6ES7235-0KD22-0XA8详细资料
1引言
随着自动化技术的发展沥青搅拌站控制系统设计也日趋智能化和人性化,现代化的控制系统对工程服务人员技能提出了更高的要求.为了适应沥青搅拌站市场环境和筑路施工环境,沥青搅拌站厂家又不得不面临分散在国内,国外的沥青搅拌站控制系统的诊断维护服务.为此企业工程服务部门往往要投入大量的人力物力,这在无形之中大大提高了设备生产成本.为解决因地域交通和对维护人员技术全面性的要求限制,采用远程诊断维护服务在当前是一套行之有效的方法.在当前流行的集中式沥青搅拌站控制系统中”可编程控制器(PLC)”是控制的核心,市场上主流PLC大都可以支持远程访问,通过对PLC的诊断可以实现对整个设备控制系统故障的诊断.本文以西门子PLC为例,详细论述了基于Modem拨号的bbbeservice远程访问.
2远程服务系统配置
基于Moderm的远程访问是西门子PLC远程访问的标准配置,即工程师站(ES)和远程的PLC站之间通过Modem拨号进行连接,这样只要在两端各放置一个Modem,通过西门子TS-Adapter连接到PLCCPU的MPI口,配置如下图1
图1基于Modem拨号的bbbeService网络配置图
2.1硬件配置
由图1可为:
1)带串口的PC一台
2)带串口的Modem两台
3)电话线两根
4) TSAdapter适配器一个
2.2软件配置
1) Step7 v5.x
2) 西门子bbbeservice v5.2(或更高版本)
3) PC操作系统 WIN XPSP2/WIN 2K SP4
2.3硬件连接
系统中硬件连接很简单,其中需要注意的是
1) 电话线和Modem的连接要求电话为直拨电话.即电话局与电话线终端无任何分离或屏蔽器,有的单位在电话线终端加装了IP分离器,通过该分离器再连接Modem是不允许的.
2) PLC和Modem的连接PLC和Modem连接需要通过TS Adapter,在TSAdapter上有一通讯速率选择开关,默认情况下选择19.2K
3) TSAdapter与PLC 的连接 TSAdapter必须与PLC的MPI通讯端口连接,如果PLC与上位机或触摸屏有连接,那么连接PLC端的总线连接器还需是可编程的总线连接器,终端电阻开关位置应在”off”位置
2.4软件设置
远程PLC站一端硬件连接好后,不需要再做其它软硬件的设置.只需要工程师站对bbbeservice和PC/PG做通讯连接的相关设置即可.
2.4.1远程电话号码设置
进入bbbeservice主界面,在左侧文件夹列表新建一”folder”,取名为”beijing”.如图2
图2bbbeservice
选中文件夹”beijing”在右侧plant窗口新建一”plant”,弹出图3所示”plantproperties”提示框:
图3 plantproperties
在图3中包含两部分信息,其中plant data包括plant 名称,所属公司,地址等信息.这部分内容里plant Name项是必填的,其它可以空着;phoneNumber栏即远程电话号码设置项目.国家代码,区号,电话号码都要填写完整.
2.4.2本地连接设置
在图2中点击菜单”option”,选择”customize”弹出如图4画面.从图4我们可以看到连接的Modem,监控时间选择等信息,一般我们选择默认设置.本地连接设置在”bbbbbbbb”选项,点
图4customize
击”dialingproperties”按钮弹出图5左侧所示电话和调制解调器选项窗口.在该窗口选择”编辑”按钮,弹出图5右侧所示窗口,在该窗口对本地拨号规则进行设置.其中包括国家,区号,本地电话的外线号码和长途电话的外线号码.其它选项均选择默认.在拨号规则的设置时需要注意
图5电话和调制解调器选项
公司外线电话号码在使用时是否需要加拨0,或9.如果有此限制则需要在”本地电话的外线号码”选项将需要加拨的号码填上,如图5所示.如果没有此限制”本地电话的外线号码”处空着就可以了.在新版本的bbbeservice软件中编辑位置窗口形式可能有所不同,但内容基本一样.
2.4.3PG/PC选项设置
PG/PC选项是关于PC机和PLC间通讯方式的选择
选项,进入PG/PC选项的路径有多种,可以从PC机控制面板直接选择”进入选项;如过西门子STEP7 打开了,也可以从STEP7菜单”options\set PG/PCinterface”中进入选项.无论以何种路径进入PG/PC选项均会弹出如下图6 所示画面.
图6PG/PC设置
在成功安装bbbeservice软件后,接口选项列表里会出现”TSAdapter”,选中该接口进行属性配置.操作步骤为:选中”TSAdapter”,点击右上侧属性按钮,弹出一对话框,如图7所示.
图7 TS Adapter 属性
图7对话框有三项内容分别为网络,本地连接和LocalModem.这里我们只需要设置本地连接项.如图7所示,在本地连接中选中”调制解调器连接”即可.
3拨号
所有软硬件设置完成后,就可以进行拨号连接了.拨号连接操作也有两种操作方式,一种是在bbbeservice主界面通过菜单选择完成,选中新建的”Testplant”按路径:connection\establish进入拨号画面;另一种是直接鼠标双击” Testplant”进入拨号画面.拨号画面如图8所示:
图8 拨号
在图8中点击”Dial”,进行拨号,拨号后的连接信息会在”status”栏中提示.拨号成功后则可以开始对远程PLC进行访问了.远程访问PLC和本地访问PLC过程是一样的,可以通过STEP7对PLC进行调试如上下载用户程序,在线监视程序等.
4结语
通过远程对PLC的访问可以在线监测整个沥青搅拌站控制系统的运行,对于发现问题,解决问题相当快捷有效.对于沥青搅拌站生产厂家而言,采用远程维护能够大量减少人员长途出差,能够为客户提供更有效的服务,对客户设备可快速作出故障诊断.提高全球范围服务能力,降低人员成本和设备成本.对于客户而言,采用远程维护可更快的诊断故障和排除故障,停机维修时间降低,生产进度损失费用降低.目前采用Modem对沥青搅拌站控制系统PLC远程访问方案已成功应用在北京德基机在澳大利亚的设备维护服务中.在方案应用中也发现基于Modem的远程访问速度受限,速度只是拨号上网的速度,容易出现连接中断现象.由于该方案配置简单,价格便宜,无需额外硬件卡件在实际工程服务中收到格外关注.
目前，随着我国板坯连铸产业的迅猛发展，对自动化控制水平的要求日益提高，只有不断地完善和提高自身的控制系统，才能在激烈的竞争中立于不败之地。如今在钢铁行业的一级自动化控制系统中，应用的可编程控制器的品牌很多，多为国外公司制造的产品，如：西门子S7系列、东芝-GE系列、施奈德系列、AB系列等。各个公司的产品都有各自不同的优点及特性，文章以西门子S7系列可编程控制器为例，介绍了其在板坯连铸机控制系统中的应用。
板坯连铸机的工艺流程
经转炉生产出来的合格钢水，装在一个钢包中，由天车吊至钢包回转台上。回转台旋转将钢包转至在浇铸位的中间罐车的上方，安装滑动水口，经过称重和测温后，大包打开滑动水口，钢水注入中间罐中。中间罐有储存钢水，减低钢水静压力、分流和净化钢水的作用，是钢水进入结晶器的后一个重要冶金反应器。当中间罐中的钢水到达一定高度时，打开塞棒，使钢水注入结晶器中，结晶器是钢水凝固成型的重要设备，结晶器的出口必须有足够而均匀的坯壳厚度，保证不会拉漏。当结晶器内的钢水液面距结晶器上口80~100mm时，启动拉矫机和结晶器振动机构，并且启动二冷喷水阀和结晶器稀油润滑。起步拉速为0.3米/分左右，保持30秒以上再缓慢升速，1分钟后可达到正常拉速的50%，2分钟后达正常拉速的90%。根据中间罐内的钢水温度设定拉速。拉矫机启动后，引锭杆将随铸坯一同拉出扇形段，此时要求对引锭杆的头部进行跟踪，从而控制驱动辊的压下和抬起动作，使铸坯及引锭杆顺利的拉出扇形段。当引锭杆头部到达脱引锭位置的时候，由跟踪系统控制自动脱引锭，完成引锭杆和铸坯的分离工作。当引锭杆和铸坯分离后，由辊道将其输送到存放台架上。当铸坯到达设定的定尺长度后，由火焰切割机进行定尺切割，切割后的铸坯经输出辊道和出坯辊道运送至存放区域。
该工艺的流程见图1
图1板坯连铸机工艺流程图
自控系统的硬件选择
可编程控制器是实现板坯连铸机自动化控制系统的关键，板坯连铸机工艺设备比较集中，要求自动化程度比较高，在其整个运行中，很少利用人工干预，对控制系统的jingque性和可靠性有很高的要求。而西门子系列PLC正满足了这一特点。其模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使其成为中、性能控制领域中的理想解决方案。SIMATICS7-400的中央处理器（CC）可以连接多21个扩展单元（EU）。它还可以通过ET200进行远程扩展；这种方式适用于范围很广的系统。通过CPU中的PROFIBUS-DP接口多可连接125个总线结点。并且SIMATICS7-400系列PLC还提供了强大的通讯服务功能：多点接口（MPI）的数据通讯；带PROFIBUS的S7通讯；带工业以太网的S7通讯。通过CP441通讯接口模块可以实现功能强大的点对点通讯。各种信号模板（SM）用于数字量输入和输出(DI/DO)以及模拟量输入和输出（AI/AO）。功能模板（FM）：专门用于计数，定位和凸轮控制等任务。
总体控制要求及功能
板坯连铸机自动化控制总体要求是对连铸机生产的整个过程特别是送引锭过程和浇注过程的二冷水配水进行自动控制和自动调节，使整个生产实现高度自动化，提高铸坯表面质量；在公司中控室发出上传指令的时候，可以将当前时刻运行的重要工艺参数（水量、水温、电流）、运行状态及一定时间内的工作参数曲线上传到公司的中控室。有如下功能：
1控制操作：
在中心控制室可以对被控制设备进行远程的实时控制，如启停某些设备，调节一些模拟输出量的大小，在线设置PLC的某些参数等。系统还提供了机旁控制的操作，可以在维修的时候对被控制设备进行就地的控制。
2显示功能：
用形象逼真的画面实时的显示现场各个控制设备的运行工况，以及各现场的状态数据。
3数据管理：
根据不同数据的变化快慢和重要程度，建立生产历史数据库，定时或实时的存贮生产原始数据，供统计分析使用。可以很准确的完成例如对浇注过程中的中间罐，结晶器的使用进行跟踪记录，包括上线和下线时间，寿命，过钢量，操作人员可以很快的掌握设备的使用情况。利用实时数据库和历史数据库中的数据进行比较和分析，得出一些有用的经验参数，有利于二次冷却水表的不断改进。还可以把一些重要的参数和结果显示到显示窗口和报表中去。
4报警功能：
当某一模拟量（电机电流、温度、流量、压力、水位等）的值超出某一特定的设定范围或某一开关量（压力开关、限位开关）发生动作时，可根据不同的需要发出不同等级的报警。从高到低主要分为三个等级：报警；故障；事件。不同等级的报警都会显示在监控系统上，各个等级都有特定的颜色显示，方便操作人员作出迅速的判断和处理。
5打印功能：
可根据需要有选择性的打印历史数据和实时数据，并且对各种事件和报警记录、历史趋势进行实时打印输出。打印的方式可以分为：定时打印、事件触发的打印。