自动配料系统在炼钢系统上的运用

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1、数据采集自动配料系统在冶炼中的运用杨利峰翟强（江苏沙钢集团有限公司张家港215625）摘要：本文详细介绍了通过OPC方式，实现访问底层功能的西门了PLC合金自动配料系统。关键字：OPC,DCOM,S7-300,VisualBasic,ORACLE,合金自动配料系统1.前言在炼钢厂，合金消耗占整个产品制造成本很人的比重，因此准确反映合金消耗数据，对于测算生产成木显得极为必要。而日前永新炼钢厂在合金加料控制系统中,采用人工记录的方式，统计数据的及时性、真实性、完整性不能得到很好的保证，这种条件下测算出的成本不能如实反映实际消耗，口然无法对降本降耗的攻关方向产牛指导性作用。近年來，随着P

2、LC和自动控制技术的飞速发展，沙钢集团陆续对许多工厂进行了自动化系统改造，以实现底层数据采集和二级控制系统。其小，在永新炼钢建设了一个数据采集口动配料监控系统，不仅能如实反映炼钢车间的合金消耗情况，而且能实现按炉进行自动数据采集，自动记录下炉批号、料仓号、合金名称、加料时间、加料重量等信息。本文将对系统的构成，从以下几个方面进行详述。2.系统硬件组成以及功能需求2.1硬件组成简介本控制系统采用的PLC是西门子S7-300,配有类似于—•个小型的DCS系统，包括数字量输出/数字量输入各俩块，模拟量俩块，以太网模块和电源模块和CPU315模块等。上位机是一台工控机，可实现监视管理，并能

3、把采集到的数据H动传递给服务器，下层通过PLC完成口动配料计算，并可实现报警控制。S7-300PLC功能强大，运行稳定，可以满足大规模控制系统的要求。系统由一套S7・300PLC、一台工控机（画面监视）和一台数据采集服务器组成。其中，工控机（监视机画面）与PLC之间采用以太网进行连结，并通过以太网总线把数据发送到车间的服务器上。秤的量程范围为0〜3000公斤，输出信号为4〜20MA,由于现场环境恶劣，所以采用了信号隔离器，以确保输入到PLC信号的稳定。现场控制电动机的变频器（H本安川），速度设置为二级，一级采用工频50HZ-1400r/min,二级设定25HZ-700r/mino用

4、PLC控制二级速度。2.2功能需求简介1）按炉进行数据采集，记录炉批号，料斗号，合金名称，加料时间，加料重量等信息。2）按倒钢信号进行炉批号的自动累加，及时进行人工确认。3）数据库存放到数据库中，可以按炉，按L1,按班，按刀等要求进行•数据统计和汇总工作。4）在采集一个炉子当屮，记录出钢时间，进料时间等信息并生成报表。1.软件功能的实现3.1PLC编程软件（1）本软件采用西门子自带编程软件（STEP7V5.2）进行编程，在整个PLC程序屮通过组织块OB1、功能块FBI、功能FC10、数据块DB10等来实现合金上料控制和合金数据记录的目的。FBI：合金上料控制功能块FC10：合金数据

5、记录功能块DB10：合金数据记录数据块图2S7-300PLC内部程序块调用示意图（2）为顺利实现数据采集，主要采用的方法有：a.通过控制现场振动仓电机的接触器来判断目前哪个合金仓在加料；b.通过控制现场向大包和电炉加合金的行程开关来判断是向大包加合金还是在向电炉加合金；c.通过合金电子称数据的变化，来计算并记录合金加入数据；d.通过S7-300PLC内部功能块FC10的加减乘除运算，来准确记录各个料仓每次加入的合金重量；e.通过S7・300PLC内部功能块FC10的运算，再将运算结果保存在S7-300PLC内，IIIDB10数据块的合金数据和人工界面相联接，并将数据传输到VB的画面

6、上；f.为保证每炉钢PLC内数据的刷新，S7-300PLC程序取电炉倒钢结束快冋信号,为清除DB10数据块内上一炉的数据,把这一炉的数据保存到数据库；g.加料时间的记录。S7-300PLC在现场料仓电机振动的瞬间，取一数字量信号,通过标准功能块的运用，记录下开始加料的时间。（3）自动配料部分：假设操作工在人机画面发送500公斤数据到PLC中，其中50公斤为精配料（为经验数据）：a.秤上的数据V0〜（500-50）＞公斤时,进行快速配料（工频50HZ）。通过数字量来设置变频器。b.秤上的数据＜（500・50）〜500＞公斤时，进行精细配料（T频25HZ）。通过数字量来设置变频器。3.

7、2OPC；DCOM（1）服务器软件采用西门子软件自带的OPCSERVER,通过一•系列硬件配置下载到PLC中。（2）客户端（工控机）通过DCOM来访问OPCSERVER*P的点。（如图3所示）。PC系统PC紊统图3OPCServer和Opcclient之间的访问（3）OPC是用于过程控制的OLE的简称，它是基于DCOM技术的一种开放试系统接口标准。设备与不同PLC供应商的应用程序之间所进行的数据交换可通过一个接口进行。它是一个技术规范。OPC是连接现场总线信号与监控软