摘 要:本文介紹了太鋼冷軋硅鋼廠(chǎng)氮壓站在改造時(shí)的畫(huà)面設(shè)計(jì)及上位機(jī)與PLC的通訊方式。
Abstract: In this Paper, it introduces the monitor designing and communication between operation station and PLC, which is during reconstruction of nitrogen pressure station in cold silicon steel plant of TISCO.
關(guān)鍵詞:WINCC 以太網(wǎng) 通訊
Key Word: WINCC Ethernet Communication
1、 概述
太鋼冷軋硅鋼廠(chǎng)氮壓站主體設(shè)備兩臺(tái)氮?dú)鈮嚎s機(jī)原采用S5-100U PLC控制系統(tǒng),且其與用于舊線(xiàn)使用的氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)儀表控制部分均為1996年投運(yùn),2006年又增加了新線(xiàn)使用的氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)儀表控制部分,經(jīng)過(guò)調(diào)壓后的各壓力等級(jí)氮?dú)夥謩e供1#退火線(xiàn)、2#退火線(xiàn)、?;嵯淳€(xiàn)、2300電罩爐生產(chǎn)使用,現(xiàn)由于備件缺乏、控制手段不夠先進(jìn),需要對(duì)氮?dú)鈮嚎s機(jī)的S5-100U PLC控制系統(tǒng)和舊、新兩套氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)儀表控制實(shí)施整合改造,更好地滿(mǎn)足硅鋼安全生產(chǎn)的需要。
2、 畫(huà)面設(shè)計(jì)
畫(huà)面采用西門(mén)子WINCC軟件編制,在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到界面友好、美觀(guān)、安全、實(shí)用。
窗體分為三個(gè)區(qū)域:標(biāo)題區(qū)域、畫(huà)面區(qū)域、按鈕區(qū)域。標(biāo)題區(qū)域顯示畫(huà)面名稱(chēng)、太鋼標(biāo)志、日期與時(shí)間,畫(huà)面區(qū)域顯示各畫(huà)面及當(dāng)前報(bào)警信息,通過(guò)點(diǎn)擊“消音”按鈕,將報(bào)警聲音取消;按鈕區(qū)域顯示進(jìn)入各畫(huà)面的按鈕及退出按鈕。
畫(huà)面總共有五幅:主畫(huà)面、數(shù)據(jù)顯示畫(huà)面、聯(lián)鎖條件畫(huà)面、曲線(xiàn)畫(huà)面、故障報(bào)警畫(huà)面,分別單擊各按鈕進(jìn)入相應(yīng)的畫(huà)面,點(diǎn)擊“退出”按鈕,彈出一小畫(huà)面,只有在輸入正確密碼時(shí),才能激活“確定”按鈕,點(diǎn)擊“確定”則退出WINCC運(yùn)行程序。
1)主畫(huà)面(如圖1):實(shí)時(shí)顯示1#加壓機(jī)、2#加壓機(jī)的啟、停狀態(tài),啟動(dòng)時(shí)顯示綠色,停止時(shí)顯示紅色;實(shí)時(shí)顯示氮?dú)夤薜娜肟趬毫χ?、出口壓力值、舊線(xiàn)總管氮?dú)饬髁恐?、累?jì)流量值、新線(xiàn)總管氮?dú)饬髁恐怠⒗塾?jì)流量值、舊線(xiàn)高壓氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥開(kāi)度(PT106)、舊線(xiàn)低壓氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥開(kāi)度(PT107)、補(bǔ)充舊線(xiàn)氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力調(diào)節(jié)閥開(kāi)度(PCV108)、補(bǔ)充新線(xiàn)氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力調(diào)節(jié)閥開(kāi)度(PV205)、新線(xiàn)高壓氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥開(kāi)度(PT203)、新線(xiàn)低壓氮?dú)鈮毫φ{(diào)節(jié)閥開(kāi)度(PT201),實(shí)時(shí)顯示各電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài),開(kāi)時(shí)顯示綠色,關(guān)時(shí)顯示紅色,鼠標(biāo)點(diǎn)擊各調(diào)節(jié)閥,彈出一小畫(huà)面,是否確認(rèn)要操作該閥,如果點(diǎn)擊“確定”,則進(jìn)入該閥的操作界面,在該操作畫(huà)面中可選擇 “手動(dòng)”與“自動(dòng)”調(diào)節(jié)方式,操作完畢,關(guān)閉操作畫(huà)面,然后點(diǎn)擊小畫(huà)面的“取消”,再點(diǎn)擊關(guān)閉,則完全退出該閥的操作,同樣,對(duì)于新、舊線(xiàn)總管氮?dú)饫塾?jì)流量的清零也有操作,點(diǎn)擊流量閥,彈出一小畫(huà)面,首先點(diǎn)“登陸”按鈕,輸入用戶(hù)名和密碼,點(diǎn)擊“清零”按鈕才有效,否則無(wú)法清零,操作完成后,點(diǎn)擊“完成”按鈕,再關(guān)閉畫(huà)面,則完全退出該操作;
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圖1:主畫(huà)面[/align]
2)數(shù)據(jù)顯示畫(huà)面(如圖2):實(shí)時(shí)顯示各模擬量值:1#壓縮機(jī)電流、2#壓縮機(jī)電流、循環(huán)水管道水壓、補(bǔ)充舊線(xiàn)氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力、舊線(xiàn)高壓氮供氣壓力、舊線(xiàn)低壓氮供氣壓力、舊線(xiàn)氮?dú)夤芫W(wǎng)流量、新線(xiàn)氮?dú)夤芫W(wǎng)流量、新線(xiàn)高壓氮供氣壓力、新線(xiàn)低壓氮供氣壓力、補(bǔ)充新線(xiàn)氮?dú)夤芫W(wǎng)壓力、氮?dú)饧訅簷C(jī)入口氮?dú)鈮毫?、氮?dú)饧訅簷C(jī)出口氮?dú)鈮毫Α⑿虑蚬蕹隹诘獨(dú)鈮毫?、舊球罐出口氮?dú)鈮毫?、氮?dú)夂趿?、循環(huán)水總管道水溫、氮壓機(jī)入口氮?dú)饪偣軠囟?、氮壓機(jī)出口氮?dú)饪偣軠囟?
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圖2:數(shù)據(jù)顯示畫(huà)面[/align]
3)聯(lián)鎖條件畫(huà)面(如圖3):聯(lián)鎖條件畫(huà)面分別顯示1#、2#氮壓機(jī)的啟動(dòng)聯(lián)鎖條件,氮壓機(jī)油壓低、冷卻水流量低、氮壓機(jī)過(guò)溫等級(jí)I、II、氮壓機(jī)入口壓力低、氮壓機(jī)過(guò)流、氮壓機(jī)油溫高、油溫低,綠色表示正常,紅色表示異常;
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圖3:聯(lián)鎖條件畫(huà)面[/align]
4)曲線(xiàn)畫(huà)面(如圖4):包括4個(gè)畫(huà)面,分別顯示壓力、流量、溫度的實(shí)時(shí)曲線(xiàn);
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圖4:曲線(xiàn)畫(huà)面[/align]
5)故障報(bào)警畫(huà)面:實(shí)時(shí)顯示報(bào)警故障,報(bào)警離開(kāi)后,可通過(guò)點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕,使報(bào)警消失。
3、 通訊方式
3.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成
氮壓站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件計(jì)算機(jī)部分由一套西門(mén)子S7-300 PLC和兩套WINCC工作站組成,上位機(jī)選用CP1613通訊網(wǎng)卡。通過(guò)CP343—1采用以太網(wǎng)通訊方式,氮壓站與1#退火線(xiàn)儀表值班室之間通過(guò)西門(mén)子交換機(jī)X204轉(zhuǎn)成光纖遠(yuǎn)程通訊。如下圖。
3.2以太網(wǎng)通訊協(xié)議
上位機(jī)與S7-300采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊,WINCC中選擇S7通訊通道,在TCP/IP中新建連接,設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)—單元為T(mén)CP/IP—DLink DFE—530T1;設(shè)置屬性IP地址為PLC的地址。(如圖5、6)
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圖5:系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

圖6:屬性設(shè)置[/align]
3.3 以太網(wǎng)通訊方式的特點(diǎn)
以太網(wǎng)技術(shù)引入工業(yè)控制領(lǐng)域,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯:
1)Ethernet是全開(kāi)放、全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò),遵照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同廠(chǎng)商的設(shè)備可以很容易實(shí)現(xiàn)互聯(lián);
2)軟硬件成本低廉,由于以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,支持以太網(wǎng)的軟硬件受到廠(chǎng)商的高度重視和廣泛支持,有多種軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境和硬件設(shè)備供用戶(hù)選擇;
3)通信速率高,隨著企業(yè)信息系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和復(fù)雜程度的提高,對(duì)信息量的需求也越來(lái)越大,有時(shí)甚至需要音頻、視頻數(shù)據(jù)的傳輸,目前以太網(wǎng)的通信速率為10M、100M的快速以太網(wǎng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用,千兆以太網(wǎng)技術(shù)也逐漸成熟,10G以太網(wǎng)也正在研究,其速率比目前的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)快很多。
4、 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)已正常投運(yùn),運(yùn)行穩(wěn)定,本地與遠(yuǎn)程站人員可通過(guò)畫(huà)面實(shí)時(shí)監(jiān)控各儀表參數(shù)及故障,并能及時(shí)解決問(wèn)題。