摘 要：文章介紹了軌梁百米新線控制系統(tǒng)的改造，由以前梯形圖、語(yǔ)句表加CFC方式，改為純梯形圖方式，增加了程序的可讀性；上位監(jiān)控由以前服務(wù)器+客戶端模式，改為工程師站+操作站模式，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可操作性。

關(guān)鍵詞：PCS7；STEP7；過(guò)程控制；PID

1 項(xiàng)目背景

軌梁百米新線是為公司創(chuàng)造效益的重點(diǎn)生產(chǎn)線，保障其生產(chǎn)順利穩(wěn)定是重中之重。百米新線加熱爐原來(lái)的控制系統(tǒng)為西門子PCS7系統(tǒng)，上位機(jī)為服務(wù)器+客戶端模式，由包頭設(shè)計(jì)院院設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，至投產(chǎn)以來(lái)故障頻發(fā)，首先其編程方式為多種語(yǔ)言混合，可讀性極差且存在功能失效等BUG，其中用CFC塊編寫(xiě)的程序根本無(wú)法讀??；其次上位機(jī)采用服務(wù)器/客戶端模式，如果服務(wù)器死機(jī)或崩潰客戶端也同時(shí)失效，無(wú)法對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，隱患極大。針對(duì)以上問(wèn)題并且從維護(hù)和保障生產(chǎn)角度出發(fā)，考慮效益最大化，在保留其原有硬件系統(tǒng)不變的基礎(chǔ)上，決定重新編制控制程序和設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控模式，編制方式改為STEP7+WINCC方式，網(wǎng)絡(luò)模式改為單站模式。

2 軌梁百米新線加熱爐控制系統(tǒng)改造

2.1 上下位機(jī)程序

由于以前控制系統(tǒng)程序存在的缺陷，決定對(duì)下位機(jī)程序、上位機(jī)操作畫(huà)面進(jìn)行重新編寫(xiě)。先前其采用的是PCS7系統(tǒng)，但卻沒(méi)發(fā)揮PCS7系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，而是用梯形圖、語(yǔ)句表加CFC塊混合編程，因授權(quán)的丟失，致使CFC塊根本無(wú)法打開(kāi)，給程序維護(hù)帶來(lái)了困難。根據(jù)工藝，程序全部由梯形圖編寫(xiě)，其優(yōu)點(diǎn)是便于后期修改與閱讀。上位機(jī)監(jiān)控畫(huà)面因?yàn)榘姹镜牟煌?，必須重新編制，并在以前的基礎(chǔ)上，根據(jù)操作工要求增加了許多新的功能，使操作更便利。

2.2 操作監(jiān)控模式

改造前上位網(wǎng)絡(luò)模式采用服務(wù)器/客戶端模式，其有以下缺點(diǎn)：（1）當(dāng)服務(wù)器死機(jī)時(shí)，客戶端也不能進(jìn)行操作，耽誤正常生產(chǎn)。（2）當(dāng)服務(wù)器故障，重做系統(tǒng)后，還要對(duì)服務(wù)器和客戶端進(jìn)行配置，加大了維護(hù)難度。（3）對(duì)于重啟運(yùn)行畫(huà)面的修改，則必須在檢修時(shí)才能進(jìn)行，否則關(guān)閉服務(wù)器時(shí)，無(wú)法操作和監(jiān)控畫(huà)面。這些缺點(diǎn)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在高強(qiáng)度的生產(chǎn)，將其改為工程師站+操作員站方式，即兩臺(tái)電腦，一臺(tái)即做工程師站，又做操作員站，另一臺(tái)只做操作員站，它們各自連接到交換機(jī)，獨(dú)立的訪問(wèn)CPU。當(dāng)一臺(tái)電腦出故障時(shí)，另一臺(tái)還可正常操作。

2.3 液位控制的改進(jìn)

汽包液位、除氧器液位是兩個(gè)非常重要的參數(shù)。汽包液位過(guò)高，產(chǎn)生的蒸汽含有水分，而過(guò)低則容易產(chǎn)生安全事故；除氧器液位適中其除氧效果才最佳。傳統(tǒng)經(jīng)典控制為三沖量控制，其檢測(cè)條件要求較高，而調(diào)節(jié)閥精度也要高，但經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，這些閥都出現(xiàn)閥卡等滯后現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)不了三沖量控制。改造后根據(jù)液位來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)水流量，在設(shè)定的上下限液位之間，輸入要達(dá)到的液位，投入自動(dòng)。由于閥的缺陷，為了實(shí)現(xiàn)更好的自動(dòng)效果，對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行整定。投入自動(dòng)后，不需要操作工實(shí)時(shí)操作閥位的輸出，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.4 歷史趨勢(shì)的在線打印

加熱爐分為均熱段，加熱一段，加熱二段，每段又分為上下兩側(cè)，各段的溫度對(duì)于不同的鋼種有嚴(yán)格的要求，這是反映燒鋼合格與否的證據(jù)，歷史趨勢(shì)就真實(shí)記錄了各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的溫度值。根據(jù)要求，在WINCC畫(huà)面上可以對(duì)歷史趨勢(shì)進(jìn)行查詢和打印。一頁(yè)畫(huà)面上有8幅小畫(huà)面，小畫(huà)面上要查詢歷史趨勢(shì)，就得每個(gè)選擇日期，這樣比較浪費(fèi)時(shí)間，因?yàn)閃INCC系統(tǒng)中沒(méi)有查詢統(tǒng)一日期的控件，所以采用C語(yǔ)言來(lái)控制，在畫(huà)面上編寫(xiě)了“按日期取數(shù)按鈕”和“打印整頁(yè)按鈕”。只要在“1”輸入想要查看的日期，8幅小畫(huà)面就顯示相應(yīng)時(shí)間的趨勢(shì)，再點(diǎn)擊“2”打印按鈕，則把整頁(yè)趨勢(shì)就打印出來(lái)了。其效果如圖1所示。

2.5 聲音報(bào)警

控制系統(tǒng)中為了運(yùn)行的安全，設(shè)置了很多報(bào)警，這些報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，在畫(huà)面上自動(dòng)顯示出來(lái)。但是有可能出現(xiàn)時(shí)卻不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)而造成嚴(yán)重后果，為此增加了聲音報(bào)警，當(dāng)報(bào)警來(lái)臨時(shí)發(fā)出聲音，提醒操作工及時(shí)確認(rèn)和處理。其步驟為（1）在報(bào)警記錄中添加報(bào)警類別和報(bào)警變量；（2）在horn中選擇變量、類別和音頻文件。

3 結(jié)束語(yǔ)

改造后的控制系統(tǒng)采用了較為比較熟悉的梯形圖編程方式，在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、汽包水位控制、畫(huà)面曲線報(bào)警等方面做了進(jìn)一步優(yōu)化。系統(tǒng)投運(yùn)后，經(jīng)軌梁現(xiàn)場(chǎng)人員確認(rèn)，改造達(dá)到預(yù)期效果，實(shí)現(xiàn)了控制程序易讀高效，監(jiān)控模式相對(duì)獨(dú)立互不干擾。此次控制系統(tǒng)的改造與應(yīng)用成為一次成功的嘗試，為下一步類似的改造和維護(hù)提供了新思路。

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