結晶器激振系統(tǒng)的PLC控制與在線監(jiān)測的研究.pdf

1、控制結晶器按給定振動方式運動是連鑄工藝的關鍵技術.傳統(tǒng)的結晶器振動方式是按正弦方式運動的.隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,高效連鑄技術的提出,原來由偏心輪驅動四連桿機構的機械振動裝置已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)節(jié)奏和工藝的要求.液壓伺服驅動的振動裝置不僅可以實現(xiàn)非正弦振動,提高了鑄坯質量,而且還加快了生產(chǎn)進程,因此在當今各工業(yè)國家鋼鐵行業(yè)得到了普遍采用.然而,對于國內各鋼鐵企業(yè)來說,結晶器伺服激振系統(tǒng)畢竟是一項新技術,在使用過程當中仍存在許多問題,需要我們不斷

2、地消化和吸收.因此,該文以連鑄機結晶器伺服激振控制系統(tǒng)為對象進行了研究.該文對生產(chǎn)過程的計算機控制系統(tǒng)進行了綜述,分析比較了PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)、通用計算機控制系統(tǒng)以及集散控制系統(tǒng)的各自特點,并提出了混合控制系統(tǒng)的概念.連鑄機激振系統(tǒng)的振動波形由PLC產(chǎn)生,該文對其控制原理進行了闡述,并結合SIMATIC Step 7編程軟件,分析了其需要采集的輸入/輸出數(shù)字、模擬量,進而對PLC程序設計的整個組織結構進行了分析.同時,該文利

3、用西門子Prodave軟件包,采用CP5611通訊卡,基于VC++編程軟件,實現(xiàn)了下位PLC和上位工控機之間的網(wǎng)絡通訊.此外,對PLC站點之間的通信,該文也作了論述.根據(jù)監(jiān)測方案的基本思想以及連鑄機監(jiān)測系統(tǒng)的基本功能要求,作者在分析比較了幾種數(shù)據(jù)采集方案的基礎上,提出了結晶器監(jiān)測系統(tǒng)的硬件總體設計,并給出了狀態(tài)監(jiān)測儀表和傳感器布點圖.對VB和WinCC作為監(jiān)控開發(fā)軟件做了分析比較,結合現(xiàn)場實際,選擇PROFIBUS作為網(wǎng)絡通信技術方案,

4、決定利用WinCC開發(fā)上位機監(jiān)控系統(tǒng).該文對國外四大著名組態(tài)軟件做了分析比較,闡明了選擇WinCC組態(tài)軟件作為該監(jiān)控系統(tǒng)的原因.利用PLC從現(xiàn)場采集得到的數(shù)據(jù),基于WinCC組態(tài)軟件,對結晶器激振系統(tǒng)重要的狀態(tài)參數(shù)分別以趨勢和數(shù)值的方式進行了實時狀態(tài)監(jiān)測,為故障診斷提供了依據(jù).利用WinCC內嵌的C函數(shù),實現(xiàn)了報表的打印日期選擇以及管理員權限登陸的管理等功能.對WinCC的sybase數(shù)據(jù)庫,分別利用MS Excel/MS Query、

5、C動作和Visual Basic實現(xiàn)了對其進行操作.此外,探討了利用OPC實現(xiàn)現(xiàn)場總線信號與系統(tǒng)監(jiān)控軟件之間的通訊,并就WinCC與PLC的過程通訊做了闡述,給出了它們通訊的具體實現(xiàn)步驟.該文還對電液系統(tǒng)的監(jiān)測理論進行了詳細分析.提出了狀態(tài)變化特性及相應的敏感因子,對引起液壓系統(tǒng)失效的根源性工況原因作了分析,并描述了其特征參數(shù)的選取.作者就根源性工況監(jiān)測策略提出了結晶器激振系統(tǒng)的觀察點圖,并選取了其相應的觀察參數(shù).同時,對液壓系統(tǒng)性能失