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熱連軋自動化控制系統構成
信息來源： 發布時間：2012-01-17 10:52:51 點擊次數：0
在設計萊蕪鋼鐵公司1500熱連軋自動化控制系統時充分考慮到熱連軋生產工藝特點以及計算機控制系統硬件軟件發展趨勢，做到了先進、可靠、簡潔和實用。該控制系統分成以下三級：L2級過程控制級負責全線過程控制、過程日志、過程監視、各區域模型優化控制等任務；L1級基礎自動化級完成軋線順序控制、邏輯控制和各個設備控制；L0級傳動控制級完成交直流電動機的控制。系統結構如圖2所示。
L2級過程自動化級由3臺高性能PC服務器擔任過程控制計算機，完成模型設定和計算以及自學習功能。L2的人機界面（HMI）操作員站與L1級合在一起。過程控制計算機留有與L3級生產控制級的接口，同時在沒有L3級的情況下L2級還要完成生產管理級的部分功能。L1級計算機控制系統由多套西門子TDC多CPU結構高性能控制器和S7-400 PLC控制器組成。控制系統中采用了工業以太網、DP網和GDM網等多種網絡通訊系統。工業以太網采用交換機技術，通訊速率達到100M，且可以實現全雙工通訊。由于充分考慮了熱連軋生產中信息流和數據流的特點，以太網網絡拓撲結構采用分段和分層設計，以實現數據和信息的快慢分離、區域分流，有效減少了數據的擁堵。Profibus-DP網是一種應用最為廣泛的現場總線網絡系統，它使用雙絞屏蔽電纜，通訊速率最高可達12M，還可通過中繼器大大擴展通訊距離和連接的工作站點數。本系統中大量采用了Profibus-DP現場總線以連接操作臺、遠程I/O、主、輔傳動控制器等子系統，大大減少硬線數量，有效提高了系統的簡潔性。
全局數據內存GDM網是一種超高速通訊網絡，它主要應用于西門子的SIMATIC TDC控制器系統中，具有下述特點：采用星型拓撲結構；通訊速率可達640Mbps；具有2M字節共享中央內存；分站點與中央站點間通過光纖建立連接，最遠距離為200米；一個GDM網絡最多可以支持44個站點，可以實現最多達836個CPU模板之間的數據通訊；具備故障狀態監測功能。可以看出完全能夠滿足熱連軋系統對“高速通訊”的要求。精軋區和卷取區域內的TDC控制器全部接入超高速光纖內存網，用于傳遞對控制任務實時性要求很高的控制數據。
另外，軋線上各個操作室內設置多臺HMI人機界面站，用于操作員監控生產過程。HMI系統使用WINCC v6.0開發，采用客戶機-服務器模式，通過以太網與L2級計算機和L1級控制器進行通訊。
L2級過程自動化級由3臺高性能PC服務器擔任過程控制計算機，完成模型設定和計算以及自學習功能。L2的人機界面（HMI）操作員站與L1級合在一起。過程控制計算機留有與L3級生產控制級的接口，同時在沒有L3級的情況下L2級還要完成生產管理級的部分功能。L1級計算機控制系統由多套西門子TDC多CPU結構高性能控制器和S7-400 PLC控制器組成。控制系統中采用了工業以太網、DP網和GDM網等多種網絡通訊系統。工業以太網采用交換機技術，通訊速率達到100M，且可以實現全雙工通訊。由于充分考慮了熱連軋生產中信息流和數據流的特點，以太網網絡拓撲結構采用分段和分層設計，以實現數據和信息的快慢分離、區域分流，有效減少了數據的擁堵。Profibus-DP網是一種應用最為廣泛的現場總線網絡系統，它使用雙絞屏蔽電纜，通訊速率最高可達12M，還可通過中繼器大大擴展通訊距離和連接的工作站點數。本系統中大量采用了Profibus-DP現場總線以連接操作臺、遠程I/O、主、輔傳動控制器等子系統，大大減少硬線數量，有效提高了系統的簡潔性。
全局數據內存GDM網是一種超高速通訊網絡，它主要應用于西門子的SIMATIC TDC控制器系統中，具有下述特點：采用星型拓撲結構；通訊速率可達640Mbps；具有2M字節共享中央內存；分站點與中央站點間通過光纖建立連接，最遠距離為200米；一個GDM網絡最多可以支持44個站點，可以實現最多達836個CPU模板之間的數據通訊；具備故障狀態監測功能。可以看出完全能夠滿足熱連軋系統對“高速通訊”的要求。精軋區和卷取區域內的TDC控制器全部接入超高速光纖內存網，用于傳遞對控制任務實時性要求很高的控制數據。
另外，軋線上各個操作室內設置多臺HMI人機界面站，用于操作員監控生產過程。HMI系統使用WINCC v6.0開發，采用客戶機-服務器模式，通過以太網與L2級計算機和L1級控制器進行通訊。