冗余控制系统在300 t LF钢包精炼炉中的应用-论文.pdf

《冗余控制系统在300 t LF钢包精炼炉中的应用-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、童加熟2014年第43卷第2期66INDUSTRIALHEATINGVO1．43NO．22014DOI：10．3969~．issn．1002·1639．2014．02．019冗佘控制系统在300tLF钢包精炼炉中的应用张东，赵峰辉，区兴华，刘向，贾涛(中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032)摘要：通过具体实例，介绍了300tLF钢包精炼炉冗余控制系统的硬件组成、西门子冗余PLC网络及工业以太网高速冗余环网的结构。通过现场实际应用证明，冗余控制系统的容错性提高了系统的可靠性，降低了控制系统的故障率。关键词：冗余PLC；高速冗余环网(HSR)；系统可靠性中图分类号：TP29文献

2、标志码：A文章编号：1002—1639(2014)02—0066—03ApplicationofRedundantControlSystemto300tLFLadleFurnaceZHANGDong，ZHAOFenghui，OUXinghua，LIUXiang，JIATao(ChinaN~ionalHeavyMachineryResearchInstituteCo．Ltd．，Xi’an710032，China)Abstract：Accordingtoexample，introducedthe300tLFladlerefiningfurnaceredundantsystemhardwa

3、recomposition，structureofSi—emensredundantPLCnetworkandhigh-speedredundantringnetworkofindustrialEthernetnetworks．Thepracticalapplicationindicatesthatfault．tolerantredundantcon~olsystemsimprovesystemavailabilityandreducethefailurerateofthesystem．Keywords：redundantPLC；HSR：systemavailabilityLF钢包精

4、炼炉，是钢铁生产中的主要炉外精炼设备，1系统结构与配置自20世纪70年代初从日本发展而来，随着计算机及控1．1系统结构制技术在钢铁工业中的快速发展，LF炉已在全球范围内本系统结构分为基础级层、过程级层和管理级层，得到了广泛的应用。LF炉是依靠钢包内还原性渣在低氧如图1所示。的气氛中由钢包底部吹氩搅拌，实现脱氧、脱硫、成分调整和温度控制的功能。在冶金工艺路线中，转炉(电弧炉)一LF炉一RH真空精炼一连铸，LF炉作为连铸缓冲器ll的作用日益突出。因此LF炉控制系统的稳定低故障率的交换机I运行对于整个产品的质量及工艺流程节奏保证起到了至关重要作用⋯。控制系统故障率在系统早期投用和晚期老化后

5、较高，而在使用中间段时随机故障率相对恒一端罕户级压交换机I定。不管是故障带来的损失还是维修工作引起的损失，I停工的成本越高，越需要容错系统。采用冗余系统可交换机l以有效避免由于单个节点故障造成系统瘫痪，且无扰动切换、不会丢失任何信息，提高了自动化系统无故CRUIr—s7—315IIc．障运行效率。本文主要介绍冗余系统在某钢厂300tLF钢包精炼l炉中的构成及实现。豳豳崮变频器I·收稿日期：2013—12—12；修回日期：2014-01·17作者简介：张东(1979一)，男，硕士，工程师，研究方向为工业自动化．图1系统结构图-：t加熟2014年第43卷第2期68INDUsTRIALHE

6、ATINGVO1．43NO．22014RM，管理冗余环网，在网络正常情况下，RM的其中的(2)从站采用接口模块有源板，可实现带电热插拔，一个环口会处于断开状态。这样整个网络处于一种线型支持不断电更换硬件，这样增加了硬件的可维护性。结构。冗余管理器监控网络状态，当网络上的连接线断(3)网络采用高速冗余环网的连接保证了整个系统开或交换机故障，它会通过一个替代路径恢复另外一种网络的快速重构和稳定性，增加了网络的可靠性。线型机构，并发出网络错误报警，整个网络的重构时间3．2冗余控制系统的可靠性小于0．3S。如果问题被消除，会恢复原有的线型结构，可靠性是指元件或系统在规定的工作条件下和规定报警

7、恢复。环网冗余能够保证网络上任何一台设备上发的时间内具有正常工作性能的能力。衡量一个控制系统送的信号可以被环上其他所有的设备都看到，当网络出可靠性的指标通常有平均无故障工作时间MTBF和无故现线缆连接中断时，交换机接收到此信息，激活其后备障等引。端口，使网络通信恢复正常运行。冗余控制系统的可靠性通过系统无故障运行率来判2台I／OServer服务器，通过高速冗余环网与冗余断，计算公式如下：PLC通信获取信息数据，并通过3台HMI客户端完成对：_／'×100％