摘 要：針對(duì)自動(dòng)矯直機(jī)控制與管理自動(dòng)化的需要，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種基于KingSCADA的矯直機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)大大提高了鋼材矯直系統(tǒng)自動(dòng)化程度及控制精度。本文介紹了基于KingSCADA的矯直機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)功能。

關(guān)鍵詞：矯直機(jī) KingSCADA 組態(tài)軟件 監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TG333.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（a）-0015-01＼

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)概述

矯直機(jī)是鋼材矯直的重要設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)的矯直機(jī)裝備水平不高，生產(chǎn)技術(shù)落后，大多數(shù)采用手動(dòng)人工調(diào)節(jié)，無法對(duì)輥縫進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整，精度不高。而國(guó)外的液壓矯直機(jī)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)輥縫自動(dòng)調(diào)整，位置控制精度較高。為此，本文對(duì)矯直機(jī)系統(tǒng)提出了改進(jìn)方案。

系統(tǒng)CPU采用西門子主流產(chǎn)品S7-200，該產(chǎn)品適合小型離散自動(dòng)化系統(tǒng)，完全能夠滿足本系統(tǒng)的控制要求。變頻器使用西門子MM440系列變頻器，與S7-200控制系統(tǒng)組成串口通訊網(wǎng)，使用西門子USS通訊協(xié)議，成熟技術(shù)、穩(wěn)定可靠。上位機(jī)采用北京亞控科技公司的KingSCADA組態(tài)軟件對(duì)矯直機(jī)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控與管理。

本控制系統(tǒng)具有報(bào)警系統(tǒng)完善、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析能力強(qiáng)、界面易用性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以對(duì)矯直機(jī)生產(chǎn)過程中的數(shù)字量和模擬量進(jìn)行監(jiān)控，并且系統(tǒng)根據(jù)事先編寫好的程序?qū)ιa(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，幫助提高矯直精度和生產(chǎn)效率。矯直機(jī)監(jiān)控主畫面如圖1所示。

2 系統(tǒng)功能概述

2.1 報(bào)警功能

在矯直機(jī)工作中，需要對(duì)設(shè)備的溫度、液壓站壓力、矯直速度和精度進(jìn)行監(jiān)控，報(bào)警功能用來指示控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的事件和操作狀態(tài)，可根據(jù)報(bào)警信息對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷。

報(bào)警畫面有包含三個(gè)窗口：實(shí)時(shí)報(bào)警、歷史報(bào)警和報(bào)警查詢窗口。報(bào)警事件存儲(chǔ)在系統(tǒng)默認(rèn)Access數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出實(shí)時(shí)報(bào)警窗口，并要求操作人員及時(shí)對(duì)報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)。

2.2 趨勢(shì)曲線功能

趨勢(shì)曲線可以分為實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線和歷史趨勢(shì)曲線兩種，用來反應(yīng)數(shù)據(jù)變量隨時(shí)間的變化情況。實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線時(shí)間軸隨時(shí)間變化自動(dòng)滾動(dòng)，實(shí)時(shí)顯示變量的變化。歷史趨勢(shì)曲線可以完成歷史數(shù)據(jù)的查看工作。在我們的系統(tǒng)中，曲線用來顯示矯直速度、電機(jī)溫度以及液壓站的情況。

2.3 數(shù)據(jù)分析功能

數(shù)據(jù)分析功能是本系統(tǒng)一個(gè)重要功能，由于傳統(tǒng)的觸摸屏在存儲(chǔ)容量和計(jì)算速度上都不及計(jì)算機(jī)，因此傳統(tǒng)控制系統(tǒng)未能很好的體現(xiàn)出生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)于提高生產(chǎn)效率和精度的重要性。

通過測(cè)量矯直后的鋼材并將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，使用特定算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出最適合生產(chǎn)的數(shù)據(jù)參數(shù)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改。通過軟件算法補(bǔ)償設(shè)備老化磨損等因素引起的誤差，提高矯直精度。

2.4 系統(tǒng)安全

系統(tǒng)安全性包括系統(tǒng)用戶的管理和系統(tǒng)中操作權(quán)限的設(shè)置，在工業(yè)應(yīng)用中，有很多需要改變參數(shù)的地方需要加上操作權(quán)限，防止出現(xiàn)人為誤操作造成的危險(xiǎn)。本系統(tǒng)中角色介紹。

操作員：一般情況下，操作員只具有監(jiān)視系統(tǒng)，確認(rèn)報(bào)警信息的權(quán)限，無法改變系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的重要參數(shù)，優(yōu)先級(jí)最低。

工程師：除具有操作員的所有權(quán)限外，還可對(duì)系統(tǒng)中的重要參數(shù)設(shè)值，優(yōu)先級(jí)較高。

管理員：具有操作員和工程師的所有權(quán)限，并可以管理所有用戶信息，優(yōu)先級(jí)最高。

3 結(jié)語

在現(xiàn)有的生產(chǎn)中，設(shè)備會(huì)隨著生產(chǎn)不斷的磨損，固定的參數(shù)設(shè)置無法適應(yīng)不斷變化的情況，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)無法做到對(duì)變化的及時(shí)判斷和處理，矯直合格率低。本系統(tǒng)在已有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算和儲(chǔ)存能力，搜集并分析數(shù)據(jù)，提高了矯直機(jī)對(duì)變化的適應(yīng)能力及生產(chǎn)精度。本系統(tǒng)獨(dú)特的語音報(bào)警方式，可以縮短報(bào)警發(fā)生時(shí)操作人員的反應(yīng)時(shí)間，提高了執(zhí)行效率。

參考文獻(xiàn)

[1]劉雅俊.西門子Winccflexible人機(jī)界面軟件在矯直機(jī)中的應(yīng)用[J].山西冶金，2010（1）：37-39.

[2]王善斌.組態(tài)軟件應(yīng)用指南[M].杭州：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[3]楊繼東，蘇振華，喬正明，等.全自動(dòng)矯直機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].重慶理工大學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2011（5）：90-94.