plc在高炉监控系统中应用

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1、PLC在高炉监控系统中应用　　摘要：近些年来，随着科技的发展，可编程控制技术在工业制造领域得到了广泛的应用。可编程控制器(PLC)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟量式的输入输出，控制各种类型的生产过程。本文主要介绍PLC在高炉监控系统中的应用。关键词：PLC，高炉，监控系统，应用，可编程控制中图分类号：X924.3文献标识码：A一、引言高炉作为一种成熟的炼铁工艺己有一百多年的历史了，高炉的冶炼

2、过程十分复杂，高炉控制技术，利用现代控制技术对高炉生产过程进行监视和控制，提高高炉生产自动化水平，极大提高生产效率及产品质量。PLC在高炉监控系统的主要功能是对现场过程数据进行动态监视，完成历史数据归档及异常信号的报警，对现场操作进行指导，并在高炉及热风炉值班室和卷扬控制室能对高炉本体、热风炉以及卷扬系统的生产过程进行实时控制。三、高炉监控系统软件组态和程序设计1、下位机软件6利用西门子公司的Step7V5.0软件对PLC进行软件编程，在Step7中建立一个用于存储控制方案而生成数据和程序的新项目，在项目中添加两个PLCS7-300工作站

3、，依次给每个工作站进行硬件组态，然后在每个工作站编写PLC程序。STEP7提供编程语言有语句表(STL)、梯形图(LAD)、功能块图(FBD)。STEP7将所有用户编写的程序和程序所需的数据放置在块中，通过一个主程序块调用其他的子程序块或块内程序来完成，程序结构简单清晰，使用户结构化成为可能。需要对PLC内部数值AID或DIA转换成实际工程数值，可由STEP7编程软件内部提供的功能快FC105和功能快FC106来完成。在编制PLC控制程序中，将高炉槽下配料、卷扬上料和料批周期、称重补偿，电机的控制，以及高炉本体温度、压力、流量数据采集，风

4、温PID调节，炉顶压力PID调节，故障报警处理，设计成不同的模块后，再在主循环模块0BI中调用它们完成控制。2、上位机软件6上位机采用SIMATIC绑定的WinCC6.0软件，WinCC将Windows程序的现代体系结构和使用方便的图形设计结合在-起，提供了可视化，友好的控制界面，方便地实现了HMI(人机界面)的功能。利用WinCC十分强大的功能，能很方便地实现高炉本体工艺流程图、高炉本体仪表综合参数显示图、温度趋势曲线、配料实时监控画面等数幅图面。监控画面制作主要是在图形编辑器中完成，可以在图形编辑器添加按钮和滑块、I/O域、文字列表、

5、管道、阀门、状态显示等组件，图形组件的位置、几何形状、颜色和样式等属性的改变，可以通过WinCC变量改变或者程序直接控制。打开WinCC的变量记录编辑器，将需要显示变量创建归档，新建趋势归档窗口模板和表窗口模板，将变量和创建的归档变量连接，显示时将模板加到应用程序窗口中，则可动态显示高炉热风炉温度等参数的趋势曲线，为正确了解高炉炉况历史作参考。将WinCC中的Tag与PLC中的地址对应起来，对变量进行设置，通过WinC的报警记录的组态系统，当PLC采集数据超出设定值，则工控机上出现报警信息。四、系统的控制网络和通讯任务的实现1、系统监控网

6、络本系统的监控系统由过程控制级设备、监控级设备、管理级设备构成三级监控体系，它们之间通过网络互连，过程级主要由两套PLC在现场进行数据采集按照预定的控制程序，对对象进行实时控制；监控级主要通过高炉值班室和糟下工作室的上位机监视过程对象，并通过PROFIBUS网络对过程级发出指令进行控制。而在管理级上，厂调度室和计童科通过内部的局域网接受监控级远传过来的数据，以便统一调度。2、PROFIBUS现场总线通讯6PROFIBUS是一种不依赖于厂家的开放式的总线标准，采用PROFIBUS标准系统后，不同厂商所生产的设备不需要对其接口进行特别的调整就

7、可以通信。PROFIBUS协议结构是根据1507498国际标准以开放式系统互联网络(051)作为参考模型，针对不同的应用场合，它分为:PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS三个系列，其中PROFIBUS-DP用于传感器和执行器级的高速数据传输。PROFIBUS-DP定义了第-层(物理层)和第二层(数据链路层)协议，还定义了用户接口，这种结构确保数据的传输的快速和有效进行，传输速度可达12MBPS。在本控制系统中，将两套PLC分别作为主站，将分散的现场设备如传感器和阀门作为DP从站，以CP342-5模块作为

8、通讯接口，通过RS485电缆形成PROFIBUS-DP通讯网络。3、上位机和PLC之间的通信6上位机和PLC之间的通信主要是通过通道单元(驱动程序连接)和PLC进行通信，为了使通信成功，本系统