摘 要：介紹由GE-converteam公司高性能控制器HPC主要組成的軋機(jī)生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)，闡述了HPC的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)，并對應(yīng)用軟件的一些控制特色進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：高性能控制器；SYCOREG引擎；版本管理；以太網(wǎng)

中圖分類號：TG333

2012年9月15日本鋼丹東不銹鋼廠引進(jìn)的兩條森吉米爾不銹鋼軋機(jī)生產(chǎn)線已經(jīng)正式試生產(chǎn)。森吉米爾20輥軋機(jī)的軋制力是從工作輥通過一中間輥、二中間輥傳到支撐輥裝置，并最終作用到堅(jiān)固的整體機(jī)架上。這種設(shè)計(jì)保證了輥系變形極小，可以在軋制的整個寬度方向上獲得非常精確的厚度偏差，這在實(shí)際生產(chǎn)中也已得到驗(yàn)證，±6mic公差范圍要求下，整個帶鋼長度上厚度控制精度達(dá)99%以上。因此對控制系統(tǒng)要求很高。本鋼引進(jìn)的這兩條生產(chǎn)線采用的是法國GE-Converteam公司的HPC控制器。這種控制器是在PLC基礎(chǔ)上融合了許多計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，軟件、硬件配置更靈活、更快速，維護(hù)更容易。在這里將介紹其系統(tǒng)構(gòu)成和應(yīng)用。

1 控制系統(tǒng)構(gòu)成

本鋼不銹鋼丹東工程二十輥軋機(jī)控制系統(tǒng)采用的是法國GE-Converteam HPC控制器，這種高性能控制器是基于Intel架構(gòu)、vxWork實(shí)時操作內(nèi)核和VME工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線的一種工業(yè)PC機(jī)。二十輥軋機(jī)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成如圖1：

圖1 控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

三級網(wǎng)絡(luò)均采用以太網(wǎng)，分為三個不同網(wǎng)段，相互之間網(wǎng)關(guān)連接。

現(xiàn)場I/O數(shù)據(jù)交換使用以太網(wǎng)與WAGO模塊連接實(shí)現(xiàn)。從圖中可以看出，核心控制基于基礎(chǔ)自動化HPC控制器，有兩臺輔助PLC控制器，用于輔助系統(tǒng)及平直度控制。這一級設(shè)有一臺應(yīng)用軟件開發(fā)機(jī)，一臺數(shù)據(jù)采集PC，一臺HMI畫面服務(wù)器，操作臺設(shè)一臺畫面?zhèn)溆梅?wù)器。該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基于以太網(wǎng)架構(gòu)，簡單并且十分開放，可以根據(jù)需要使用不同協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。例如，傳動與一級通訊采用EGD協(xié)議，一級與軋機(jī)機(jī)架顯示裝置采用MODBUS協(xié)議等，輔傳動采用CANBUS協(xié)議，非常靈活方便。

該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊快捷，數(shù)據(jù)刷新設(shè)定為111ms，滿足二十輥不銹鋼軋機(jī)生產(chǎn)需要。

2 高性能控制器HPC及應(yīng)用軟件P80i

2.1 HPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖2 HPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

GE-converteam高性能控制器在具有PLC控制特點(diǎn)外，支持計(jì)算機(jī)驅(qū)動安裝功能，這樣非常方便地應(yīng)用于程序控制及維護(hù)。系統(tǒng)控制臺可以直接通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與VMIC背板通訊，連接顯示器，可以直接輸入專家命令來查看系統(tǒng)跟蹤信息及應(yīng)用程序進(jìn)程，并具有http功能可以隨時查看控制器各種狀態(tài)。

如上圖2所示，HPC控制器中由于SYCOREG引擎作用，可以實(shí)現(xiàn)在同一處理器中編制多個源應(yīng)用程序，利用全局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行源程序間的數(shù)據(jù)交換。同一個源程序中多任務(wù)循環(huán)掃描，每個任務(wù)程序擁有自已的輸入輸出功能，并共享全局?jǐn)?shù)據(jù)變量。

HPC高性能控制器還有一個很有用的功能是嵌入版本管理，下裝到HPC中的所有目標(biāo)，都要被嵌入到HPC中的版本管理軟件所識別，每次下裝或在線時都要進(jìn)行比較，如有不同，立刻報警，非常方便用于誤操作而引起的故障查找。

版本檢測主要涉及到庫文件、引擎、驅(qū)動、源程序數(shù)據(jù)庫版本檢測。所有庫文件和引擎僅一次性下裝到HPC的CPU中，這樣可以減少裝載時間和CPU內(nèi)存的使用。

源程序數(shù)據(jù)庫版本檢測分為主、中、次項(xiàng)，如果主版本檢測錯誤，是不能執(zhí)行下裝和數(shù)據(jù)交換的。

2.2 應(yīng)用軟件P80i

GE-converteamHPC高性能控制器與p80i軟件平臺的完美結(jié)合，使調(diào)試更加方便，操作更加安全。P80i軟件設(shè)計(jì)秉承了用戶友好原則，無論是初次使用還是有經(jīng)驗(yàn)的用戶，都極易操作。用戶自定義模塊、內(nèi)嵌PERTUS趨勢圖、變量強(qiáng)制、FUFA報警等等功能使得用戶可以更快捷高效地執(zhí)行各種自動化控制功能。

3 結(jié)束語

目前，該控制系統(tǒng)已上線應(yīng)用近半年多，模塊化的設(shè)計(jì)和各種通用、專用模塊使系統(tǒng)配置變得非常簡單，硬件結(jié)構(gòu)的工作可靠性及良好的抗干擾性能使得維護(hù)量少，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。特別表現(xiàn)在AGC厚度控制，非常精確，為軋出不銹鋼精品提供了前提條件。下面是現(xiàn)場高速軋制時厚度偏差曲線，成品質(zhì)量達(dá)到了工藝要求。

圖3 入口厚度偏差與出口厚度偏差比較

參考文獻(xiàn)：

[1]潘純久.二十輥軋機(jī)及高精度冷軋鋼帶生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

作者簡介：馬美娜（1968-），女，高級工程師，研究生，本鋼不銹鋼丹東有限公司軋機(jī)項(xiàng)目部，從事軋機(jī)生產(chǎn)電氣自動化管理工作。

作者單位：本鋼不銹鋼廠丹東有限公司，遼寧丹東 118300