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工业光通信产品之炼钢炉控制系统方案

供稿:北京东土科技股份有限公司 2004/6/15 11:38:00

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-在本炼钢控制系统项目中,我们设计采用德国西门子公司的PLC、通讯、工控软件及传动控制产品和KYLAND(东土电信)工业光通讯产品组成高质量、高性能的整合的控制系统,完成整个项目的过程及拖动控制任务。其中,采用了五套S7-400型PLC、十五套S7-300型PLC、近百套MASTERDRIVER系列传动产品(功率范围从几KW到数百KW)。
----上位监控系统由工业控制计算机配装工控软件,完成整个系统的过程数据采集、运行状态监视、系统设备控制及其他工业数据的采集、报表生成、打印、数据备份等工作。PLC系统与传动控制系统间采用的是西门子公司的PROFIBUS-DP总线通讯方式,完成控制信号及数据的高速传递与交换。同时,各子系统PLC与该子系统设备间有充分的信号线连接,当通讯系统出现故障时,子系统可独立运行,保证系统的安全性及可靠性。
通信层:采用工业级冗余光通讯网络技术,同时采用TCP/IP网络通信协议,其组网方便灵活。每个间隔层保护测控装置及变电站层装置上都装有KYLAND(东土电信)的KIEN 9000 和 KIEN 6000 工业以太网交换机。 工业以太网络接口,把变电站所有单元连接成统一控制网络,大大提高了通讯速率和整个系统的可靠性。
----系统主要的控制难点有以下几个方面:
· 四台转炉倾动电机的负荷平衡
· 氧枪提升时的钢绳松弛与抖动
· 板坯夹送辊电机的负荷平衡
· 方坯拉矫机的平衡出力
· 通讯网络的高速、高效数据传递
----其中,四台转炉倾动电机的负荷平衡是该项目中技术难度最大的课题,要求必须做到高速响应、高控制精度、高安全可靠性能。与以往的同等级转炉项目不同,上述课题的传动控制装置全部采用的是西门子公司的全交流MASTERDRIVE 6SE70系列变频器产品,配合西门子公司的PLC、PROFIBUS-DP通讯网络构建起高性能的传动系统,充分发挥出西门子产品多功能、高性能的特点,较好地解决了技术难题,并将负荷分配控制精度提高到5%以上(用户提出的负荷分配考核指标为<8%)。同时,将转炉倾动系统的响应时间控制在2秒以内,响应速度大大提高。
----众所周知,在冶金行业的工程项目中,所采用的电气自动化产品范围之广、种类之多几乎函概了电气自动化产品的所有门类,其中包括低压电器产品、逻辑控制产品(PLC)、工控及软件产品、通讯网络产品、仪表类产品、传动控制产品、传感器类产品、电动执行结构等等,德国西门子公司在上述的各项产品门类中都有高性能产品可供用户选择,同时在产品兼容性、产品相互接口的适应性等方面有着无可比拟的优势。
----现场控制站在与设备自带的PLC通讯时,采用Profibus_FMS的方式,其通讯介质为屏蔽双绞线,其通讯速率最大可达1.5Mbit/s。
----10KV及各变电所的相关信号,通过智能继电保护装置及智能空气断路器、用PROFIBUS-DP的通讯方式与现场控制站交换数据,每个间隔保护及测量装置均作为现场控制站的从站。
----现场控制站采用西门子S7 400 PLC,CPU采用4163DP高档CPU,具有运算速度快,资源丰富等优点。
----计算机监控软件采用西门子WINCC,它具有画面显示、趋势曲线、报警处理、报表处理、数据管理、网上浏览等功能。
----整个自控系统体现了西门子全厂一体化的先进自控理念,并且网络结构完全符合现场总线的国际标准。

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