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1、120T转炉投料控制系统的优化luonan导语：本文重点介绍转炉投料系统由Momentum控制方式改为QuantumPLC远程站控制方式，并讲明了PLC远程站控制方式的优点。摘要：本文重点介绍转炉投料系统由Momentum控制方式改为QuantumPLC远程站控制方式，并讲明了PLC远程站控制方式的优点。关键词：控制、通讯ThePLCControlSystemOptimizingof120TConvertorFeeding(NO.3Steel-makingplantofJigangLtd.Co.,Jinan250101,China)Abstract:ThetextintroducesConve
2、rterfeedingsystem,itscontrolmodeischangedfromMomentumtotheRIOofPLC,andtheRIOstrongpointisshown.Keyword:control，PLC，Communication1、概述济钢第三炼钢厂1#120t转炉投料系统PLC采用施耐德电气公司的工业自动化高端控制系统ModiconTSXQuantumPLC作为控制核心。该系列产品不仅质量高、性能可靠，而且兼容性好。1#转炉投料方案设计时采用施耐德Momentum模块，选用PeerCop通讯方式，所有操纵台、现场操纵箱均采用MomentumI/O模块与PLC进展通
3、讯，散装料、合金料等称量信号采用Momentum称重模块直接进PLC，变频器调速信号通过Momentum模拟量输出模块送给变频器。随着1120t转炉顺利投产达产，采用施耐德Momentum系列PeerCop通讯方式，并通过MB+网与投料主PLC进展数据交换的这种形式暴露出很多问题：抗震才能差，TAP接线盒易出现接触不良情况，造成通讯故障。产品对应用环境要求较高，耐用性差，故障率较高。产品功能单一，无法明确指示故障。MB+网接线复杂，故障排查困难，不利于快速解决现场问题。自1#120t转炉投产以来，投料系统就类似的问题出现屡次，直接导致网络通讯故障，且故障指示不明确，排查时间长、难度大，严重制约
4、消费节奏。2、投料系统介绍1号120t转炉投料PLC初设采用施耐德Quantum系列自动控制产品，Quantum系列产品具有模块化、可扩展的体系构造。考虑投料系统设备多，操纵复杂，设计时要求所有操纵台、现场操纵箱、物料称量等信号均采用Momentum模块通过MB+网与主PLCCPU进展通讯，令牌式传递。Momentum系列模块是施耐德公司推出的一种价格较低的PLC产品，一般由I/O基板、通讯适配器、接线端子等局部组成。原投料系统由23个Momentum子系统构成，通过MB+网与主PLCCPU通讯，采用PeerCop点对点通讯方式实现数据传输。这种传输方式最大的问题在于对主站的依靠性非常大，增加
5、了主PLCCPU的负担，在某些特殊情况下可能会导致数据的丧失，网络稳定性差。23个MomentumI/O系列模块分别配置在七个不同的配电柜内，6个Momentum称重模块配置在现场不同平台的电气柜内。其配置构造如图1所示：图1：采用MB+通讯方式的PLC构造配置图其中170ADI35000开关量输入模块11个、170ADO35000开关量输出模块6个、170AAO92100模拟量输出模块6个，170ISP00100称重模块6个。然而，在我们设备的正常运行经过中，我们发现了一个非常重大的隐患。投料系统MB+网络中都采用屏蔽双绞线，此种网线一旦出现短路或者断路将会造成整个网络的瘫痪，因此怎样保护M
6、B+网络的正常运行是非常重要的。看图1，网段中每个Momentum模块都对应着一个MB+的分支器990NAD23000，也叫做TAP头。TAP头具有承上启下，连接的作用。其构造如图2所示：图2：TAP头构造图每个TAP头中有13个旋卡式接线柱，使用时必须保证每个接线柱准确可靠连接，否那么MB+网络将全线瘫痪。旋卡式接线成为制约投料系统稳定运行的关键。每根通讯线直径大约1毫米，通过塑料黄帽压接在接线柱。接线状态通/断没有任何检测手段，假设要检查接线好坏只能拔除塑料黄帽，重新压接。重新制作一个新的TAP头大约需要20分钟。并且MB+网络中没有明确的故障指示，排除故障时要对TAP头内的每个接线进展检
7、查，工作量大，处理时间长，影响消费效率。基于主PLCCPU的不稳定性、TAP头本身的不可靠性，在保持炼钢投料工艺要求不变的前提下，结合控制现场考察，本着可靠、先进、平安的原那么，决定对1#转炉投料控制系统进展优化，由Momentum控制形式改造为Quantum系列远程站控制形式，实现双通道冗余通讯。改造后可以进步通讯的可靠性，减少故障率。3、利用Quantum自动化平台实现Quantum自动控制系统具有易配置、易接线、易维护、隔离性好，构造巩固，抗腐蚀，可适应恶劣的工业环境。所有部件均可带电插拔、交换。控制系统不仅具有可靠的硬件设备，而且具有功能强大、运行可靠、界面友好的系统软件Monitor
8、ProV7和编程软件CONCEPT。将1#转炉投料Momentum系统改造为Quantum系列远程站，主要包括自动控制系统的设计，以及程序的编写、修改和调试。3、1自动控制系统的设计硬件改造对于自动控制系统的设计，在保持设备控制工序不变的前提下，本着软硬件系统少改动的原那么，做到实用性、可靠性全面提升，完全知足现场要求。改造后的网络构造如图3所示：图3采用远程站通讯方式的PLC构造配置图由图1和图3对照分析，本方案将消费线的自动控制系统由原来Momentum系列网络构造，改造为Quantum系列远程站式网络构造，PLC远程站通过Modbus网络连接，实现系统的数据交换和数据通讯。比照分析Mom
9、entum模块与Quantum模块的功能特点，将原Momentum模块交换为以下模块：改造后模块体积大，占用空间多。因此需增加一面PLC柜，采用CableFast端子块连接，双排16槽机架，构成两个远程站。170ISP00100负责实时收集现场称量斗称重信号，并且安装在现场不同平台的控制箱内。由于称量设备分布广泛，与PLC控制柜间隔远，因此本次改造没有对6块称量模块施行改造。3、2软件及程序改造上位计算机采用WindowsXP操纵系统，PLC编程软件为Concept2.6，上位监控软件选用MonitorProV7。删除原来PeerCop网络配置，增加新的RIO配置，程序中将存放器地址重新分配，
10、将经过PeerCop的通讯变量转换为I/O读写变量，实现网络转换。程序修改如图4所示：图4通过转换，防止程序的大量改动，增强了通讯状态的监控性。对于网络故障判定有很好的指导作用，大大缩短了网络故障处理时间。3、3系统施工方案安装新增的PLC柜。将原配电柜内Momentum系列模块撤除，更换为端子排，通太多芯电缆连接至新的PLC柜。撤除原有的MB+网线，铺设新的同轴电缆。新的PLC柜远程站通过同轴电缆连接到主站CPU上，实现主站与从站的数据通讯。4、完毕语济钢第三炼钢厂1号转炉投料系统PLC通过此次优化改造后顺利投入使用，运行状况效果非常好，一直保持零故障，为第三炼钢厂稳产高产打下了坚实的根底。也充分证实了Quantum自动控制系统的稳定性、可靠性和实用性。作者简介：张靓1979.7-，女，工程师，主要从事转炉电气自动化技术的研究和应用。联络方式：地址：山东省济南市济钢第三炼钢厂电气自动化车间：250101E-mail:：0531-88847025/88847105手机：138641058690