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河钢邯钢线棒材厂高线通信原理

1 概述

河钢邯钢高速线材生产线始建于1985 年,于1987 年正式投产,其设计速度75m/s,是我国最早建成的高速线材生产线之一,主要产品包括∮5.5mm-∮13.5mm 光面线材盘卷及螺纹线材。经过多处局部改造升级至今,其已具备年产钢46 万吨的能力。

2 电气控制系统的构成

邯钢高线于2011 年进行了电气控制系统升级改造,改造后配备基础自动化控制系统,该系统配置1 台SIEMENS 公司的S7-400 系列PLC,设有2 个主轧线操作台,主电室内设有工程师站,每个站内均配有SIEMENS 公司的工控机,主传动采用SIEMENS 公司的6RA70 系列产品,每套传动装置配备一块CBP通信板,用作与PROFIBUS-DP 的通信接口,操作台、工程师站与PLC 之间的通信采用工业以太网,两类通讯网络联接,组成并行运算、集中管理、分散控制、资源共享的分布式计算机控制系统。现已实现了以SIEMENS 公司S7 系列PLC 为核心,基于PROFIBUS-DP 网络通信的全数字装置,基础自动化系统与传动系统之间完全通过网络交换信息的全数字化的控制系统。控制信息和系统状态信息通过工业以太(ETHERNET) 和分布式I/O网(PROFIBUS-DP)交换。

3 PROFIBUS-DP 网络

在高线自动化控制系统中,PROFIBUS-DP 现场总线应用在全数字调速系统控制器6RA70、分布式I/O 西门子ET200M与S7-400PLC 之间的通信上。

3.1 硬件组态

硬件组态的任务就是在STEP7 中生成一个与实际硬件系统完全相同的系统。邯钢高线生产线的PROFIBUS-DP 总线共设有36 个站,S7-400PLC 作为主站,CPU416-2DP 集成2 个DP接口,使用STEP7V5.5 中硬件组态工具HW Config 生成2 个子网,对应于2 个DP 接口,将设定站地址为1,传输速率根据现场实际需要,设置为187.5Kbps。4 个模块式DP 从站ET200M,用于采集控制现场操作台、机旁操作箱输入/输出信号,在其接口模块IM153-1 的DIP 开关设置站地址26-29,其地址应与SETP7 组态的站地址相同;网络中其余从站均为西门子直流调速装置6RA70,用以控制生产线中粗中精轧直流电机以及飞剪、夹送辊、吐丝机、散卷辊道等电机的速度调节,通过设置参数P918 确定各从站地址,同时在STEP7 中设置站地址与实际相对应。

主站上应用S7-400PLC 的CPU416-2DP,BUS 终端器设定为ON。从站中11#散卷辊道电机直流传动装置(地址为41)的BUS 终端器设定为ON,其余从站的BUS 终端器均为OFF。BUS终端器设定一定要正确,即BUS 两端为ON,中间接点为OFF。通讯距离约为200M。

PROFIBUS-DP 的布线要严格按照适配模件的说明来接线,通讯电缆为专用DP 电缆。屏蔽层的接线一定要保证单端接地,同时结合现场总线的抑制干扰技术可以保证系统通讯的正常运行。

3.2 S7-400 与6RA70 的通讯设置

在直流传动装置网络硬件组态时,关键在于选取CBP 通信板的通信区,过程数据PZD 用于PLC 控制和监视传动装置,参数数据PKW 用于读写PLC 的参数,它们统称为参数过程数据对象(PPO)。邯钢高线对于CBP 通信板的选择是PPO4,PPO4 中包含6 个过程数据PZD, 为传动装置返回主站的状态字和主实际值。6RA70 传送的是一致性数据,主站需要调用SETP7 中SFC14 和SFC15 将数据打包后发送,将接收的数据解包。6RA70直流调速装置与通信有关的设置主要为:

P918=1、2、3...,CBP 通信板的DP 站地址。

U734.001=K9113, 返回的第一个字PZD1 是自定义状态字,详见表1。

供试材料为河北省农林科学院粮油作物研究所(国家大豆改良中心石家庄分中心)提供的大豆ms1轮回群体,对照品种为贵州省区域试验对照品种黔豆7号和贵州省地方品种铜科豆2号。

本研究通过谱效关系分析证实,紫荆叶提取物质量浓度为100 mg/mL(以生药计)时,P5、P8、P10、P12、P15、P16号共有峰与其对酪氨酸酶活性的抑制作用呈正相关,P2、P4号共有峰与其对酪氨酸酶活性的抑制作用呈负相关。但上述共有峰面积(代表化合物的含量)与酪氨酸酶活性抑制作用的正/负相关性只能表示其作用趋势,并不表示这些化合物直接对酪氨酸酶活性起抑制或激活作用;且谱效关系分析是以各个峰作为独立样本为假设前提,而忽略了不同化合物之间的相互作用。因此,这些特征色谱峰所代表的化合物的结构仍需进一步鉴定,化合物之间的相互作用仍需进一步深入探索。

U734.002=K117,返回的第二个字PZD2 是电枢电流实际值。

同时,结合内外部因素来看,许多大型重污染企业期望通过上市实现低成本融资、提升原始投资人的价值、获得资本市场上的强大收购能力、提升企业的知名度,在国家强制规定上市污染企业的年报必须对环境行为进行披露的情况下,为获得投资人的认可、成为股民的选择,企业迫于外界压力和自身需求,往往会在环境行为方面进行合理化投资。

U734.003=K167,返回的第三个字PZD3 是速度实际值。

U734.004=K33,返回的第四个字PZD4 是状态字2。

U734.006=K6001,返回的第六个字PZD6 是通过USS 协议与传动装置连接的S7-200PLC 返回的数据。

表1 自定义状态字

�� �������� �� ���������� ����� �� ������ ����� ��� ������ ��� � ��� ����!� '#$%&'()�� ��� ����*� +,�-&'()�� ��� ����.� /01��234� �!� ����5� ���� �*� ����

在STEP7 中编写程序SFC14,SFC15,用来读写直流传动装置的参数。

用计算机全面代替人工审计,建立审计数据库,对实施流程进行全城跟踪控制,对各项审计报表进行精准复核,并对银行业务实行再监督。为此需要加强审计人员的计算机专业知识培训并吸纳计算机行业的专项人才。

参数LADDR 对应PZD 的起始地址。

这样就完成了主站与6RA70 的通信设置。

采用SAR双通道对消技术对两通道信号进行处理,可得散射波干扰对消结果如图6所示.图6(a)是采用自动相位搜索算法进行相位估计的补偿对消成像,从图中可以看出虚假散射场景被完全对消,传统散射波干扰失效.但由于对消后真实目标回波信号受调制项影响,区域成像沿方位向产生对消暗条纹.图6(b)为对消结果的幅度等值线图,在图中很难辨别出虚假散射场景的等幅值线,同时在方位向上靠近干扰机的真实目标幅度极弱,形成了十分明显的幅值低谷,进一步验证了双通道对消效果和真实目标信息损失造成的影响.由式(5)计算可得暗条纹周期约为725m,因此在图中只能显示与干扰机同方位向的一条暗条纹.以上仿真结果均与理论分析一致.

对于混合物试样来说,不单是膨润土之间的作用产生强度,也有可能是砂颗粒之间的接触产生强度.为了判断混合物中粗颗粒是否接触,引入砂骨架孔隙比es的概念[12],其定义为混合土中砂以外成分的体积Vother与砂颗粒体积Vsand之比:

3.3 S7-400 与ET200M的通信设置

ET200M是具有S7-300 自动化系统组态技术,由IM153-X和多个S7-300 的I/0 模块组成的。邯钢高线的ET200M安装的是IM153-1,它包含了用于信号模块(SM)、功能模块(FM)以及通信处理器(CP)的接口模块。邯钢高线的4 个ET200M模块式DP 从站全部位于PROFIBUS(2)子网上,按要求将ET200M安装完成后,设置其PROFIBUS 地址,调节IM153-1 上的7 位拨码开关,数值相加即为地址。设置地址应与在STEP7 中网络组态时设置的地址相对应。

4 工业以太网

4.1 硬件组态

邯钢高线的工业以太网主要用于轧线主操作台2 台人机接口终端(HMI)计算机,调度室一台人机接口终端(HMI)计算机以及主电气室2 台工程师机的通信。CP443-1 是用于S7-400的全双工以太网通讯器,安装在SIEMENS 公司的S7-400 系列PLC 上,有一个RJ-45 插座,通信服务包括TCP/IP、UDP、S7 通信、S5 兼容通信。CP443-1 的RJ-45 接口与工业以太网交换机的输入接口连接,输出接口分别使用光纤介质连接到各人机界面计算机的网卡上。

4.2 使用TCP/IP 进行通信

4.2.1 设置计算机网卡的IP 地址计算机网卡与CP443-1 的以太网接口的IP 地址应在同一网段内,它们应使用相同的子网掩码。采用子网网段地址192.168.10,和默认的子网掩码255.255.255.0

4.2.2 设置PG/PC 接口

在SMATIC 管理器中,执行菜单“设置PG/PC 接口”,在对话框中选择使用TCP/IP 的计算机网卡。

完成如上设置后,工业以太网通信基本完成。

5 结论

工业控制网络已成为现代工业控制系统不可缺少的重要组成部分。从计算机、PLC 到驱动设备、人机界面,网络通信无处不在。邯钢高线生产线经过几年学习探索,现已实现了PROFIBUS-DP 与工业以太网两类通信网络稳定运行,为生产顺行打下了良好的基础。

参考文献

[1] 廖常初.西门子工业通信网络组态编程与故障诊断[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2] 廖常初.S7-300/400PLC 应用技术[M].北京:机械工业出版社,2008.

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