摘要:介紹了熱鍍鋅生產(chǎn)的工藝流程和MCGS組態(tài)軟件的工作原理。針對熱鍍鋅的工藝流程,用MCGS組態(tài)軟件來對此工藝過程進(jìn)行了控制演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并對演示系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的功能和過程進(jìn)行描述。
關(guān)鍵詞:熱鍍鋅;演示系統(tǒng);MCGS組態(tài)軟件
[align=center]Application of MCGS in galvanization production line‘s demonstration system designing
He Ping,Lou Yi
(College of electrical engineering, Xinjiang University, Wulumuqi, china,830008)(新疆大學(xué) 電氣工程學(xué)院,新疆 烏魯木齊,830008)[/align]
Abstract:The paper introduces the technical process of hot dip galvanization and the working principle of MCGS. Aiming at the technical process of the hot-dip galvanizing, it use the MCGS to design this process control demonstration system. Finally when the demonstration system is running in practice,the functions and processes is described.
Keywords:Hot Galvanizing; Demonstration system; MCGS
1 熱鍍鋅概述
熱鍍鋅是應(yīng)用最廣泛的金屬防腐方法,它是由古老的熱鍍錫方法發(fā)展而來的。它的生產(chǎn)工藝流程分為四段:入口段、退火、處理段和出口段。入口段包括開卷機(jī)、直頭機(jī)、雙切剪、焊機(jī)等。退火段包括用于入口段和爐子段之間貯存帶鋼的入口活套塔、清洗裝置和帶有直熱式預(yù)熱段的立式退火爐,以及鍍鋅設(shè)備。處理段主要包括鋅合金化爐及用于鍍鋅后帶鋼冷卻的設(shè)備,帶四輥平整機(jī)的拉矯段、鈍化處理設(shè)備。此外,還有控制帶鋼張力和運(yùn)輸?shù)模虞佉约百A存帶鋼用的中間活套塔。在出口段和處理段之間是用于存貯帶鋼的出口活套塔。出口段設(shè)有檢查臺(tái)、涂油機(jī)、飛剪和把板材卷成帶卷的卷取機(jī)。
2 MCGS組態(tài)軟件介紹
MCGS(Monitor and Control Generated System ,通用監(jiān)控系統(tǒng)) MCGS是一套基于 Windows 平臺(tái)的,用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng) ,為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái),能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢曲線和報(bào)表輸出及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。它支持國內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)與輸出設(shè)備 ,已經(jīng)在石油、電力、化工等多種工程領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。
MCGS組態(tài)軟件由“MCGS 組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”2個(gè)系統(tǒng)組成,圖1所示為其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境,用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等組態(tài)工作。MCGS運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境,在運(yùn)行環(huán)境中完成對工程的控制工作。2部分互相獨(dú)立,又緊密相關(guān)。
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圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖[/align]
3 熱鍍鋅生產(chǎn)線流程的MCGS模擬設(shè)計(jì)
連續(xù)熱鍍鋅的典型工藝流程為: 熱軋酸洗來料 →焊接 →清洗 →入口活套 →退火 →鍍鋅 →平整 →拉矯→鈍化 →出口活套 →卷取。這一系列的過程非常復(fù)雜,而本次設(shè)計(jì)主要是用MCGS組態(tài)軟件制作控制畫面,用以模擬實(shí)際的工藝過程,讓大家對熱鍍鋅生產(chǎn)有更直觀的了解。在設(shè)計(jì)時(shí)簡化了鍍鋅生產(chǎn)的工藝過程,著重對鍍鋅溫度、開卷機(jī)、雙切剪、焊機(jī)、出口剪、收卷機(jī)和走燈的控制做了設(shè)計(jì)。
本控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的是鍍鋅生產(chǎn)線的MCGS模擬演示控制。系統(tǒng)的工藝要求是按下啟動(dòng)按鈕后首先判斷鋅鍋的溫度是否達(dá)到4800C,如果鋅鍋溫度達(dá)到4800C那么開卷機(jī)1=1,當(dāng)開卷機(jī)1沒有鋼卷時(shí)剪機(jī)1=1、開卷機(jī)2=1,當(dāng)開卷機(jī)2沒有鋼卷時(shí)剪機(jī)2=1、開卷機(jī)1=1,接著焊機(jī)=1、走燈D00-D50依次等于1、飛剪=1,當(dāng)飛剪=1后就判斷收卷機(jī)1是否已滿,如果沒有慢則開卷機(jī)1=1,如果滿了則開卷機(jī)2=1,當(dāng)開卷機(jī)2=1以后,系統(tǒng)就開始判斷收卷機(jī)2是否已滿,若沒有慢則開卷機(jī)2=1,如果已滿則返回到剪機(jī)從新判斷開卷機(jī)1,如此循環(huán)下去直到停止按鈕按下,整個(gè)控制停止,其控制流程如圖2所示。
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圖2 鍍鋅生產(chǎn)線演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖[/align]
4 系統(tǒng)組態(tài)
系統(tǒng)組態(tài)步驟如下:
(1) 打開MCGS組態(tài)環(huán)境,建立工程項(xiàng)目。
(2) 制作工程畫面。工程畫面制作是在用戶窗口內(nèi)完成的,根據(jù)系統(tǒng)中所用到的硬件設(shè)備,在MCGS的設(shè)備工具箱中進(jìn)行選取 ,然后放到合適的位置,讓系統(tǒng)中的物料流動(dòng)構(gòu)成一個(gè)閉合回路,以實(shí)現(xiàn)與操作人員之間的交互式界面。如圖3 所示為鍍鋅生產(chǎn)線演示控制系統(tǒng)組態(tài)畫面。
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圖3 鍍鋅生產(chǎn)工藝線演示系統(tǒng)畫面[/align]
(3) 定義數(shù)據(jù)對象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是 MCGS 工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元,建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。定義數(shù)據(jù)對象的內(nèi)容主要包括:指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù) ,如存盤的周期、存盤的時(shí)間范圍和保存期限等。
(4) 動(dòng)畫連接。由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動(dòng)的,需要對這些圖形對象進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì),真實(shí)地描述外界對象的狀態(tài)變化,達(dá)到過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。MCGS實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性連接,并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,圖形對象的外觀和狀態(tài)特征,由數(shù)據(jù)對象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫效果。
(5) 控制策略。該鍍鋅控制演示系統(tǒng)策略分為:啟動(dòng)策略、恢復(fù)策略、走燈策略、剪機(jī)定時(shí)轉(zhuǎn)換策略、開卷機(jī)轉(zhuǎn)換策略、收卷機(jī)轉(zhuǎn)換策略、數(shù)碼顯示策略、停止策略等。
(6) 運(yùn)行調(diào)試。系統(tǒng)組態(tài)完成后首先進(jìn)行組態(tài)的檢查 ,在確認(rèn)沒有錯(cuò)誤的情況下進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境。
5 結(jié)語
本文結(jié)合 MCGS控制系統(tǒng)組態(tài)軟件,詳細(xì)地論述了工控組態(tài)軟件的原理及其具體的實(shí)現(xiàn)過程。論文采用了 MCGS一種新的控制策略方法一一圖形組態(tài)法,這種方法具有 “所見即所得”的特性,解決了傳統(tǒng)的組態(tài)軟件中編程語言組態(tài)不直觀的缺點(diǎn)。組態(tài)軟件在大多數(shù)工業(yè)上都有較廣的應(yīng)用,目前國內(nèi)的工業(yè)上,組態(tài)軟件的應(yīng)用十分廣泛。本文對熱鍍鋅生產(chǎn)工藝的介紹,通過MCGS組態(tài)軟件對美鋼聯(lián)法鍍鋅工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)模擬,基本上實(shí)現(xiàn)了用組態(tài)軟件 MCGS的自動(dòng)控制。該組態(tài)控制軟件具有精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)及監(jiān)控界面簡單操作方便等特點(diǎn),降低故障發(fā)生概率,增加系統(tǒng)控制靈活度,進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)先進(jìn)程度,具有較高的實(shí)用價(jià)值。
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作者簡介:
賀平(1957-)女,實(shí)驗(yàn)師, 從事實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與研究, heping15@126.com,13909918506;
婁毅 (1958-)男,高級實(shí)驗(yàn)師,從事實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與研究,xjdxlouyi@sohu.com 13579215632。
通訊地址:新疆大學(xué)(北校區(qū))電氣工程學(xué)院 ,賀平,830008