CN113325793A - 一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，涉及钢铁生产技术领域，专为热处理炉烧嘴控制器、助燃风机、热处理炉仪表远程站与热处理炉燃控PLC之间的Profibus DP通讯；优化原热处理炉燃控PLC到烧嘴控制器的Profibus DP通讯线路，并进行整合；优化热处理炉一级画面信息通过对宽厚板厂热处理炉燃控通讯系统进行整合改造，达到稳定、精确地控制燃控系统的目的，从而彻底解决热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站通讯丢失等问题，以及该问题导致的热处理炉根据控制逻辑间歇性停炉、热处理线停产等的影响。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法。
背景技术
钢材市场竞争日益激烈，钢铁应用场景不断增多，对钢板的性能要求也越来越高。现有宽板热处理炉分为上下32个加热区，采用循环开闭式打火方式，煤气和空气在辐射管内燃烧，然后通过辐射对钢板进行加热，加热温度范围400～980℃，可满足厚度为8～180mm，宽度为1800～4500mm，长度为4000～24000mm厚板产品的热处理需要。随着行业竞争压力越来越大，降本增效成为工作的重中之重，而热处理炉作为热处理线最重要的设备，热处理燃控系统的正常工作又是保证热处理炉正常生产出满足工艺要求的热处理板材的关键。
PROFIBUS是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。由于PROFIBUS一直侧重于系统集成和系统工程等方面，尤其是侧重于应用行规的研究开发，使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点，成为唯一能够覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。因而从诞生至今，PROFIBUS在现场总线技术领域一直是国际市场上的领导者。
宽厚板厂热处理炉使用的是S7-400 系列一级控制系统，在日常运行时能满足较为稳定地生产需求。但是，其助燃风机、仪表远程ET200站与全炉320个烧嘴控制器通过Profibus DP通讯方式进行混联。随着使用时间的增加，烧嘴控制器所使用的Profibus DP通讯线路以及Profibus DP插头发生异常时会导致间歇性停炉、热处理线停产等影响。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，包括
一、增加独立的通讯模块，专为热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站与热处理炉燃控PLC通讯；
二、优化原热处理炉燃控PLC到烧嘴控制器的Profibus DP通讯线路，并进行整合；
三、优化热处理炉一级画面信息；
其中，所述步骤一具体为：
S1、研究现场热处理炉燃控PLC的通讯网络拓扑图，并对应现场进行查证；
S2、研究现场热处理炉燃控PLC柜到热处理炉仪表远程ET200站、PLC柜到热处理炉助燃风机站的通讯线路以及通讯地址；
S3、制定热处理炉燃控PLC通讯系统整合控制优化方案，绘制热处理炉燃控PLC通讯系统整合图纸，拓展CP443-5通讯模块，优化控制逻辑，并在中修期间实施；
S4、现场方案实施后，达到热处理炉助燃风机从站与热处理炉仪表远程ET200站在热处理炉燃控PLC中单独通讯、热处理炉燃控PLC通讯系统整合控制的目的，消除系统通讯异常后对热处理炉生产的影响。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，步骤S4，热处理炉助燃风机从站、热处理炉仪表远程ET200站不与烧嘴控制器从站通讯线混联。
前所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，步骤S4后，还包括
S5、经测试正常后投入使用，并在后期维护中着重观察、继续跟踪整合控制后热处理炉燃控PLC通讯系统运行状况。
前所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，步骤二具体为：
S6、根据整合图纸，将原烧嘴控制器的4段DP通讯线路直接连接到原通讯模块上，达到热处理炉燃控PLC通讯系统中通讯线路清晰、规范、互不干扰的目的；
S7、在STEP7软件上进行硬件组态，拓展CP443-5通讯模块，新建Profibus-7总线通讯线路，将原先的热处理炉助燃风机与热处理炉ET200从站分别添加至该条总线中，并分配好地址；
S8、硬件组态完成之后保存、编译，下装程序到PLC，PLC启动运行，通过在线Hardware查询通讯以及PLC模块情况。
前所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，步骤三包括：
S9、在一级HMI画面上增加有关通讯报警信息的闪烁按钮和声音报警提示。
前所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，步骤三具体为：
S10、将此次通讯系统整合控制项目中的热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站关键信息与iba系统通讯，数据直接传送到PDA数据采集系统记录下来，形成趋势图。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过对宽厚板厂热处理炉燃控通讯系统进行整合改造，达到稳定、精确地控制燃控系统的目的，从而彻底解决热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站通讯丢失等问题，以及该问题导致的热处理炉根据控制逻辑间歇性停炉、热处理线停产等的影响；
（2）本发明消除了频繁启停炉存在的较大安全隐患，保证了热处理的正常生产，提高了热处理生产节奏；
（3）本发明中在一级HMI画面上增加有关通讯报警信息的闪烁按钮和声音报警提示，为操作工提供可预判性操作信息；
（4）本发明中热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站关键信息与iba系统通讯，数据直接传送到PDA数据采集系统记录下来，形成趋势图，便于操作人员日后查询、分析，提高操作人员的作业效率。
具体实施方式
本实施例提供的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，包括
一、增加独立的通讯模块，专为热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站与热处理炉燃控PLC通讯：
S1、研究现场热处理炉燃控PLC的通讯网络拓扑图，并对应现场进行查证；
S2、研究现场热处理炉燃控PLC柜到热处理炉仪表远程ET200站、PLC柜到热处理炉助燃风机站的通讯线路以及通讯地址；
S3、制定热处理炉燃控PLC通讯系统整合控制优化方案，绘制热处理炉燃控PLC通讯系统整合图纸，拓展CP443-5通讯模块，优化控制逻辑，并在中修期间实施；
S4、现场方案实施后，达到热处理炉助燃风机从站与热处理炉仪表远程ET200站在热处理炉燃控PLC中单独通讯、热处理炉燃控PLC通讯系统整合控制的目的，不与烧嘴控制器从站通讯线混联，消除系统通讯异常后对热处理炉生产的影响；
S5、经测试正常后投入使用，并在后期维护中着重观察、继续跟踪整合控制后热处理炉燃控PLC通讯系统运行状况；
二、优化原热处理炉燃控PLC到烧嘴控制器的Profibus DP通讯线路，并进行整合：
S6、根据整合图纸，将原烧嘴控制器的4段DP通讯线路直接连接到原通讯模块上，达到热处理炉燃控PLC通讯系统中通讯线路清晰、规范、互不干扰的目的；
S7、在STEP7软件上进行硬件组态，拓展CP443-5通讯模块，新建Profibus-7总线通讯线路，将原先的热处理炉助燃风机与热处理炉ET200从站分别添加至该条总线中，并分配好地址；
S8、硬件组态完成之后保存、编译，下装程序到PLC，PLC启动运行，通过在线Hardware查询通讯以及PLC模块情况；
三、优化热处理炉一级画面信息：
S9、在一级HMI画面上增加有关通讯报警信息的闪烁按钮和声音报警提示；
S10、将此次通讯系统整合控制项目中的热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站关键信息与iba系统通讯，数据直接传送到PDA数据采集系统记录下来，形成趋势图。
上述方案主要针对宽厚板厂热处理炉燃控PLC通讯系统进行整合控制，解决热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站通讯丢失、热处理炉根据控制逻辑间歇性停炉等问题，消除频繁启停炉存在的较大安全隐患，保证热处理线的正常生产，提高热处理生产节奏。实施后至今，宽厚板厂热处理炉生产稳定，未再发生过热处理炉燃控PLC通讯系统报警导致停炉的故障。
投资费用如下：
| 名称 | 型号 | 数量 | 总价（元） |
| 通讯模块 | 6GK7443-5DX05-0XE0 | 1个 | 9077 |
| PROFIBUS插头 | 6ES7972-0BA52-0XA0 | 18个 | 3685 |
| DP通讯电缆 | 6XV1 830-3EH10 | 300米 | 3607 |
经济效益：
按照热处理炉每吨热处理钢板盈利1000元，由于热处理炉通讯系统异常导致的非计划每月约为50吨计算，该方案实施后，可保证热处理炉按时按量完成生产计划。则，每年盈利：50吨/月*1000元/吨*12个月-（9077+3685+3607）元=583631元。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，其特征在于：包括
一、增加独立的通讯模块，专为热处理炉助燃风机、热处理炉仪表远程站与热处理炉燃控PLC通讯；
二、优化原热处理炉燃控PLC到烧嘴控制器的Profibus DP通讯线路，并进行整合；
三、优化热处理炉一级画面信息；
其中，所述步骤一具体为：
S1、研究现场热处理炉燃控PLC的通讯网络拓扑图，并对应现场进行查证；
S2、研究现场热处理炉燃控PLC柜到热处理炉仪表远程ET200站、PLC柜到热处理炉助燃风机站的通讯线路以及通讯地址；
S3、制定热处理炉燃控PLC通讯系统整合控制优化方案，绘制热处理炉燃控PLC通讯系统整合图纸，拓展CP443-5通讯模块，优化控制逻辑，并在中修期间实施；
S4、现场方案实施后，达到热处理炉助燃风机从站与热处理炉仪表远程ET200站在热处理炉燃控PLC中单独通讯、热处理炉燃控PLC通讯系统整合控制的目的，消除系统通讯异常后对热处理炉生产的影响。
2.根据权利要求1所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，其特征在于：所述步骤S4，热处理炉助燃风机从站、热处理炉仪表远程ET200站不与烧嘴控制器从站通讯线混联。
3.根据权利要求1所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，其特征在于：所述步骤S4后，还包括
S5、经测试正常后投入使用，并在后期维护中着重观察、继续跟踪整合控制后热处理炉燃控PLC通讯系统运行状况。
4.根据权利要求1所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，其特征在于：所述步骤二具体为：
S6、根据整合图纸，将原烧嘴控制器的4段DP通讯线路直接连接到原通讯模块上，达到热处理炉燃控PLC通讯系统中通讯线路清晰、规范、互不干扰的目的；
S7、在STEP7软件上进行硬件组态，拓展CP443-5通讯模块，新建Profibus-7总线通讯线路，将原先的热处理炉助燃风机与热处理炉ET200从站分别添加至该条总线中，并分配好地址；
S8、硬件组态完成之后保存、编译，下装程序到PLC，PLC启动运行，通过在线Hardware查询通讯以及PLC模块情况。
5.根据权利要求1所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，其特征在于：所述步骤三包括：
S9、在一级HMI画面上增加有关通讯报警信息的闪烁按钮和声音报警提示。
6.根据权利要求1所述的一种热处理炉燃控通讯系统整合控制新方法，其特征在于：所述步骤三具体为：
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