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    InTouch在首鋼第二煉鋼廠2#LF爐上的設計和應用
    
				
    
					
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InTouch在首鋼第二煉鋼廠2#LF爐上的設計和應用
    

    


    


    


    


    

    

    
　　 首鋼第二煉鋼廠為了提高生產高附加值品種鋼的能力和解決生產組織環節的瓶頸難題，決定于2006年新建第二座LF爐。2#LF爐控制系統決定采用西門子S7-400 PLC平臺，上位機監控畫面上為了能與二煉鋼現有數據采集InSQL數據庫和ERP系統相兼容決定采用Wonderware公司InTouch軟件。
    　　
    　　一、控制系統簡介
    　　整個控制系統可以分成兩大部分，一為電極調節系統，二為主體控制控制系統，三為外附系統（底吹氬調節系統和合金喂絲系統）。其中電極調節系統、外附系統都為廠家成套提供本文不做過多介紹，本文主要介紹主體控制系統。主體控制系統由一臺西門子S7-400PLC（CPU416-2DP）和2臺InTouch操作員站組成，主體PLC與操作員站、電極調節系統的通訊采用工業以太網通訊，主體PLC與外附系統間的通訊采用MPI通訊，主體PLC與變頻器、分布I/O之間的通訊采用Profibus-Dp通訊。網絡結構圖如下：
    　　     


    　　
    


    　　

    　　 
    　　二、InTouch軟件設計
    　　1） 配置數據通訊
    　　InTouch讀取現場PLC變量是通過標記名來實現的，標記名分為內部變量和外部I/O變量，其中內部變量不需要通過Wonderware I/O Server即可進行訪問，外部I/O變量數據的來源一般為本機或其他計算機站點運行的程序，這類數據由InTouch通過NetDDE或SuiteLink協議的方式通過Wonderware I/O server獲取。本主體控制系統中利用西門子編程軟件STEP7創建項目，新建了2個操作員站（PC站）、一個西門子S7-400PLC站，PLC站與PC站之間的通訊通過工業以太網實現連接通訊類型為S7連接。同時在操作員站上配置了虛擬PC站和Wonderware I/O Server，InTouch通過I/O server能方便地連接到西門子PLC上。然后在InTouch中利用標記名字典根據需要創建相應的標記名即可實現InTouch與PLC之間的數據通訊。
    　　2） 畫面組態和系統監控
    　　 根據LF爐的工藝要求和便于操作、美觀的原則，整個監控畫面系統分成了8個主畫面和若干子畫面，其中8個主畫面分別為“鋼包車系統”、“冷卻水系統”、“合金加料系統”、“高壓系統”、“液壓系統”、“數據趨勢查詢系統”、“通訊系統”、“報警查詢系統”。每個主畫面所監控的設備都在一個功能相對集中的工藝段內，操作員可以在同一個畫面內監控到該崗位的所以設備，所以的工藝操作都可通過鼠標在畫面上來實現，操作非常方便界面非常友好。“報警查詢系統”顯示的報警與其他主畫面中的存在的報警一一對應，即每一個報警查詢畫面顯示的都是其對應的主畫面中的報警。通過“數據趨勢查詢系統”、“報警查詢系統”畫面可以快速進入查詢系統，十分便捷得進行數據查詢與分析。下圖為其中幾個畫面：
    　　 


    　　

    　　圖3 LF爐總貌畫面
    　　 


    　　

    　　圖4 合金加料畫面
    　　 


    　　

    　　圖5 報警查詢畫面
    　　 


    　　

    　　圖6 網絡監控畫面
    　　3） 系統安全
    　　系統安全問題是每個操作員站軟件設計人員必須考慮的，本系統操作系統為windows 2000 server,操作系統本省穩定可靠，具有很高的安全性，InTouch可以通過帳號管理機制，限制不同人員的訪問權限，來實現系統的安全，在本系統中共設置了2個級別的訪問權限，分為工程師級、操作員級。工程師級的權限最高，可以進行修改參數、畫面組態、實時監控等。操作員級的權限只能實時監控。
    　　4） I/O server的冗余
    　　 本主體控制系統中兩臺操作員站的功能是完全相同的，每個InTouch在通過I/O server與PLC通訊時也采用了冗余方式，其配置方法是（如圖7）：配置（在不同的計算機內）了2個及以上I/O server,正常時InTouch只通過主I/O server與PLC通訊，InTouch不斷監視主I/O server通訊狀態，一旦發現其存在通訊問題，InTouch立即自動轉到備用I/O server。
    　　 


    　　

    　　 圖7 訪問名冗余配置
    　　首鋼第二煉鋼廠2#LF爐項目上采用了該監控系統后，經過了1年多時間的運行，系統穩定，操作簡便，提高了設備的有效作業率，提高了該廠生產高附加值品種鋼的能力，解決了生產組織中出現的瓶頸問題。
    　　 
    
				
    
			
    
			
    
                                    
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