摘 要：本文介紹QUANTUM PLC在濟鋼1700mm連鑄連軋工程連鑄濁環(huán)水斜板除油沉淀池系統(tǒng)中的應用。詳細描述了控制系統(tǒng)的硬件配置、軟件設(shè)計及實現(xiàn)功能，滿足了生產(chǎn)的需要。 1.概述 濟鋼1700mm連鑄連軋工程水處理系統(tǒng)是1700mm連鑄、連軋的總供水系統(tǒng)。連鑄水處理系統(tǒng)主要分為連鑄污水污泥系統(tǒng)、連鑄循環(huán)泵站系統(tǒng)、連鑄濁環(huán)水斜板除油沉淀池系統(tǒng)。連鑄濁環(huán)水斜板除油沉淀池系統(tǒng)主要用電設(shè)備包括：刮油機、進水池攪拌機、加藥設(shè)備攪拌機、加藥設(shè)備計量泵、泥漿泵、氣動漿液閥等。低壓設(shè)備采用常規(guī)的自動開關(guān)-接觸器-熱繼電器的恒速交流電動機傳動系統(tǒng)，均置于斜板除油沉淀池低壓配電室內(nèi)的GGD2型開關(guān)柜上。 2.系統(tǒng)配置 2.1控制系統(tǒng)簡介 斜板除油沉淀池電氣、儀表自動化控制系統(tǒng)分為基礎(chǔ)自動化（L1級）和過程自動化（L2級），并預留管理自動化（L3級）接口?？刂浦行牟捎眉蠵LC控制，CRT監(jiān)控和操作，不再設(shè)操作臺操作。通過HMI工作站，可以對所有設(shè)備進行在線監(jiān)控，完成各個工藝設(shè)備或工藝流程的順序控制、故障報警及顯示。每個系統(tǒng)通過PLC上掛Ethernet，進行數(shù)據(jù)交換。連鑄濁環(huán)水斜板除油沉淀池系統(tǒng)通過交換機與連鑄組成上一級管理網(wǎng)。每個PLC由Ethernet通訊接口提供自己的網(wǎng)絡鏈接Web頁，用戶可通過瀏覽器、HTML瀏覽本系統(tǒng)的運行狀況和生產(chǎn)情況。 斜板除油沉淀池基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)完成斜板除油沉淀池系統(tǒng)工藝設(shè)備的電氣、儀表控制。由一套QUANTUM控制器構(gòu)成。斜板除油沉淀池值班室設(shè)HMI操作站。通過以太網(wǎng)連接水處理區(qū)以太網(wǎng)交換機上，通訊介質(zhì)為光纖，實時交換數(shù)據(jù)。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。 圖1 系統(tǒng)構(gòu)成圖 2.2 PLC選型及I/O分配 根據(jù)裝置工作需要，選用性價比較高的Schneider QuantumnPLC，系列可編程控制器來構(gòu)建控制系統(tǒng)。CPU采用140-CPU-534-14，并且PLC帶有一個擴展機架。 32點數(shù)字量輸入模塊采用直流24V電源供電，用于檢測控制命令和開關(guān)狀態(tài)；16點數(shù)字量輸出模塊采用交流220V電源供電，用于各操作開關(guān)的控制、指示燈的狀態(tài)顯示；模擬量輸入，將模擬測量信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳臄?shù)字量已被計算機所接收。斜板除油沉淀池系統(tǒng)帶有14個信號處理模塊，其中9個數(shù)字量輸入模塊140-DDI-853-00，3個數(shù)字量輸出模塊140-DAO-842-10，2個模擬量輸入模塊140-ACI-030-00，擴展模塊選用140-CRA-93X-00 和140-CRA-93X-00，通訊處理模塊選用140-NOE-771-10。 3、上位監(jiān)控軟件設(shè)計 3.1監(jiān)控軟件特點 Monitor Pro 是一種上位監(jiān)控軟件，它工作在普通的PC機上，運行于Windows 2000 或 XP 上，網(wǎng)絡功能強大,Client/Server結(jié)構(gòu)；它包括兩大部分：畫面（HMI）部分—The Client Builder ，實時數(shù)據(jù)庫（RTDB）部分—The Configuration Explorer 。 采用當今流行的Client/Server結(jié)構(gòu)，軟件配置如圖2所示。為保證工業(yè)現(xiàn)場的穩(wěn)定，服務器采用英文Windows2000操作系統(tǒng)，,Monitor Pro V7.2單機版監(jiān)控軟件, 數(shù)據(jù)庫、客戶端和服務器運行于一臺工控機上。作為Client/Server結(jié)構(gòu)，斜板除油沉淀池過程控制系統(tǒng)的HMI上位監(jiān)控的數(shù)據(jù)全部通過服務器提交查詢、修改等指令，通過光纖以太網(wǎng)，分派至PLC控制器，完成對現(xiàn)場設(shè)備的在線監(jiān)控與操作。服務器中放置SQL7.0 數(shù)據(jù)庫，通過ODBC接口與MP7實現(xiàn)連接，完成對歷史數(shù)據(jù)的處理與存儲。 圖2 上位監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置圖 3.2上位機功能 上位機實現(xiàn)的功能如下：數(shù)字顯示集水坑液位、除油沉淀池瞬時流量、累積流量，顯示各設(shè)備的啟動、停止、運行、故障等狀態(tài)；啟動時，設(shè)備按鈕為綠色，正常時為紅色，故障時畫面顏色閃爍，同時并用文本方式顯示故障類型，方便故障的排除；能記錄一個月的故障情況（故障時刻、故障類型等），方便地進行事故分析。如水池水位一旦高于或低于警戒水位時，立刻報警，避免了水池溢水或抽空，既節(jié)約了寶貴的水資源，又保護了設(shè)備。HMI監(jiān)控畫面如圖3所示。 圖3 HMI監(jiān)控畫面 4、下位軟件設(shè)計 程序控制軟件采用Concept 2.6編程軟件，Concept編程軟件基于 Windows 的集成開發(fā)環(huán)境；含有全部的 IEC-1131 規(guī)定的編程語言；用戶可創(chuàng)建自己的函數(shù)塊，并可重復使用；內(nèi)置的模擬仿真調(diào)試器可離線仿真，加快應用軟件的開發(fā)和調(diào)試；提供多達7 層的軟件存取保護，防止非法訪問，安全、可靠；具有強大的在線幫助功能，界面友好，信息量大，極大方便應用開發(fā)人員的使用?？刂瞥绦蛄鞒虉D如圖4所示。 圖4 控制程序流程圖 5、實現(xiàn)功能 所有電氣設(shè)備的控制均可在HMI上通過點擊鼠標進行操作，。每個設(shè)備設(shè)有機旁操作箱，機旁操作箱上設(shè)有集中、現(xiàn)場選擇開關(guān)。當選擇現(xiàn)場操作時，通過機旁操作箱上的啟動、停止按鈕，在機旁進行控制，此方式為單機單動狀態(tài)，用于調(diào)試階段。當選擇集中操作時，攪拌機、刮油機、計量泵可以在HMI啟動、停止，潛污泵、泥漿泵、漿液閥有HMI自動和HMI手動兩種操作方式。 潛污泵僅在外部管廊集水坑液位高時使用。當集水坑液位超過最高水位-7.65m時，潛污泵自動投入運行，實現(xiàn)排水，當集水坑液位降至工作水位-8.10m時，潛污泵關(guān)閉，系統(tǒng)又轉(zhuǎn)入正常運行狀態(tài)。吸水池水位變化情況在除油沉淀池站CRT上顯示，以提醒現(xiàn)場工作人員及時處理。 HMI手動：單擊HMI自動按鈕，打開相應的子畫面，點擊啟泵按鈕，電機運行后，泵運行信號變綠；延時5S后，點擊開閥按鈕，閥的電機運行后，閥運行信號變綠；點擊關(guān)閥按鈕，閥的電機停止，閥運行信號變紅。當閥關(guān)閉后，相應的泵也連鎖停止。 HMI自動：單擊HMI自動按鈕，所有泥漿泵、漿液閥的設(shè)備運行將納入自動方式的連鎖關(guān)系中。1#泥漿泵運行，延時5秒后，1#漿液閥打開，1#泥漿泵運行15分鐘后，1#漿液閥關(guān)閉，同時2#泥漿泵運行，延時5秒后，2#漿液閥打開，2#泥漿泵運行15分鐘后，2#漿液閥關(guān)閉，同時3#泥漿泵運行……，以此類推。12#泥漿泵運行，延時5秒后，12#漿液閥打開，12#泥漿泵運行15分鐘后，12#漿液閥關(guān)閉，第1臺泥漿泵開啟……。當其中1臺泥漿泵出現(xiàn)故障時，自動啟動下一臺泥漿泵。當有5臺泵出現(xiàn)故障時，所有的泥漿泵、漿液閥禁止運行。 6、結(jié)束語 經(jīng)該PLC控制系統(tǒng)的設(shè)備滿足了生產(chǎn)要求，能在上位機上實時的反映遠距離設(shè)備的工作情況和報警信息，使操作更方便、故障處理更及時，達到了生產(chǎn)自動化控制的目標。 參考文獻 于慶廣．可編程序控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計．北京：清華大學出版社，2004 聯(lián)系人：李 俠 通訊地址：濟南市工業(yè)北路21號 濟南鋼鐵集團總公司自動化部 電話：（0531）88866647 E-mail: zglx0504@163.com 李俠 女（1979—）工學學士 從事電氣自動化方面的工作