自動化控制系統(tǒng)

1、熱軋帶鋼計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)要求和特點(diǎn)


自動化控制系統(tǒng)


軋鋼自動化,特別是帶鋼熱連軋自動化系統(tǒng),不同于其他生產(chǎn)過程控制,其基本特點(diǎn)如下:

(1)要求快速控制。由于控制對象是機(jī)電、液壓系統(tǒng),要求快速控制?,F(xiàn)代軋機(jī)設(shè)備控制及工藝參數(shù)控制的周期一般為2~20ms,其中液壓位置控制或液壓恒壓力控制系統(tǒng)的控制周期為2~3ms,機(jī)電設(shè)備控制或工藝參數(shù)(厚度、寬度等)自動控制則亦應(yīng)小于20ms(溫度控制周期可以適當(dāng)放慢),這和以熱工參數(shù)(溫度、壓力、流量)為主的生產(chǎn)過程相比,控制周期約快20~40倍。

(2)控制功能眾多而且集中。以帶鋼熱連軋精軋機(jī)組為例,7個(gè)機(jī)架上集中了近20個(gè)機(jī)電設(shè)備的位置控制,20多個(gè)液壓位置或恒壓力控制,自動厚度控制(前饋、反饋、偏心補(bǔ)償及監(jiān)控AGC),自動板形控制(前饋及反饋閉環(huán)自動板形控制),主速度(級聯(lián))控制,6個(gè)活套高度、活套張力控制,精軋機(jī)組終軋溫度控制,自動加減及順序控制,總共將近55個(gè)回路,因此要求采用多控制器,控制器內(nèi)采用多處理器結(jié)構(gòu)。

(3)功能間相互影響。由于眾多功能最終的影響都將集中到精軋機(jī)軋輥、軋件之間的變形區(qū),因此功能間相互影響顯著。例如:當(dāng)自動厚度控制系統(tǒng)調(diào)整壓下,控制厚度時(shí),必將使軋制力發(fā)生變化,從而改變軋輥輥系彎曲變形而影響輥縫形狀,最終影響出口斷面形狀和帶鋼平直度(板形),而當(dāng)自動板形控制系統(tǒng)調(diào)整彎輥控制斷面形狀及平直度時(shí),必將改變輥縫形狀而影響出口厚度。

又如,當(dāng)終軋溫度控制改變機(jī)架間噴水或加速度時(shí),必將使各機(jī)架軋制溫度變化,最終又將會影響到出口厚度和板形。因此功能間要相互協(xié)調(diào),相互傳遞補(bǔ)償信號。

(4)多個(gè)功能需共享輸入和輸出模塊。例如:AGC和APC都是輸出控制信號控制液壓壓下;活套高度和主速度級聯(lián)都是控制主電機(jī)速度;AGC和ASC都需要軋制力信號等。

前兩個(gè)特點(diǎn)要求系統(tǒng)采用處理能力強(qiáng)的快速CPU,并采用多CPU控制器及多控制器系統(tǒng),而后一特點(diǎn)則要求系統(tǒng)具有CPU與CPU以及控制器與控制器間高速通訊能力。

因此快速處理能力、多個(gè)CPU(多個(gè)控制器及控制器內(nèi)多個(gè)CPU)以及CPU與CPU、控制器與控制器間的高速通信能力,將是配置軋鋼,特別是帶鋼熱連軋分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所必須考慮的特點(diǎn),由此必將構(gòu)造出一類快速分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。


自動化控制系統(tǒng)


2、北科麥思科公司自動化系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

為了滿足高速控制和高速通訊的要求,我們采用了下述技術(shù):

(1)?采用國際上最高端的自動化產(chǎn)品TDC、HPC等,以實(shí)現(xiàn)快速控制。

(2)?采用高速網(wǎng),保證了最快的數(shù)據(jù)交換時(shí)間可小于1ms。以實(shí)現(xiàn)快速通訊。

(3)?采用1000Mb/s光纖以太網(wǎng),用于50ms、100ms、500ms的數(shù)據(jù)通訊周期。

(4)?采用ProfiNet網(wǎng)作為現(xiàn)場總線連接自動化設(shè)備遠(yuǎn)程IO站

(5)?采用國際通用的Profibus-DP網(wǎng)作為現(xiàn)場總線連接傳動裝置。

(6)?軋線主控制器采用TDC/HPC,TDC/HPC控制器內(nèi)采用多CPU控制,各個(gè)CPU通過共享內(nèi)存相互高速交換數(shù)據(jù)。承擔(dān)1ms、2ms、5ms、10ms控制周期的控制功能(包括液壓壓下、液壓活套的液壓控制回路、AGC、AWC、AJC等需要高速通訊、高速控制的控制功能)。

(7)?采用中低端控制器用于完成加熱爐區(qū)、熱卷箱/飛剪、精軋換輥、CTC及托盤運(yùn)輸設(shè)備的控制功能。

(8)?系統(tǒng)中設(shè)有遠(yuǎn)程(通過網(wǎng)絡(luò)對各控制器)編程及監(jiān)視功能。

(9)?采用服務(wù)器/客戶端結(jié)構(gòu)的人-機(jī)界面系統(tǒng)(HMI),在硬件上將L1及L2的HMI統(tǒng)一(畫面分別設(shè)置)。

(10)?系統(tǒng)中設(shè)有以下高性能特殊功能:

●? 數(shù)據(jù)采集、分析及存儲。對網(wǎng)上數(shù)據(jù)高速采集,提供一批用于數(shù)據(jù)分析(操作故障分析,模型精度分析)的工具,并可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)存儲(班,日,周,月)。由于可更換磁盤,因此可存儲一年甚至多年的數(shù)據(jù)以供查用。

●??實(shí)時(shí)調(diào)試。為APC、AGC等反饋閉環(huán)控制功能提供離線實(shí)時(shí)調(diào)試手段(提供虛擬或數(shù)字對象以便實(shí)時(shí)閉環(huán)控制)。這將可大大縮短冷熱負(fù)荷試車時(shí)間。

(11)?提供的L1、L2系統(tǒng)預(yù)留有與L3級以及前后工序的接口。


自動化控制系統(tǒng)

3、北科麥思科公司自動化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

自動化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為:

1.?采用大型工廠自動化系統(tǒng)解決方案中常用的西門子、GE系統(tǒng),通用性好,維護(hù)方便。

2.?采用多CPU結(jié)構(gòu)。

3.?系統(tǒng)中所有硬件(計(jì)算機(jī)、PC、CPU及I/O模塊等)選自國際知名廠家的產(chǎn)品。

4.?采用超高速全局?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)存網(wǎng)用于TDC控制器之間的高速通訊及TDC控制器與PDA服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通訊。


自動化控制系統(tǒng)


5.?系統(tǒng)盡可能采用遠(yuǎn)程I/O,并且與傳動(電氣及液壓)、各子系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)以通信電纜(光纜)代替I/O電纜,大量減少電纜數(shù)量及電纜鋪設(shè)工作量,使系統(tǒng)更加可靠。

6.?人機(jī)界面采用OPS+OPU結(jié)構(gòu),即操作臺除了必須的緊急按鈕等操作手柄外,主要由OPS(帶CRT顯示的操作員站)和OPU(操作用功能鍵盤)組成。

7.?提供應(yīng)用軟件自調(diào)試軟件,系統(tǒng)中包括離線實(shí)時(shí)調(diào)試功能,以便投產(chǎn)前能對應(yīng)用軟件(包括APC、AGC等)進(jìn)行自調(diào)試,以縮短冷負(fù)荷試車及熱負(fù)荷試車時(shí)間。

8.?采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際一流水平的數(shù)學(xué)模型。

9.?系統(tǒng)設(shè)有大容量數(shù)據(jù)記錄分析站,以有利于模型調(diào)試及歷史數(shù)據(jù)存儲。

10.?系統(tǒng)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)診斷能力。

11.?系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程編程和監(jiān)視能力,并具有“在線示波器”功能,以便于對控制軟件的調(diào)試。?


自動化控制系統(tǒng)

4、BKMASIC知識產(chǎn)權(quán)登記一覽表

BKMASIC知識產(chǎn)權(quán)登記一覽表

序號

軟??件 ?名 ?稱

1

北科帶鋼熱連軋自動厚度控制功能軟件V1.0

2

過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)V1.0 [簡稱:BKPDA]

3

高性能控制器開發(fā)與調(diào)試集成工具軟件V1.0 ?[簡稱:BKME]

4

帶鋼熱連軋自動板形控制功能軟件V1.0

5

帶鋼熱連軋物流管理軟件V1.0 [簡稱:MARSTCS-LMS]

6

帶鋼熱連軋層流冷卻溫度控制軟件V1.0

7

全液壓卷取機(jī)自動卷形控制軟件V1.0 [簡稱:MARSTCS-CSC]

8

中厚板模型控制系統(tǒng)?[簡稱:BKMASIC-PMM] V1.0

9

通用運(yùn)動控制器圖形開發(fā)環(huán)境軟件[簡稱:BKCE] V1.0

10

板坯庫管理系統(tǒng)[簡稱:BKMASIC-SMS] V1.0

11

智能熱軋軋機(jī)支撐輥偏心補(bǔ)償控制軟件[簡稱:BKECC] V1.0

12

帶鋼熱連軋活套自動控制功能軟件

13

伺服控制器操作鍵盤開發(fā)軟件[簡稱:BKSC-OP01] V1.0

14

北科粗軋溫度模型控制系統(tǒng) [簡稱:BKRMTC] V1.0

15

雙邊剪控制軟件 [簡稱:BKDSCS] V1.0

16

二級PC平臺開發(fā)[簡稱:BKMASIC-L2PCS] V1.0

17

熱軋帶鋼生產(chǎn)線過程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)控軟件

18

津西軋鋼數(shù)字信息化系統(tǒng)V1.0

19

全液壓卷取機(jī)控制系統(tǒng)[簡稱:BKMASIC-AJC] V1.0

20

雙機(jī)架可逆粗軋機(jī)組連軋模型設(shè)定軟件

21

托盤運(yùn)輸線鋼卷跟蹤系統(tǒng)[簡稱:BKMASIC-HPCC] V1.0

22

汽車風(fēng)擋玻璃裝配機(jī)器人的視覺識別系統(tǒng)

23

八機(jī)架精軋機(jī)組控制系統(tǒng)[簡稱:BKMASIC-FSU] V1.0

24

基于工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動控制軟件[簡稱:BKMASIC-GWYK] V1.0

25

變頻器控制系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化軟件[簡稱:BKMASIC-BPJN] V1.0

26

變頻器控制系統(tǒng)的同步控制軟件[簡稱:BKMASIC-BPTK] V1.0

27

精軋機(jī)架間冷卻水的控制研究和應(yīng)用軟件

28

高性能可編程通用控制器的開發(fā)及應(yīng)用軟件

29

帶鋼粗軋板坯物料跟蹤的開發(fā)與應(yīng)用軟件

30

應(yīng)用ILQ進(jìn)行液壓活套控制的開發(fā)與應(yīng)用軟件

31

利用測寬儀和測速儀進(jìn)行優(yōu)化剪切的開發(fā)與應(yīng)用軟件

32

機(jī)器人風(fēng)擋玻璃涂膠系統(tǒng)軟件[簡稱:BKMASIC-JBTR] V1.0

33

中空玻璃全自動化涂膠控制系統(tǒng)軟件

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