攀钢1#板坯连铸机的自动化系统改造实践

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1、攀钢1#板坯连铸机的自动化系统改造实践2009-4-299:13:00来源：中国自动化网浏览：50　网友评论条点击查看一、引言　　攀钢1#板坯连铸机于1993年10月18日一次热负荷试车成功。1996年实现高效化改造，2003年年产板坯210万吨，大大超过原设计100万吨的能力。原自动化控制系统采用贝利-N90集散控制系统，原过程计算机系统采用的是TJ2236小型计算机，控制系统的设备已淘汰，有的元件也日趋老化，系统故障增多，控制系统备件已无法准备。因此，对现有的基础自动化控制系统和过程计算机控制系统进行了改造。二、自动化控制系统的构建　　攀钢1#板坯

2、连铸机自动化系统改造拟采用两级控制系统，即由基础自动化系统（L1）及过程控制计算机系统（L2）组成。基础自动化网络系统采用光纤环形以太网，过程计算系统的网络采用星型连接，两条以太网独立配置，以解决网络数据的畅通。自动化系统配置如图1所示。　　1.基础自动化系统构成　　基础自动化（L1）级配置11套西门子S7-400PLC系统，其中新增7套PLC（包括1套平台控制的公共PLC,2套流道控制的流PLC，2套冷却控制的冷却PLC，1套出坯控制的出坯PLC），且大量采用分布式远程I/O站，各分布式I/O站与控制器间以现场总线连接;利旧4套（包括2套拉矫机控制P

3、LC和2套框架控制PLC）。HMI系统配置两台服务器，互为热备方式。设置5个操作员站、1个工程师站。　　⑴公共PLC系统的配置　　公共PLC配备了主站、2路PROFIBUS-DP网络以及4个远程I/O站。其中，一路DP网络连接浇铸平台大包操作的1个远程I/O站，另一路DP网络连接电气室和公共水系统的3个远程I/O站。　　⑵流PLC系统的配置　　流PLC配备了主站、2路PROFIBUS-DP网络以、11个远程I/O站以及PROFIBUS-DP网络中继器2台。其中，一路DP网络连接浇铸平台上的1个远程I/O站，另一路DP网络连接切割PLC室、电气室、切割室

4、、现场液压阀台、现场操作箱的10个远程I/O站。由于第2路PROFIBUS-DP网络线路较长，在线路中配置了PROFIBUS-DP网络中继器，对信号进行放大。　　⑶冷却PLC系统的配置　　冷却PLC配备了主站、2路PROFIBUS-DP网络以及5个远程I/O站。其中，一路DP网络连接结晶器水的1个远程I/O站，另一路DP网络连接二冷水、二冷气控制的4个远程I/O站。　　⑷出坯PLC系统的配置　　出坯PLC配备了主站、1路PROFIBUS-DP网络以及6个远程I/O站。其中，电气室3个远程I/O站、切割室2个远程I/O站、出坯室1个远程I/O站。　　⑸网

5、络系统的配置　　L1网络是自动化系统的关键环节，采用了光纤环形以太网。网络系统连接11套PLC系统、2台L1监控服务器、2台L2服务器、5个L1操作员站以及1个L1工程师站。　　⑹操作监控系统的配置　　操作监控系统配置2台L1监控服务器以及5个L1操作员站，两台服务器，互为热备方式。　　2.过程计算机系统L2的构成　　过程控制计算机系统在结构上采用三层应用结构，第一层为前端客户表现层，即系统的HMI，主要完成L2系统与用户的人机界面交互，第二层为中间应用服务层，主要完成应用系统的业务逻辑处理;第三层为后台数据库层，完成生产数据的历史存储。L2级系统在L

6、1级系统的支撑下，对连铸生产过程进行优化控制、管理。　　⑴L2服务器系统　　L2服务器系统包括1台数据库服务器和1台用服务器。由1台PC服务器担当数据库服务器，由1台PC服务器担当应用服务器。在服务器中配置Windows2003Server操作系统和Oracle数据库管理系统。服务器位于计算机机房。服务器通过高速以太网与各PC客户机相连接，实现数据共享，提高了系统的灵活性和可靠性。网络拓扑结构为星型，采用100Mbps快速以太交换网技术构建系统网络，通讯协议采用TCP/IP。　　⑵技术工作站　　配置技术工作站TWS（TechnologyWorkStat

7、ion）1台。位于计算机室，与二级应用服务器交换数据，主要用于模型开发及模型仿真程序，可选择配置较好的专用工作站。　　⑶工艺师工作站　　配置工艺师工作站PWS（ProductionWorkStation）1台。位于冶金工程师室。主要由冶金工程师使用，以便管理过程计算机上使用的大量的工艺参数和模型数据，监视整个工艺过程和质量状况。　　⑷操作员站　　配置操作员站OWS（OperatorWorkStation）5台。主要为操作员提供与二级系统的交互，如输入操作数据，监视系统运行等。分别位于主控室2台、切割室1台、出坯室1台及连铸调度室1台（供调度员输入生产计

8、划、监视系统运行）。　　⑸开发及维护工作站　　配置开发及维护工作站DWS（Developmen