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1、金 属 世 界2 0 0 8 年 第 4 期 h t t p : w w w . j s s j z z . c o m1 引 言唐 钢 1 7 0 0 热 轧 生 产 线 从 粗 轧 机 、 热 卷 箱 、 精轧 机 、 直 至 卷 取 机 的 自 动 、 半 自 动 和 手 动 操 作 及水 、 风 、 电 气 等 公 共 服 务 设 施 均 在 自 动 化 系 统 的 控制 之 下 。 各 机 组 的 加 热 、 冷 却 和 轧 制 规 格 均 由 过 程控 制 计 算 机 进 行 实 时 在 线 计 算 ， 自 动 下 发 规 程 计算 结 果 ， 由 基 础 自 动 化 系 统 自
2、动 执 行 。 控 制 系 统 的核 心 是 S i e m e n s T D C ， 为 保 证 控 制 机 架 、 传 动 、 介 质等 众 多 设 备 的 稳 定 运 行 ， 西 门 子 公 司 设 计 了 紧 急停 车 控 制 系 统 。 紧 急 停 车 控 制 系 统 分 为 粗 轧 区 、 精轧 区 和 卷 曲 区 3 个 独 立 系 统 ， 由 3 台 S I M A T I C S 73 0 0 F 可 编 程 控 制 器 组 成 。 它 们 通 过 工 业 以 太 网 实现 相 互 之 间 的 数 据 通 讯 , 由 H M I ( 人 机 界 面 ) 服 务 器实 时 处
3、 理 数 据 ， 3 个 系 统 协 调 工 作 ， T D C 工 程 师 站和 操 作 台 终 端 P C 可 对 每 台 S I M A T I C S 7 3 0 0 F 可编 程 控 制 器 进 行 监 控 及 I / O 强 制 、 复 位 等 操 作 。 每台 S I M A T I C S 7 3 0 0 F 可 编 程 控 制 器 拥 有 其 远 程I / O ， 紧 急 停 车 输 入 信 号 来 自 轧 线 的 操 作 台 、 油 库 、介 质 、 自 动 换 辊 O P 面 板 。 其 输 出 信 号 控 制 的 主 体重 要 设 备 有 ： 主 电 室 、 地 下 室
4、 、 油 库 、 轧 机 、 辊 道 、 卷曲 、 运 输 、 计 量 等 区 域 。2 系 统 的 配 置 及 原 理紧 急 停 车 控 制 系 统 包 括 3 个 控 制 柜 ， 每 个 控制 柜 配 置 了 供 电 单 元 、 可 编 程 控 制 器 单 元 （ 包 括 标准 机 架 、 C P U 模 板 、 通 讯 模 板 、 数 字 量 输 入 / 输 出 模板 ） 中 间 继 电 器 、 输 出 继 电 器 , 系 统 详 细 配 置 见 图1 。 S 7 3 0 0 F 型 号 为 6 E S 7 3 1 7 - 2 A J 1 0 - 0 A B 0 ， 通 讯模 板 型 号
5、 为 6 G K 7 0 8 0 - 5 A A 0 4 - 8 A A 0 ， 输 入 / 输 出模 板 型 号 6 E S 7 3 2 2 - 8 B F 0 0 - 0 A B 0 。1 7 0 0 热 连 轧 紧 急 停 车 控 制 系 统严 爱 梅1, 李 文 刚2（ 1 . 唐 山 钢 铁 股 份 有 限 公 司 第 一 钢 轧 厂 , 河 北 唐 山 0 6 3 0 1 6 ； 2 . 唐 山 钢 铁 股 份 有 限 公 司 , 技 术 中 心 , 河 北 唐 山 0 6 3 0 1 6 ）摘 要 : 唐 钢 1 7 0 0 热 轧 生 产 线 采 用 了 目 前 国 际 上 较
6、 先 进 的 德 国 西 门 子 T D C 控 制 技 术 ， 由 于 轧 制 过 程 自 动 化 程 度很 高 ， 为 确 保 设 备 稳 定 运 行 ， 急 停 系 统 便 成 为 整 个 轧 制 过 程 控 制 中 一 个 重 要 组 成 部 分 。 结 合 实 际 ， 介 绍 了 热 连 轧 生 产线 的 紧 急 停 车 控 制 系 统 的 硬 件 配 置 、 软 件 配 置 、 控 制 原 理 及 与 H M I（ 人 机 接 口 ） 服 务 器 的 通 讯 等 。 生 产 实 际 表 明 ， 在 采用 此 紧 急 停 车 控 制 系 统 后 ， 设 备 运 行 准 确 、 可 靠
7、 。关 键 词 : 热 连 轧 ； 急 停 系 统 ； 人 机 接 口 （ H M I） ； P R O F I B U S 通 讯E - s t o p C o n t r o l S y s t e m i n t h e H o t S t r i p M i l l o f T a n g S t e e l 1 7 0 0Y a n A i m e i1， L i W e n g a n g2（ 1 . T a n g s t e e l C o . L t d T h e N o 1 s t e e l M i l l P l a n t , H e b e i T a n g s
8、 h a n 0 6 3 0 0 0 ; 2 T e c h n i q u e C e n t e r , T a n g S t e e l C o m p a n y , T a n gs h a n , H e b e i , 0 6 3 0 1 6 ）A b s t r a c t : T h e H o t S t r i p M i l l o f T a n g s t e e l 1 7 0 0 u s e d a d v a n c e d S i e m e n s T D C c o n t r o l s y s t e m , T h e h i g h e r l
9、 e v e l o fa u t o m a t i o n i s r e q u i r e d . T o e n s u r e s t a b l e o p e r a t i o n , E - s t o p C o n t r o l S y s t e m i s i m p o r t a n t i n t h e H o t S t r i p M i l l . C o m b i n e dw i t h p r a c t i c e , t h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e c o n f i g u r a t
10、 i o n o f h a r d w a r e 、 c o n f i g u r a t i o n o f s o f t w a r e 、 c o n t r o l t h e o r y a n dc o m u n i c a t i o n w i t h H M I ( H u m a n M a c h i n e I n t e r f a c e ) o f E - s t o p C o n t r o l S y s t e m i n t h e H o t S t r i p M i l l o f T a n g S t e e l .P r o d u
11、 c t i o n p r a c t i c e s h o w s t h a t a f t e r t h e E - s t o p C o n t r o l S y s t e m w a s a d o p t e d , t h e d e v i c e i s s t a b l eK e y w o r d : h o t s t r i p m i l l ； E - s t o p ； H M I ( H u m a n M a c h i n e I n t e r f a c e ) ； p r o f i b u s c o m u n i c a t i
12、o n工 艺 装 备4 2h t t p : w w w . j s s j z z . c o m金 属 世 界2 0 0 8 年 第 4 期急 停 系 统 是 整 个 轧 制 过 程 中 的 一 个 组 成 部分 ， 其 工 作 流 程 及 控 制 原 理 如 下 。 急 停 P L C 采 集 现场 危 险 、 要 害 部 位 的 离 散 点 输 入 信 号 ， 采 用 程 序 循环 扫 描 ， C P U 逻 辑 运 算 后 ， 传 送 给 H M I 服 务 器 及主 程 序 的 监 控 子 程 序 ， 以 供 画 面 显 示 及 监 控 程 序分 析 比 较 。通 过 H M I
13、服 务 器 可 人 为 、 随 时 的 干 预 急 停P L C 的 程 序 运 行 ， 比 如 给 急 停 系 统 发 送 强 制 指 令 、急 停 后 系 统 复 位 等 操 作 。监 控 程 序 在 运 行 过 程 中 如 发 现 传 动 系 统 ， 如主 传 动 系 统 的 运 行 电 流 、 转 速 异 常 ， 或 有 外 部 急 停请 求 时 ， 要 求 C P U 执 行 有 级 别 的 急 停 输 出 ， 进 而 终止 全 线 或 局 部 设 备 停 车 。 急 停 控 制 系 统 原 理 图 见图 2 。3 系 统 的 软 件 编 程紧 急 停 车 控 制 系 统 的 程 序
14、 采 用 S T E P 7 语 言进 行 编 程 ， 条 理 清 晰 ， 结 果 紧 凑 ， 与 主 程 序 的 衔 接密 切 ， 其 流 程 图 见 图 3 。4 急 停 系 统 的 输 入 和 输 出（ 1 ） 紧 急 停 车 控 制 系 统 的 输 入 包 括 硬 件 输 入和 软 件 输 入 。 硬 件 输 入 主 要 是 急 停 按 钮 的 输 入 。 正常 状 态 下 输 入 高 电 平 ， 急 停 无 输 出 信 号 。 程 序 采 用循 环 扫 描 方 式 ， 如 果 在 一 个 采 样 周 期 内 发 现 有 低电 平 输 入 ， P L C 向 上 位 机 发 出 停 车
15、 请 求 ， 经 上 位 机应 答 后 ， 驱 动 输 出 。软 件 输 入 是 工 程 师 或 操 作 台 终 端 P C 机 通 过H M I 服 务 器 ， 在 画 面 上 强 制 设 备 停 车 ， 使 能 或 复 位工 艺 装 备4 3金 属 世 界2 0 0 8 年 第 4 期 h t t p : w w w . j s s j z z . c o m故 障 记 忆 信 号 ， 从 而 重 启 急 停 系 统 。（ 2 ） 急 停 系 统 主 要 输 出 O F F 2 或 O F F 3 信 号 来决 定 全 线 设 备 停 车 还 是 区 域 设 备 停 车 。 当 输 出O
16、F F 2 信 号 时 ， 传 动 设 备 主 回 路 打 开 ， 设 备 瞬 间 停车 ； 当 输 出 O F F 3 信 号 时 ， 传 动 设 备 的 输 入 给 定 被锁 定 ， 设 备 按 照 一 定 的 斜 坡 停 车 。 所 有 远 程 I / O 的电 源 被 切 断 ， 这 样 ， 相 关 T D C 的 模 拟 量 输 出 的 电源 被 切 断 。（ 3 ） T D C 、 H M I 和 操 作 台 终 端 之 间 采 用 以 太 网通 讯 。 由 于 急 停 系 统 和 T D C 之 间 传 输 数 据 不 太大 ， 因 此 ， 采 用 抗 干 扰 较 强 的 P R O F I B U S - D P 通 讯 。5 结 束 语唐 钢 1 7 0 0 热 轧 生 产 线 是 中 方 与 西 门 子 共 同合 作 自 主 集 成 的 重 点 工 业 建 设 项 目 ， 自 2 0 0 5 年 底投 入 运 行 以 来 ， 系 统 运 行 稳 定 ， 该 厂 的 生 产 的 中 碳钢 、 冷 轧 用 料 、 高 强 低 合 金 钢 、 汽 车
