一种热轧带钢平整机组自动化控制系统技术方案

一种热轧带钢平整机组自动化控制系统，包括生产管理控制站ＭＮＧ、人机接口操作员工作站ＨＭＩ、基础自动化控制机及通讯网络，生产管理工作站ＭＮＧ用于通过网络从三级机接收或通过界面人工录入钢卷生产数据、生成产品生产策略、收集生产归档数据并上传三级机系统；基础自动化控制机采用ＳＩＭＡＴＩＣＴＤＣ，用于实现热轧带钢平整机组逻辑顺控制、速度协调控制、辊缝设定控制、延伸率控制、张力控制功能，完成热轧带钢平整机组的生产过程控制。本发明专利技术发挥了ＳＩＭＡＴＩＣＴＤＣ控制系统的运算、通信和控制的潜能，提高热轧带钢平整机组的生产质量，并且具有生产管理控制高效、界面友好，便于操作的二级机系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热轧带钢平整机控制
，也涉及采用西门子公司的SIMATICTDC 的实时多任务分布式控制系统。
技术介绍
热轧带钢平整机组的生产要想获得理想的产品质量，要求控制系统必须快速、可 靠实现热轧带钢平整机组逻辑顺控制(LCO)、速度协调控制(MRG)、辊缝设定控制(HGC)、延 伸率控制、张力控制功能，完成生产过程控制。作为世界闻名的自动化公司，SIEMENS公司 的 SIMATICTDC (SIMATICTechnologyandDriveControl),即工艺和驱动自动化系统，是一种 实时多任务的分布式数字控制系统，具有运行速度快、可靠性高、功能强大且容易组态等特 点，擅长解决处理复杂的驱动、控制和通讯任务，是对SIMATICS7理想的扩充。但是如何将SIMATICTDC控制系统在热轧带钢平整机组上组网应用，发挥其运算、 通信和控制的潜能，提高热轧带钢平整机组的生产质量，并且具有生产管理控制高效、界面 友好，便于操作的二级机系统，则是一项系统应用的研究课题，国内外尚无这方面的报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种热轧带钢平整机组自动化控制系统，发挥 SIMATICTDC控制系统的运算、通信和控制的潜能，提高热轧带钢平整机组的生产质量，并且 具有生产管理控制高效、界面友好，便于操作的二级机系统。为解决上述技术问题，本专利技术一种热轧带钢平整机组自动化控制系统，包括生产 管理控制站MNG、人机接口操作员工作站HMI、基础自动化控制机及通讯网络，其特征在于，生产管理工作站MNG 用于通过网络从三级机接收或通过界面人工录入钢卷生产数据 (PDI)、生成产品生产策略、收集生产实绩并上传三级机系统。三级机为工厂管理计算机系 统，完成生产计划及物流管理。人机接口操作员工作站HMI 用于显示主操作界面、辊缝设定控制(HGC)界面的生 产控制及设备控制界面；完成生产计划手工调整、控制功能选择、生产过程数据监控、设备 故障报警，生产报表打印；基础自动化控制机采用SIMATICTDC，用于实现热轧带钢平整机组逻辑顺控制(LC0)、 速度协调控制(MRG)、辊缝设定控制(HGC)、延伸率控制、张力控制功能，完成热轧带钢平整 机组的生产过程控制。通讯网络所述生产管理工作站、人机接口操作员工作站、基础自动化控制机之间 采用EthernetTCP/IP网络通讯协议，基础自动化控制机与现场远程I/O通过ProfibusDP 现场总线连接，现场传感器通过信号电缆与基础自动化控制机连接。所述生产管理工作站MNG包括PDI数据管理模块、生产配方管理模块、生产排程管 理模块和数据通信模块；所述PDI数据管理模块用于操作员手动输入原始钢卷数据，并对钢卷数据进行插入、删除、修改；所述生产配方管理模块用于编制准备生产钢卷的工艺数据 方案；所述生产排程管理模块用于编制钢卷产品生产计划；所述数据通信模块用于接收三 级机上的钢卷生产计划数据，并将钢卷生产归档数据上传给三级机。 所述PDI数据管理模块包括第一操作界面模块和第一数据操纵模块，第一操作界面模块读取钢卷数据库的数据，以钢卷号为单位生成并显示钢卷数据和钢卷数据操纵按钮；钢卷数据操纵按钮包括插入按钮、删除按钮、修改按钮、剪切和打捆操作 按钮、材质管理按钮；第一数据操纵模块包括插入操作模块、删除操作模块、修改操作模块、剪切和打捆操作 模块、材质管理模块；插入按钮触发插入操作模块执行对钢卷数据库插入某钢卷数据操作；删除按钮触发删 除操作模块执行删除钢卷数据库某钢卷数据的操作；修改按钮触发修改操作模块执行对钢 卷数据库的某钢卷数据修改操作；剪切和打捆操作按钮触发剪切和打捆操作模块用于对钢 卷数据库的某钢卷数据的分切卷和打捆属性进行设置；材质管理按钮触发材质管理模块是 对钢卷数据库的某钢卷数据的钢质、密度和张力属性数据的一种设置管理；所述生产配方管理模块用于编制准备生产钢卷的工艺数据方案，包括第二操作界面模 块和第二数据操纵模块，所述第二操作界面模块用于读取钢卷配方数据库的数据，生成并显示钢卷配方数据和 钢卷配方数据操纵按钮；钢卷配方数据操纵按钮包括插入配方按钮、删除配方按钮、修改配 方按钮；所述第二数据操纵模块包括插入配方操作模块、删除配方操作模块、修改配方操作模 块；插入配方按钮触发插入配方操作模块用于在钢卷配方数据库中增加配方记录；删除配 方按钮触发删除配方操作模块用于在钢卷配方数据库中删除配方记录；修改配方按钮触发 修改配方操作模块用于在钢卷配方数据库中针对某钢卷配方属性进行修改； 所述生产排程管理模块包括第三操作界面模块和第三数据操纵模块， 所述第三操作界面模块用于读取钢卷数据库的数据生成并显示钢卷数据列表，生成并 显示准备生产钢卷数据列表，生成并显示排产按钮、吊销按钮、下达生产指令按钮；所述第三数据操纵模块包括排产操作模块，用于从钢卷数据列表选择某钢卷，并将其 写入准备生产钢卷列表；吊销操作模块，用于从准备生产钢卷数据列表选择某钢卷，并将其 从准备生产钢卷列表中删除；下达生产指令模块，用于从准备生产钢卷数据列表选择某钢 卷，并将其数据传送到基础自动化控制系统，排产按钮、吊销按钮、下达生产指令按钮分别触发排产操作模块、吊销操作模块、下达 生产指令模块；所述第三数据操纵模块还包括钢卷顺序的移动操作模块，用于在准备生产钢卷数据列 表中选择所要调整的钢卷，对该钢卷在列表中的顺序进行调整；所述钢卷删除操作模块，用于在准备生产钢卷数据列表中选择所要调整的钢卷，对该 钢卷在列表中进行删除；所述数据通信模块包括第四操作界面模块和第四数据操纵模块， 所述第四操作界面模块读取三级机钢卷计划数据库，生成三级机钢卷计划数据库列 表，生成本机钢卷数据库列表和通信操纵按钮，包括接收按钮、退回按钮，接收按钮用于触发接收操作模块，退回按钮用于触发退回操作模块，所述第四数据操纵模块包括接收操作模块、退回操作模块，接收操作模块用于将操作人员在三级机钢卷计划数据库列表中选择的钢卷，写入本机中的钢卷数据库；退回操作模 块用于将操作人员在钢卷数据列表中选择的钢卷删除，写回到三级机钢卷计划数据库列 表；所述第四数据操纵模块还包括编辑归档模块，用于对钢卷生产归档数据进行修改操作；所述第四操作界面模块还用于读取基础自动化系统的钢卷生产归档数据，生成钢卷生 产归档数据列表、编辑归档数据按钮；编辑归档数据按钮触发编辑归档模块；所述第四数据操纵模块还包括归档发送操作模块，用于将钢卷生产归档数据传送给三 级机；所述第四操作界面模块还用于生成发送钢卷实绩数据操作按钮，发送钢卷实绩数据操 作按钮触发归档发送操作模块；所述第四数据操纵模块还包括生产作业时间录入发送模块，用于对本班次的生产作业 时间数据进行录入和上传给三级机系统。所述第四操作界面模块还生成录入发送班作业时间按钮，录入发送班作业时间触 发生产作业时间录入发送模块。本专利技术的有益效果体系结构合理，控制实时性高，实现热轧带钢平整线生产过程 数据自动化采集、显示及上传、设备运行状态的显示及故障报警，发挥SIMATICTDC控制系 统的运算、通信和控制的潜能，提高热轧带钢平整机组的生产质量，并且具有生产管理控制 高效、界面友好，便于操作的二级机系统，可在热轧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热轧带钢平整机组自动化控制系统，包括生产管理控制站ＭＮＧ、人机接口操作员工作站ＨＭＩ、基础自动化控制机及通讯网络，其特征在于，生产管理工作站ＭＮＧ：用于通过网络从三级机接收或通过界面人工录入钢卷生产数据（ＰＤＩ）、生成产品生产策略、收集生产归档数据并上传三级机系统；人机接口操作员工作站ＨＭＩ：用于显示主操作界面、辊缝设定控制、生产控制界面及设备控制界面；实现生产计划手工调整、控制功能选择、生产过程数据监控、设备故障报警，生产报表打印；基础自动化控制机：采用ＳＩＭＡＴＩＣＴＤＣ，用于实现热轧带钢平整机组逻辑顺控制（ＬＣＯ）、速度协调控制（ＭＲＧ）、辊缝设定控制（ＨＧＣ）、延伸率控制、张力控制功能，完成热轧带钢平整机组的生产过程控制；通讯网络：所述生产管理工作站、人机接口操作员工作站、基础自动化控制机之间采用Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　ＴＣＰ／ＩＰ网络通讯协议，基础自动化控制机与现场远程Ｉ／Ｏ通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ　ＤＰ现场总线连接，现场传感器通过信号电缆与基础自动化控制机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚祥，李国安，
申请(专利权)人：武汉吉威科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]