供了良 好的训练平台，形成了教学设计产品化，为项目教学设 计训练和科研提供了较理想的实验平台，具有实用和推 广价值。 参考文献 1 李德贵，陶金荣. 用a d u c 8 1 2 设计超声波非接触液位计. 电子产品世界，2 0 0 0 （1 1 ）. 2 雷建龙. l m 5 6 7 及其在超声波检测中的应用. 电子技术， 2 0 0 4 （2 ）. 3 左 森，郭晓松. 分布式非接触超声波液位监测系统. 工程地质计算机应用，2 0 0 2 （2 ）. 连铸连轧生产线w i n c c 监控系统是对c s p （薄板坯连 铸连轧）中的铸轧过程进行实时监测与操作的人机界面 基于w i n c c 的连铸连轧监控系统的 设计及实现 黄晓红1 2 （1 . 广东轻工职业技术学院 广州 5 1 0 3 0 0 ；2 . 华南理工大学自动化学院 广州 5 1 0 6 4 1 ） 摘 要 本文介绍一种基于w i n c c 的连铸连轧的监控系统的设计方法。该系统采用西门子的w i n c c 作为组态和运 行平台，与下位机p l c 进行通讯，完成对连铸连轧过程的生产数据、状态、报警消息等的采集，以表格、 图形、曲线的形式动态显示生产过程，并提供对p l c 发出操作指令、数据归档、报表输出、消息故障确 认等功能。 关键词 w i n c c 连铸连轧 监控系统 面（h m i ）系统。该系统采用西门子的w i n c c 作为组态和 运行平台，与下位机p l c （s i m a d y nd ）进行通讯，完成 对连铸连轧过程的生产数据、状态、报警消息等的采 集，以表格、图形、曲线的形式动态显示生产过程，并 提供对p l c 发出操作指令、数据归档、报表输出、消息 故障确认等功能。图1 为某厂c s p 连铸连轧生 作者简介：黄晓红（1 9 6 9 - ），女，江西九江人，硕 士，副教授，研究方向：工业控制、计算机应用。 56mondem agricultural equipments 现代 农业装备 产流程如所示，图2 为w i n c c 监控系统在某厂的c s p 连轧 生产线的计算机控制系统中的位置。 1 . 钢包回转台；2 . 中间包；3 . 结晶器；4 . 二冷区； 5 . 空冷区；6 . 剪切机；7 . 加热炉；8 . 高压除鳞机； 9 . 精轧机组；1 0 . 层流冷却；1 1 . 卷取机 图1 c s p 连铸连轧生产线 图2 c s p 连铸连轧生产线计算机控制系统结构图 1 系统开发与运行环境 系统开发硬件环境为台式p c 机（p e n t i u m ( r ) d c p u 2 . 6 6 g h z ，1 . 4 9 g 内存，1 6 0 g 的硬盘）；软件环境为w i n d o w s x p + s p 2 ，s t e p 7 v 5 . 4 + s p 1 ，w i n c c v 6 . 0 s p 3 + h o f i x 2 ，s q l s e r v e r 2 0 0 0 s p 3 ，s 7 - p l c s i m v 5 . 2 ，d 7 - s y s v 6 . 0 。系统 运行硬件环境：工业p c 机，其配置如表1 所示；软件环 境：w i n d o w s 2 0 0 0 s e r v e r s p 2 ，w i n c c v 6 . 0 s p 3 + h o f i x 2 ， s q l s e r v e r 2 0 0 0 s p 3 。 2 w i n c c 监控系统结构与功能 该连铸连轧生产线w i n c c 监控系统对c s p （薄板坯连 铸连轧）整个铸轧过程进行实时监测与操作。对连铸连 轧过程的生产数据、状态、报警消息等进行采集，以表 格、图形、曲线的形式动态显示出来，并提供对p l c 发 出操作指令、数据归档、报表输出、消息故障确认等。 工程人员可根据系统监视生产情况，当出现故障时，可 以锁定故障，继而根据报警信息排除故障。 图3 所示为系统监控画面布局。从图可以看出， c s p 连铸连轧生产线监控系统分为个区域：顶部显示 区、主监控画面区、按钮操作区。 图3 系统监控画面布局 2 . 1 系统结构 本监控系统设计了9 个功能模块子系统，分别为：启 动操作子系统、故障诊断子系统、用户归档子系统、消 表1 工业p c 机配置表 器件名称 配 置 c p u i n t e l p e n t i u m 4 ，1 4 0 0 m h z 主存 1 0 2 4 m b 以上 硬盘容量 1 0 g b 以上 虚拟存储器 1 . 5 主存 显示适配器的显存 3 2 m b 颜色数 真彩色 分辨率 1 2 8 0 1 0 2 4 光驱 5 2 速c d - r o m 4 个i s a 插槽和2 个p c i 插槽 （根据需求选择） m p i ，s i n e c l 2 或s i n e c h i 通讯板（根据需求选择） 主板插槽 通讯卡 研 究苑 学 57mondem agricultural equipments 现代 农业装备 息报警子系统、主（辅助）传动子系统、介质子系统、 轧制显示子系统、层流冷却子系统，见图4 。 图4 c s p 连铸连轧生产线w i n c c 监控系统功能结构图 2 . 2 系统功能 启动操作子系统：提供开启轧机设备的快捷方式， 所有连铸连轧系统的设备均可以从这里开启。 故障诊断子系统：可以查到所有设备故障的连锁条 件，从而为解决问题提供判断依据。对于所有的连锁条 件有2 种状态指示：t r p （t r a p ）和f a （f a u l t ）。t r p ： 指曾经有故障；f a u l t ：指目前处于故障状态。 用户归档子系统：共有1 2 个归档记录，用于记录和 归档设备的参数和设定值（如工作辊的直径、阀的开启 延时时间等）。既可在用户归档主界面统一进行操作， 也可以单击其他子系统画面提供的用户归档对话框按钮 进行操作。 消息报警子系统：完成对消息的采集、归档、显 示，提供实时、现场、历史消息等查询。对轧钢过程的 各种异常和出错进行快速的监测、定位和处理，为操作 员及早解决系统故障，缩短生产延误时间提供方便。 辅助传动子系统：显示稀油系统循环泵、摩根系统 循环泵、除鳞泵以及轧机入口辊道电机的电源状态。 主传动子系统：显示各个轧机的主电源供电情况。 主要包括显示主传动辅助电源开关、高压转子开关、高 压定子开关、励磁开关、电机温度、活套等情况。 介质子系统：显示内容包括低压泵系统、低压循环 泵、高压泵系统、高压循环泵、稀油润滑系统、摩根油 系统、静压系统、1 8 号除鳞泵、稀油分离器、摩根油 分离器、2 号干油系统、3 号干油系统。 轧制显示子系统：显示轧机主要设备及其状态，包 括事故剪、侧导板、除鳞、机架、冷却辊道、测量房系 统等，以表格和棒图形式显示板坯的生产数据和轧机参 数，实行厚度监控、轧机零调等操作。 层流冷却子系统：显示层流冷却设备及其状态，在 这里可以观察水箱的水位，各个层流喷淋管的状态并对 它们进行控制。主要包括冷却区状态显示、使能模式操 作、手动模式操作、模拟冷