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1、SIMATICNET工业以太网技术在连铸机控制系统中的应用SIMATICNET工业以太网技术在连铸机控制系统中的应用shixiang导语:SIMATICNET工业以太网技术在连铸机控制系统中的应用1引言由于工业现场总线标准兼容性原因,在很多新建工业控制工程中,工业以太网正以其低本钱,高实效,高扩展性成为工业控制的主流技术。德国西门子公司研发的SIMATICNET工业以太网作为西门子全集成自动化系统中的一个重要组成局部,是工控领域应用广泛的工业以太网体系。SIMATICNET提供了符合ISO/OSI网络参考模型下开放的适用于工业环境下各种控制级别的不同的通讯系统,为完善的工业自动化控制系统的通讯
2、提供部件和网络体系。2SIMATICNET工业以太网概述SIMATICNET是一个开放、高效的工业通讯网络体系。主要由3局部组成:IndustrialEthernet工业以太网;Profibus现场总线;A-SInterface前端总线。通过上面3局部网络体系组合,SIMATICNET就几乎可以应用于所有的工业自动化领域,实现将现场分散的仪表、控制器、计算机的全系统集成。SIMATICNET工业以使用屏蔽双绞线及光纤传输作为通讯介质。网络拓扑构造有总线型、环型等构造。网络连接元件有OSM光学交换机模板和ESM电气交换机模板待系列交换机。其中组建以太网最关键的设备是CP系列的通讯处理器。通过CP
3、系列模板用户可以很方便的将S7系列PLC通过以太网进展连接,并且支持使用STEP7软件。同时可以同PC上的OPCServer进展通讯。SIMATICNET工业以太网软件包括SIMATICNETV6.0和OPCOLEforProcessControl标准,其中SIMATICNET软件提供了统一的Windows画面,通过它提供了APCAdvancedPCConfiguration高级PC配置工具,PC机可以作为整个系统控制系统的一个站点同其他PLC站进展通讯,SIMATICNETOPC是效劳器/客户端构造,客户端访问效劳器的程序。采用OPC技术大大进步了控制系统的互操纵性和适应性。3济钢第三炼钢厂
4、连铸机控制系统网络配置济钢三炼钢板坯连铸机根底自动化控制系统就是采用德国SIEMENS公司的SIMATICNET技术构建的仪控合一的根底工业控制网络。整个根底自动化控制系统分为二级,一级是由L1效劳器、L1客户端、智能专家系统计算机ASTC、MoldExpert和各主PLC组成工业以太网络,网络通讯介质使用的是屏蔽双绞线以及光纤,通讯速率为10Mb/s,采用环形拓扑构造,进展信息的交换,使操纵人员可以实时监控现场设备运行状态,根据消费情况在HMI上进展远程控制,并可将设备运行情况通过曲线或者文字的形式记录下来,以备后期研发。第二级是为了知足各PLC与各单体设备之间数据快速响应要求,采用SIMA
5、TICNET通讯系统中的Profibus网络作为单元级数据传输网络,完成主体PLC与远程I/O系统、分布I/O系统和变频器通讯,以知足消费的精准要求。PLC主要采用S7-300、S7-400及C7系列作为主站,远程I/O、变频器等智能单元作为从站,主站与从站通过现场总线PROFIBUS_DP进展通讯。在这套控制系统所有的电气设备包括PLC、数字传动装置等全部采用德国SIEMENS公司产品。整个网络的布局如图1所示。align=center图1连铸机控制系统网络配置/align由该连铸机控制系统由18套PLC、4台计算机操纵站、1台计算机效劳器以及远程I/O组成。其中四台主PLC包括PLC-C、
6、PLC-S、PLC-I、PLC-R直接挂在工业以太网上,其余PLC及智能设备通过Profibus-DP与各自的主PLC通讯。PLC-C用于公用系统的检测和控制,PLC-S用于铸流系统的检测和控制,PLC-I用于仪表系统的检测和控制。PLC-R用于辊道系统的检测和控制,其余各PLC有1台PLC用于结晶器调宽系统的检测和控制,1台PLC用于结晶器振动系统的检测和控制,2台用于结晶器液位系统的检测和控制3台用于液压系统的检测和控制,2台用于光滑系统的检测和控制,2台用于一次、二次火焰切割机的检测和控制,1台用于铸坯打号机的检测和控制、1台用于去毛刺的机检测和控制。设置了4台计算机操纵站用于智能人机接
7、口,分别放在主操纵室和出坯操纵室,对连铸机进展动态监视和操纵,并打印报警事件。核心设备效劳器放置于微机室中。4系统软件及数据通讯济钢三炼钢连铸机控制系统的PLC编程工具采用Siemens公司的Step7.0软件,该软件可能通过以太网对S7系列PLC进展远程组态,编程和诊断。上位数据收集、监视和控制画面系统即SCADASupervisoryControIAndDataAcquiSitionSystem,开发软件采用的UGS公司Factorylink7.5,该软件是基于Server/Client形式的软件,一个Server可以连接上数个百个Client组成庞大的系统,并可以进展网络中的远程组态,组
8、态方便,功能强大。Factorylink7.5该软件利用OPC技术与SIMATICNETOPC效劳器通讯,将现场信号按照统一的标准与效劳器端连接起来,实现动态数据交换,整个系统的数据流程如图2所示。align=center图2系统数据流程/align通过上图我们可以看出系统的4台客户端计算机直接与L1效劳器进展通讯,从效劳器中读取现场数据,而L1效劳器作为SIMATICNET的OPC客户端与SIMATICNET的OPC效劳器通讯,SIMATICNET的OPC效劳器才直接与下位PLC进展通讯的,实现对PLC内存单元的直接进展读写访问,进而到达通过PLC来控制铸机消费经过。5完毕语济钢三炼钢连铸机自动化网络控制系统采用了自动化的先进技术,尤其是SIMATICNET及为OPC技术的应用,不仅使系统维护,还便于扩展,系统投用至今对于进步产品质量,改善操纵条件,进步劳动效率都起到了积极的作用。0