利用QUANTUM自动控制平台实现备用风机跨网段控制

1、    利用QUANTUM自动控制平台实现备用风机跨网段控制1、引言一次抽引风机作为转炉炼钢的核心设备，其安全高效稳定运行关乎整个炼钢系统是否稳定顺行。同时作为炼钢煤气回收的关键设备，一次抽引风机还影响整个炼钢的环保、能源回收以及负能炼钢的实现，因此，保证一次抽引风机的稳定高效成为一个炼钢厂首先要考虑的问题。济钢集团第三炼钢厂现有120吨转炉3座，与之相对应的是3台一次抽引风机，在实际应用中由于一次抽引风机的各种故障多，影响转炉的正常生产，为了彻底的解决这一困扰1、引言一次抽引风机作为转炉炼钢的核心设备，其安全高效稳定运行关乎整个炼钢系统是否稳定顺行。同

2、时作为炼钢煤气回收的关键设备，一次抽引风机还影响整个炼钢的环保、能源回收以及负能炼钢的实现，因此，保证一次抽引风机的稳定高效成为一个炼钢厂首先要考虑的问题。济钢集团第三炼钢厂现有120吨转炉3座，与之相对应的是3台一次抽引风机，在实际应用中由于一次抽引风机的各种故障多，影响转炉的正常生产，为了彻底的解决这一困扰生产的问题，三炼钢决定新上一台备用一次抽引风机作为其他3台风机的备用风机。济钢第三炼钢厂的3座转炉分两期工程投产，由于工程原因两期工程所采用的工业以太网不在同的网段上，而新上的备用风机又必须对所有风机备用，因此我们必须实现PLC跨网段通讯。模板、电源和底板。CPU是基于486、586和P

3、entium 处理器的高性能可编程控制器系，兼容 Unit2、QUANTUM自动控制平台介绍2、1 硬件平台简介Quantum 系统是具有数字量处理能力的专用计算机系统。Quantum 具有模块化、可扩展的体系结构，用于工业和制造过程实时控制。它包括 Quantum 系列CPU、I/O模板、I/O接口、通讯y Pro 软件。CPU 中实现的部分特性有： 优越的扫描时间和 I/O 吞吐量。 处理定时中断和基于 I/O 的中断的能力。 可处理快速任务和主任务。 可通过 PCMCIA 内存扩展卡进行内存扩展。 CPU 中内置多种通信接口。 在高端型号的前面板上，配有用户友好的诊断和操作 LCD 显示

4、屏。Quantum系统为开放的、基于标准的网络连接和现场总线连接，提供多种选择。Quantum支持的网络包括：Modbus Plus 、 Modbus 、TCP/IP、SY/MAX 以太网模块、远程 I/O 模块、热备模块 (Concept/ProWORX)等等。这些网络的组合可用来保证具有简单的、高性能的通讯结构，紧密地满足计算机和控制器连接的集成要求。TCP/IP以太网是我们风机系统所采用的通讯方式。跨网段实现系统通讯是我们此次电气系统改造的重点，Quantum自动控制平台给我们提供了功能强大的以太网模板，NOE771XX系列产品。该系列能够兼容Unity Pro、Concept、ProW

5、ORX等软件，具有标准网页、Modbus TCP 报文、I/O Scanning 服务、FDR 客户端、SNMP 管理等功能。2、2软件平台施耐德的Concept软件平台是基于施耐德Quantum硬件平台的PLC组态编程软件，功能实用强大，是一款成熟的软件平台。Concept 符合国际标准规定IEC 1131-3，提供统一的配置环境。开发Concept的指导原则是，所有系统配置程序以及所有编辑器都应具有相同的外观和感觉。配置的大多数步骤，尤其是程序创建，都是在不依赖于要编程的PLC 的情况下设计的。整个程序被分成与逻辑结构相对应的若干区段，Concept 配置工具允许对象( 例如功能块、步以及

6、转移) 被轻易地以图形形式选定、放置或移动。在对象放置过程中，可行性测试已经在SFC(顺序功能图/顺序语言)编辑器中发生，因为对象之间的大部分连接都是在放置的过程中自动生成的。在FBD 编辑器(功能块图/功能块语言) 和LD 编辑器(梯形图)中， 可行性测试在各块相互连接时发生。未经认可的连接，例如那些在不同数据类型之间的连接，在配置过程中就已被删除。可行性测试在LL984 编辑器(梯形逻辑984)中也是在放置过程中发生。在IL 编辑器( 指令表) 和ST编辑器(结构化文本)中，未经认可的指令可由彩色轮廓线标识。在第一次成功的运行程序以后，程序可以在图形模式下通过移动连接块以及文本进行优化，以

7、改善显示。.3、利用QUANTUAM平台跨网段控制的实现3、1 实际情况的分析图2：理想的环网拓扑结构在Concept硬件组态表中配置如下图2：图3：PLC NOE模块配置表对于表中所组态的两块NOE网络模块，分别组态不同的网络地址，如图4，来实现PLC的跨网段硬件链接。图4：NOE模块IP配置这样在硬件的链接上我们就完成了PLC级的跨网段，经过实际测试，网络通畅数据交换正常。3、2、2软件编程实现1号转炉与风机相关的联锁PLC2号转炉与风机相关的联锁PLC备用风机启动寄存器4000013号转炉与风机相关的联锁PLC.硬件实现后我们要在软件编程中实现数据流在两个网段中正常交换，在备用风机中的关键寄存器，如风机启动停止等需要与不同网段中的主控PLC进行联通，如图5。图5：关键数据通讯方式如此以来备用风机需要与各个网段上的各个主控PLC建立通道，也就是说备用风机所需要的通道数是在线风机的3倍，而对于各个主控PLC来说需要同时和备用风机以及在线风机建立通道，各个系统的程序都需要改动，在不影响正常生产的前提下是不可能实现的。为此，我们让备用风机只与在线风机建立数据交换通道，在备用风机投入状态下使用原风机的通道与其他主控PLC进行通讯，如图6，这样大大降低了改造对于各个主控PLC的影响，也降低了改造的风险。图6：数据通道实现经过实际的应用测试，此方法稳定可靠的实现了备用风机对于不