PLC和组态软件在高炉槽下配料控制系统中的应用研究
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摘要
可编程序控制器(PLC，Programmable Logic Controller)因其高可靠性和较高的性价比，而在工业控制中被广泛应用。监控组态软件也是自80年代后期伴随个人计算机的普及而迅猛发展起来的。它以其具备的实时多任务、接口开放、使用灵活、功能多样、运行可靠等特点而具有很强的实用价值。
本文结合合肥钢铁公司的3#高炉槽下配料系统的工艺改造项目，设计了电气控制、PLC程序控制和计算机监控这三个系统。文中在对三个系统分别介绍之余，着重于对后两个系统的阐述。
该项目采用的是德国Siemens公司的S7-300系列PLC，运用与之相配的STEP7编程软件，通过STL和LAD两种编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该槽下配料系统可以按要求自动完成配料、称量、装料全过程，并自动实现称量补偿。
采用了同是Siemens公司的WinCC工控组态软件对上位机监控软件组态，实现现场数据实时记录和监控，设计了实时称重、记录查询、报警、实时模拟等具有Windows风格的动态操作画面。
PLC和设置在槽下操作室和高炉值班室的工控机组通过PROFIBUS现场总线组成一个混合型的工业控制系统，发挥上级工业PC和下级PLC各自的优势。
此外，文中对系统中的检测设备——称重传感器和重量变送器的工作原理也作了较为详尽的探讨。
PLC is widely used in industry for its high reliability and performance/price ratio. The configuration software also enjoys fast development due to the popularization of personal computer,and is recognized of the value originated from the merits such as real-time multitasking,openness,flexibility,versatility,and reliability.
Based on the work of the innovation project for the proportioning system of No. 3 blast furnace of Hefei Steel & Iron Co.,the paper presents the design of the electrical system,PLC system and the supervision system,and puts the stress on the later two systems.
With the Siemens PLC S7-300 and the corresponding programming software STEP7,that helps in control software programming,the proportioning system meets the requirements of automatic proportioning,weighing,loading and weight compensating.
The design work uses WinCC,that is also a product from Siemens,to configure the supervisory software,realizing the real-time data-logging,supervising and controlling,as well as various visual HMI with Windows features such as real-time weighing,record checking,alarming,dynamic simulation.
PLC and the IPCs in the scheduler room are linked together via Profibus to form a hybrid industry control system,in order to make profit of the unique merits of PLC and IPC.
The paper also makes discussion on the measuring devices------weight sensors
and transducers.
本文结合合肥钢铁公司的3#高炉槽下配料系统的工艺改造项目，设计了电气控制、PLC程序控制和计算机监控这三个系统。文中在对三个系统分别介绍之余，着重于对后两个系统的阐述。
该项目采用的是德国Siemens公司的S7-300系列PLC，运用与之相配的STEP7编程软件，通过STL和LAD两种编程语言编制了下位机的控制程序，从而使该槽下配料系统可以按要求自动完成配料、称量、装料全过程，并自动实现称量补偿。
采用了同是Siemens公司的WinCC工控组态软件对上位机监控软件组态，实现现场数据实时记录和监控，设计了实时称重、记录查询、报警、实时模拟等具有Windows风格的动态操作画面。
PLC和设置在槽下操作室和高炉值班室的工控机组通过PROFIBUS现场总线组成一个混合型的工业控制系统，发挥上级工业PC和下级PLC各自的优势。
此外，文中对系统中的检测设备——称重传感器和重量变送器的工作原理也作了较为详尽的探讨。
PLC is widely used in industry for its high reliability and performance/price ratio. The configuration software also enjoys fast development due to the popularization of personal computer,and is recognized of the value originated from the merits such as real-time multitasking,openness,flexibility,versatility,and reliability.
Based on the work of the innovation project for the proportioning system of No. 3 blast furnace of Hefei Steel & Iron Co.,the paper presents the design of the electrical system,PLC system and the supervision system,and puts the stress on the later two systems.
With the Siemens PLC S7-300 and the corresponding programming software STEP7,that helps in control software programming,the proportioning system meets the requirements of automatic proportioning,weighing,loading and weight compensating.
The design work uses WinCC,that is also a product from Siemens,to configure the supervisory software,realizing the real-time data-logging,supervising and controlling,as well as various visual HMI with Windows features such as real-time weighing,record checking,alarming,dynamic simulation.
PLC and the IPCs in the scheduler room are linked together via Profibus to form a hybrid industry control system,in order to make profit of the unique merits of PLC and IPC.
The paper also makes discussion on the measuring devices------weight sensors
and transducers.
引文
[1]杨士元 李美莺 《可编程序控制器编程》 清华大学出版社，1994
[2]许江 蒋跃宗 《可编程序控制器PLC基础应用教程》 中国水利水电出版社，1996
[3]廖常初 《可编程序控制器应用技术》 重庆大学出版社，1998
[4]何衍庆 《可编程序控制器原理及应用技巧》 化学工业出版社，1997
[5]汪晓光 《可编程序控制器原理及应用》 机械工业出版社，2001
[6]吕景泉 《可编程序控制器及其应用》 机械工业出版社，2001
[7]刘敏 《可编程序控制器技术》 机械工业出版社，2001
[8]皮状行《可编程序控制器的系统设计与应用实例》机械工业出版社，2001
[9]STEP7 V5.0编程手册，SIEMENS公司，1998
[10]SIMATIC HMI WINCC手册，SIEMENS公司，1998
[11]张国忠 《控制技术》 中山大学出版社，1995
[12]颜本慈 《自动检测技术》 国防工业大学出版社，1992
[13]李仁 《电器控制》 机械工业出版社，1988
[14]阳宪惠 《现场总线技术及其应用》 清华大学出版社，1999
[15]马国华《监控组态软件及应用》清华大学出版社，2001
[16]朱俊 “PLC在粮库自动控制系统中的应用” 《电气自动化》，2000．5
[17]张文宏 “本钢一铁厂高炉T-M集散控制系统” 《冶金自动化》，1994．5
[18]张凤祥 “本钢5#高炉计算机控制系统” 《冶金自动化》，1994．11
[19]赵富明 “PLC及其网络在350m~3高炉控制系统中的应用” 《新疆钢铁》，1993．1
[20]高晓天 “300m~3高炉控制系统” 《自动化博览》，2001．2
[21]王华强 “合钢3#高炉监控系统” 《冶金自动化》，1997，21(6)
[22]梁首发 “S7-300可编程序控制器及工控组态软件WinCC应用” 《电气自动化》，2000．7
[23]张晓华、文曼“湘钢3#高炉TI565系统改造” 《工业控制计算机》，2002．2
[2]许江 蒋跃宗 《可编程序控制器PLC基础应用教程》 中国水利水电出版社，1996
[3]廖常初 《可编程序控制器应用技术》 重庆大学出版社，1998
[4]何衍庆 《可编程序控制器原理及应用技巧》 化学工业出版社，1997
[5]汪晓光 《可编程序控制器原理及应用》 机械工业出版社，2001
[6]吕景泉 《可编程序控制器及其应用》 机械工业出版社，2001
[7]刘敏 《可编程序控制器技术》 机械工业出版社，2001
[8]皮状行《可编程序控制器的系统设计与应用实例》机械工业出版社，2001
[9]STEP7 V5.0编程手册，SIEMENS公司，1998
[10]SIMATIC HMI WINCC手册，SIEMENS公司，1998
[11]张国忠 《控制技术》 中山大学出版社，1995
[12]颜本慈 《自动检测技术》 国防工业大学出版社，1992
[13]李仁 《电器控制》 机械工业出版社，1988
[14]阳宪惠 《现场总线技术及其应用》 清华大学出版社，1999
[15]马国华《监控组态软件及应用》清华大学出版社，2001
[16]朱俊 “PLC在粮库自动控制系统中的应用” 《电气自动化》，2000．5
[17]张文宏 “本钢一铁厂高炉T-M集散控制系统” 《冶金自动化》，1994．5
[18]张凤祥 “本钢5#高炉计算机控制系统” 《冶金自动化》，1994．11
[19]赵富明 “PLC及其网络在350m~3高炉控制系统中的应用” 《新疆钢铁》，1993．1
[20]高晓天 “300m~3高炉控制系统” 《自动化博览》，2001．2
[21]王华强 “合钢3#高炉监控系统” 《冶金自动化》，1997，21(6)
[22]梁首发 “S7-300可编程序控制器及工控组态软件WinCC应用” 《电气自动化》，2000．7
[23]张晓华、文曼“湘钢3#高炉TI565系统改造” 《工业控制计算机》，2002．2