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        A-B控制技術(shù)在首鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2020-06-04 10:01:41高志偉
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化故障

        高志偉

        摘 ?要:本文在消化遷鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)AB控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過分析和研究,介紹了遷鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)中AB現(xiàn)場總線技術(shù)、ControlLogix控制系統(tǒng),并就AB控制系統(tǒng)的優(yōu)點進(jìn)行了論述。結(jié)合生產(chǎn)實際,對AB控制系統(tǒng)在遷鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)應(yīng)用中的典型故障進(jìn)行分析與研究,確定造成AB控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的故障原因主要包括:人為操作原因,系統(tǒng)設(shè)計缺陷,設(shè)備硬件損壞,造成區(qū)域介質(zhì)系統(tǒng)全部或部分停止運(yùn)行,給生產(chǎn)帶來了很大的影響。解決方法:通過對設(shè)備操作規(guī)程的修訂,控制系統(tǒng)的優(yōu)化,檢修標(biāo)準(zhǔn)的完善極大減少了AB控制系統(tǒng)在應(yīng)用中故障率,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,AB控制系統(tǒng)智能性、高效性和靈活性的特點得到了充分發(fā)揮,對提高熱軋生產(chǎn)效益起到了巨大的作用。

        關(guān)鍵詞:介質(zhì)系統(tǒng),現(xiàn)場總線,故障,優(yōu)化

        一、A-B控制技術(shù)說明

        遷鋼2160熱軋生產(chǎn)線于2006年底正式投入生產(chǎn),主軋線自動化控制系統(tǒng)由西門子公司設(shè)計和制造,介質(zhì)系統(tǒng)電氣自動化部分采用AB控制技術(shù)。生產(chǎn)線設(shè)備布置如圖1所示[1]。

        遷鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)主要指軋線液壓潤滑系統(tǒng),共使用兩套AB(羅克韋爾)控制系統(tǒng),分別用于粗軋區(qū)和精軋卷取區(qū)液壓潤滑系統(tǒng)自動控制。

        二、遷鋼2160熱軋介質(zhì)控制系統(tǒng)

        1、遷鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)智能MCC控制系統(tǒng)

        遷鋼2160熱軋介質(zhì)智能MCC系統(tǒng)主要包括:粗軋區(qū)MCC控制系統(tǒng)、精軋區(qū)MCC控制系統(tǒng)、卷取區(qū)MCC控制系統(tǒng)?,F(xiàn)場設(shè)備由普通/變頻電動機(jī)、電動和氣動閥門以及加熱器回路等組成,實現(xiàn)對現(xiàn)場液壓潤滑系統(tǒng)循環(huán)回路和主供油回路的油液供給和各種保護(hù)處理。智能MCC 柜采用AB成套設(shè)備,包含多種現(xiàn)場智能設(shè)備,智能MCC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2-1示[3]。

        智能MCC通過內(nèi)置在柜內(nèi)的DeviceNet通訊電纜與基礎(chǔ)自動化PLC系統(tǒng)實現(xiàn)通訊,網(wǎng)絡(luò)速率設(shè)置為250 kb/ s,DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)采用五線制電纜,包括2 根信號線,2 根24V電源線和1 根屏蔽線。通過DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對現(xiàn)場液壓潤滑泵、加熱器的控制。

        2、遷鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)智能MCC典型特點

        采用DeviceNet網(wǎng)絡(luò)技術(shù),減少了控制電纜、PLC現(xiàn)場I/O點。智能MCC 在柜體結(jié)構(gòu)中內(nèi)置了DeviceNet通訊電纜并貫穿整個MCC 組,每面柜內(nèi)垂直線槽預(yù)留了DeviceNet接口,從該接口引至電機(jī)控制單元。DeviceNet通訊電纜用于傳輸控制數(shù)據(jù),有效地減少PLCI/ O 模塊和中間繼電器數(shù)量[4]。

        采用新型接口模塊,接口模塊自帶DeviceNet網(wǎng)絡(luò)接口。介質(zhì)系統(tǒng)中,智能MCC自帶接口模塊的元件有3類:軟起動器、DSA 模塊、E3- PLUS智能熱繼。

        將硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合,實現(xiàn)了MCC 的實施監(jiān)控和與車間級網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合。與傳統(tǒng)MCC 的一個顯著的區(qū)別,智能MCC的監(jiān)視軟件提供了相當(dāng)重要的設(shè)備級診斷功能[5]。

        3、遷鋼2160熱軋介質(zhì)PLC控制系統(tǒng)

        遷鋼2160熱軋介質(zhì)系統(tǒng)主要主要是軋線液壓潤滑系統(tǒng),使用兩套AB控制系統(tǒng),用于完成設(shè)備的聯(lián)鎖控制,并對介質(zhì)的溫度、壓力、流量及液位進(jìn)行檢測。

        粗軋區(qū)液壓潤滑系統(tǒng)包括:側(cè)壓機(jī)液壓站、低壓液壓站、粗軋高壓液壓站、粗軋稀油站、粗軋油膜潤滑站。粗軋液壓潤滑系統(tǒng)共用一套AB PLC系統(tǒng),安裝在粗軋過程站。液壓潤滑站各安裝機(jī)旁箱一臺,用于實現(xiàn)信號采集和機(jī)旁操作。機(jī)旁箱內(nèi)CNB模塊與PLC之間通過Controlnet網(wǎng)絡(luò)來通訊[6]。

        精軋區(qū)液壓潤滑系統(tǒng)包括:低壓液壓站、高壓液壓站、稀油潤滑站、油膜潤滑站。精軋液壓潤滑系統(tǒng)使用一套AB PLC系統(tǒng),安裝在精軋過程站。卷取液壓潤滑系統(tǒng)包括:液壓站、稀油潤滑站、集中加排油站及卷取提升泵站。卷取液壓潤滑系統(tǒng)與精軋系統(tǒng)同使用一套AB PLC系統(tǒng)。

        (1)PLC系統(tǒng)硬件配置

        處理器:1756-L62 內(nèi)存4M,配帶電池 1756-BA2;

        機(jī)架:PLC柜使用1756-A13(13槽)、機(jī)旁控制柜使用1756-A7(7槽)和1756-A10(10槽);

        數(shù)字量輸入模塊:1756-IB32(32點);

        數(shù)字量輸出模塊:1756-OB32(32點),工作電壓為10-31.2 V直流、正常輸入電壓為24 V DC;

        模擬量輸入模塊:1756-IF16(16點)、1756-IF8(8點),支持電流輸入(0-20mA)或電壓輸入(±10V、0-5V、0-10V)、信號精確度達(dá)到±0.05%(電壓輸入)或±0.15%(電流輸入);

        模擬量輸出模塊:1756-OF4(4點),輸出信號為0-20mA或±10V可選、信號精確度達(dá)到±0.05%;

        通訊模塊:ControlNet網(wǎng)絡(luò)通訊模塊 1756-CNB、EtherNet/IP 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊 1756-ENBT、Profibus-DP通訊模塊 SST-CLX-PFB。

        (2)PLC系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)

        系統(tǒng)采用AB的ControlLogix PLC、配多個ET-200M工作站,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2-2所示:

        上位機(jī)和PLC系統(tǒng)之間采用EtherNet通訊方式,上位機(jī)分別安裝在生產(chǎn)操作臺和工程師站;PLC系統(tǒng)與ET200柜之間采用ControlNet通訊方式,ET200柜主要用于現(xiàn)場信號采集和機(jī)旁設(shè)備操作;MCC與MCC之間采用DeviceNet通訊方式,用于接觸器、軟起和E3的起停操作、狀態(tài)反饋和電機(jī)運(yùn)行參數(shù)反饋;MCC與PLC之間采用ControlNet通訊方式;

        變頻器使用西門子產(chǎn)品,與PLC之間采用Profibus-DP進(jìn)行通訊,用于變頻器使能控制和變頻器運(yùn)行參數(shù)反饋;

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