PDF《基于 PAC 系统的棒材连扎线控制系统 汪曙峰,方康玲,刘宇》

基于 PAC 系统的棒材连扎线控制系统 汪曙峰,方康玲,刘宇 (武汉科技大学信息科学与工程学院,湖北 武汉 430081) 摘要: 为了提高轧钢厂老式棒材连扎线的使用效率和可靠性,提出了一种基于PAC系统平台的 控制系统.

该系统充分发挥工业PAC系统高集成性、低成本、高可靠性等优势,利用机械上 多种可以测取的信号,实现了对连扎线的自动控制、在线监测和故障诊断.详细讨论了系统 的硬件构成和软件结构,介绍了监测控制模块和故障诊断模块的组成结构. 关键词 :棒材连扎线;

可编程自动化控制器;

监测控制;

故障诊断 Control System of Continuous rod rolling line Based on PAC System WANG Shu Feng, FANG Kang-ling, LIU Yu Institute of Information Science and Engineering, Wuhan University of Science and Technology Wuhan 430081,Hubei Province Abstract : In order to improve the efficiency and reliability of the continuous rod rolling line in rolling mill, a control system based on PAC platform is put forward. This system not only takes full advantages of the industrial PAC, but also uses a variety of mechanical signal to realize the auto-control, on-line monitoring and fault diagnosis of the rolling line. Then detailed discussion on the hardware and software of the system is presented, especially on the architectual of it. Key words : continuous rod rolling line ;

PAC;

Monitor and control;

fault diagnose 引言 这几年许多轧钢厂棒材连扎线老化、结构复杂,易受到轨道温度、速度等外界因素的影 响,不易控制,经常出现故障影响生产效率.以往技术人员虽然在处理故障和问题时采用了 半结构化方法,即一方面根据现场信息要现场收集大量数据,并对其作计算和估算,同时还 要借助自己长期积累起来的经验知识,才能对问题做出回答.这种人工方法速度很慢,如果 对一些相关数据的发现、处理不及时就会导致系统运行不正常影响生产.鉴于上述情况,有 必要创建统一的控制系统,来在线地对数据进行监测和处理,对连扎线做出最优控制,及时 的给出故障原因和操作指导,从而使系统尽快恢复正常,保证生产的顺利进行.

1 硬件结构: 控制系统有两大主要任务: 一是完成在线监测控制, 包括采集传感器的输出信号和传感 器数据的预处理, 系统根据这些信号发出相应的控制指令控制整条连扎线的运转, 并监测连 扎线各个部分的运行情况,随时提供预警信息;

二是完成故障诊断任务.在此控制系统中, 按结构分为两部分:数据采集单元和中心处理单元.数据采集单元负责完成数据采集、信号 处理的任务, 然后将这些信号送到中心处理单元里;

中心处理单元负责对数据进行分析和诊 断,实现监测控制和故障诊断功能,并将数据通过以太网传送到远程数据中心的服务器中. 系统硬件结构图如图1所示. 图1:系统硬件结构图 1.1数据采集单元 数据采集单元直接安装固定在工程机械各主要部位上, 完成传感器标定和校准, 工况参 数采集、信号的特征提取.数据采集单元主要由传感器、信号调理、AD转换组成.开发一个 控制系统的首要任务就是选择适当的工况参数, 所谓适当, 就是所测取的信号能够迅速而准 确地反映出系统工作状态的变化, 能反映工程机械运行状态的特征信息多种多样. 选择适当 的测量参数非常重要.本系统是以棒材连扎线为控制对象,选取制动板、分离板、冷床电机 的转速、动作时间,连扎线轨道速度、温度和扎件直径等参数为检测信号,通过对这些参数 的自动监测和分析,进行连扎线的监测控制和故障诊断. 1.2 中心处理单元 最初考虑采用传统的 PLC+工控机方式,由PLC 处理信号的采集、逻辑处理、输出控制, 由工控机进行算法的实现和人机对话,此方案主要面临两大问题:稳定性,通常 PC 的通用 操作系统不能提供用于控制足够的稳定性;