莱钢烧结原料场改造功能规格书无锡.docx
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莱钢烧结原料场改造功能规格书无锡
莱钢股份有限公司烧结原料场
自动化控制系统
控制功能规格书
莱钢自动化部铁区车间
2002年12月12日
1、概述
1.1设计依据
莱钢原料场自控系统自93年投产以来到目前为止已运行10年时间。
该系统承担着汽车、火车来料的受卸及运输，给高炉、竖炉、烧结的自动供料，烧结、竖炉的自动供料，烧结、竖炉产成品自动运送到高炉，生产非常繁忙。
尤其是新建高炉和烧结投产后，更增加了原料自动运输的压力。
一旦出现不可修复性故障，后果将不堪设想。
由于自控系统即将到达寿命期，故障率明显上升，对整个热线生产存在着极大隐患，成为制约铁前生产的一大技术问题。
原料场自动化系统的改造是保留所有的原PLC柜，在主控室、受卸站、混匀配料站、供料站新设PLC柜，采用Quantum系列控制模板，以自愈环形光纤网为框架，通过Concept编程软件实现高可靠自动控制，以IFix2.6实现友好的人机交互性操作。
改造后的原料场在网络安全结构、系统配置、操作性和易维护性上均有了质的飞跃。
1.2控制系统概况
如图1所示，控制系统设一个本地站和三个分布式远程控制站，通过Mb+网进行通讯，上位机设工程师站和操作员站，通过以太网和本地站交换机相连。
同时利用本地PLC上的Mb+口和烧结厂调联网，在调度室实时进行远程监控。
1.2.1硬件配置
原有的原料自控系统设备均采用AEG公司的Modicon系列产品，运行至今已十年，由于出现了设备老化，备品、备件不易购买且价格昂贵等一系列问题，将包括PLC柜及继电器柜在内的设备更换为施耐德公司的Quantum系列产品。
Quantum系统是具有数字量处理能力的专用计算机系统，为模块化、可扩展的体系结构，适用于工业和制造过程实时控制，具有体积小、内存大、处理速度快、组态灵活和便利用户支持的特点，在提供新技术的同时，提高了性能价格比。
1.2.2软件组态
原编程软件为Modsoft2.0，是基于Dos的，功能上和人机交互上都已落后，改为基于Windows的Concept2.5。
监控软件改为IFIX2.6，工程师站采用IFIX2.6服务器版、无限点；操作员站采用IFIX2.6监控软件，图形客户。
2、系统结构及配置
2.1系统配置及说明
项目改造的主要内容为原料场主控室及受卸、混匀配料、供料等三个远程站，由于原系统采用星型RIO方式，原料场施工较多，常因通讯电缆故障导致与远程站无法通讯，延误生产。
同时，原通讯电缆采用的是屏蔽同轴电缆，在抗干扰性能上和信号质量上都不再适应现场需要。
现采用分布式IO（DIO）方式，通讯介质采用光纤，主控室设一以太网交换机499NNOS17100，分别连接服务器、客户机和140NOE77100Ethernet网络适配器,该适配器具有10/100BASET100FX自适应的光口和一RJ45口，可以通过光纤或5类双绞线连至以太网。
受卸、供料和配料站各设一光纤中继器490NRP25400，与主控室NOM模板通过Mb+网构成自愈环行光纤网络。
采用这种方式的好处是光纤传输距离长，不存在电势差，抗干扰能力大大加强。
同时，自愈环行光纤网络结构，使主控室与各站之间供享两条通道，一旦某一条通道因意外事故中断，不会影响通讯的正常工作，维护人员可以有足够的时间恢复损坏的线路，这种网络结构的实施，将使原料场的自控系统的稳定性和高可靠性大大增强。
EthernetMb+m
Mb+m
Mb+m
Mb+m
Mb+m
图一
3、基础自动化控制功能
控制系统的监控采用IFix2.6软件进行开发，整个监控画面操作简单，结构清晰，易于观察系统的状态,便于操作人员监视整个工艺流程，以便及时采取相应措施。
开发的主要画面有：
运行工艺画面、自动位工艺画面、翻板位置操作、料流选择及急停操作画面等。
3.1系统监控
原料程控的特点是没有模拟量，完全是开关量控制。
系统监控画面主要为运行工艺画面和自动位工艺画面。
切换至翻板位置操作、料流选择及急停操作画面时通过弹出小画面进行软手动操作。
3.2系统操作
系统为操作员提供了灵活可靠的操作方式，每一种操作都是以安全联锁为前提的。
操作人员可根据情况进行选择。
其中料流选择为程序的核心，通过选择翻板位和启动料头、料尾控制料流的启停。
实现同一皮带机的不同料流控制。
4、自动化系统设备清单
编号
部件号
技术描述
单位
数量
主控室系统
1
140CPU43412A
CPU486,2M用户逻辑,2MB,1MB+
块
1
2
140CPS11420
电源,115/230VAC,8A
块
1
140NOM21100
Mb+电缆模板
块
1
3
140NOE77100
Ethernet网络适配器,10/100BASET100FX
块
1
4
140DAI75300
开关量AC输入，32点,220VAC,4组隔离
块
2
5
140DDO35300
开关量DC输出,32点,24VDC,4组隔离,0.5A/点
块
2
6
140XTS00200
40点模块端子条
条
4
7
140XBP01600
背板,10槽
块
1
配料系统PLC2
1
140CRA21110
DIO适配器和电源，115/230VAC,独立，3A
块
1
2
140DAI75300
开关量AC输入，32点,220VAC,隔离
块
4
3
140DCKHFVLKHFLHGFLGYL.YLYBL,DO35300
开关量DC输出,32点,24VDC,4组隔离,0.5A/点
块
2
4
140XTS00200
40点模块端子条
条
6
5
140XBP01000
背板,10槽
块
1
受卸系统PLC3
1
140CRA21110
DIO适配器和电源，115/230VAC,独立，3A
块
1
2
140DAI75300
开关量AC输入，32点,220VAC,隔离
块
1
3
140DDO35300
开关量DC输出,32点,24VDC,4组隔离,0.5A/点
块
1
4
140XTS00200
40点模块端子条
条
2
5
140XBP01000
背板,10槽
块
1
供料系统PLC4
1
140CRA21110
DIO适配器和电源，115/230VAC,独立，3A
块
1
2
140DAI75300
开关量AC输入，32点,220VAC,隔离
块
1
3
140DDO35300
开关量DC输出,32点,24VDC,4组隔离,0.5A/点
块
1
4
140XTS00200
40点模块端子条
条
2
5
140XBP01000
背板,10槽
块
1
网络附件
1
499NNOS17100
以太网交换机
台
1
2
990NAD21110
MB+分支电缆
根
8
3
990NAD23000
MB+分支器
只
8
4
490NAD27102
MB+干缆
M
152
光纤中继器
1
490NRP25400
光纤中继器,MBPL
只
4
监控软件
1
IFix3.0
监控软件，服务器，无限点
套
1
2
Fix3.0
客户端监控
套
1
5、网络节点：
测试内容
MB+地址
TCP/IP地址
子网屏蔽
主控
1（PLC），4（NOM）
10.10.10.110
255.255.255.0
受卸
5（CRA）
混匀配料
6（CRA）
供料
7（CRA）
上位机
10.10.10.111
255.255.255.0
服务器
10.10.10.112
255.255.255.0
6、I/O表，见附录一
主控；
设备
旧地址
新地址
备注
一次12翻板自动
10001
100001
一次12翻板正转
10002
100002
一次12翻板反转
10003
100003
一次13翻板自动
10006
100004
一次13翻板正转
10007
100005
一次13翻板反转
10008
100006
一次14翻板自动
10011
100007
一次14翻板正转
10012
100008
一次14翻板反转
10013
100009
供料10翻板自动
10017
100010
供料10翻板正转
10018
100011
供料10翻板反转
10019
100012
供料9自动
10022
100013
供料9运行
10023
100014
供料9启动
00013
000005
供料8自动
10025
100013
供料8运行
10026
100014
供料8启动
00012
000004
一次13自动
10027
100017
一次13运行
10028
100018
一次13启动
00010
000002
一次14自动
10029
100019
一次14运行
10030
100020
一次14启动
00011
000003
供料10自动
10031
100021
供料10运行
10032
100022
供料10启动
00014
000006
供料15翻板1自动
10033
100023
供料15翻板1正转
10034
100024
供料15翻板1反转
10035
100025
供料15翻板2自动
10038
100026
供料15翻板2正转
10039
100027
供料15翻板反转
10040
100028
供料14翻板自动
10043
100029
供料14翻板正转
10044
100030
供料14翻板反转
10045
100031
供料14自动
10049
100032
供料14运行
10050
100033
供料14启动
00028
000010
供料13自动
10051
100034
供料13运行
10052
100035
供料13启动
00029
000011
供料12自动
10053
100036
供料12运行
10054
100037
供料12启动
00031
000013
供料11自动
10055
100038
供料11运行
10056
100039
供料11启动
00030
000012
供料18自动
10057
100040
供料18运行
10058
100041
供料18启动
00033
000014
供料19自动
10059
100042
供料19运行
10060
100043
供料19启动
00034
000015
供料20自动
10061
100044
供料20运行
10062
100045
供料20启动
00035
000016
混匀6自动
10084
100046
混匀6运行
10085
100047
混匀6启动
00056
000017
一次12自动
10086
100048
一次12运行
10087
100049
一次12启动
00009
000001
供料13翻板自动
10097
100050
供料13翻板正转
10098
100051
供料13翻板反转
10099
100052
供料29翻板自动
10102
100053
供料129翻板正转
10103
100054
供料29翻板反转
10104
100055
供料29自动
10107
100056
供料29运行
10108
100057
供料29启动
00025
000007
供料15自动
10109
100058
供料15正转
10110
100059
供料15正启动
00026
000008
供料15反转
10111
100060
供料15反启动
00027
000009
供料21运行
10112
100061
供料22运行
10113
100062
供料23运行
10114
100063
混匀配料站：
Sx7自动位
10145
100145
Sx7运行
10146
100146
Sx7启动
00150
000118
Sx8自动位
10147
100147
Sx8运行
10148
100148
Sx8启动
00151
000119
YC1自动位
10149
100149
YC1运行
10150
100150
YC1启动
00152
000120
YC2自动位
10151
100151
YC2运行
10152
100152
YC2启动
00153
000121
YC9自动位
10153
100153
YC9运行
10154
100154
YC9启动
00154
000122
YC10自动位
10155
100155
YC10运行
10156
100156
YC10启动
00155
000123
YC11自动位
10157
100157
YC11运行
10158
100158
YC11启动
00156
000124
YC10DFZ运行
10161
100159
YC10DFF运行
10162
100162
YC3DFZ运行
10168
100161
YC3DFF运行
10169
100162
YC4DFZ运行
10173
100163
YC4DFF运行
10174
100164
YC7DFZ运行
10179
100165
YC7DFF运行
10180
100166
YC8DFZ运行
10184
100167
YC8DFF运行
10185
100168
YC3自动位
10188
100169
YC3正运行
10190
100171
YC3正启动
00161
000125
YC3反运行
10189
100170
YC3反启动
00162
000126
YC4自动位
10191
100172
YC4正运行
10193
100173
YC4正启动
00163
000127
YC4反运行
10194
100174
YC4反启动
00164
000128
YC5自动位
10195
100175
YC5运行
10196
100176
YC5启动
00165
000130
YC6自动位
10197
100177
YC6运行
10198
100178
YC6启动
00166
000130
YC7自动位
10199
100179
YC7运行
10200
100180
YC7启动
00167
000131
HY8DFZ
10217
100181
HY8DFF
10218
100182
J5自动位
10221
100183
J5运行
10222
100184
J5启动
00099
000097
GL1DFZ
10228
100185
GL1DFF
10229
100186
J6DFZ
10223
100187
J6DFF
10234
100188
J6自动位
10237
100189
J6运行
10238
100190
J6启动
00100
000098
HY3自动位
10241
100191
HY3运行
10242
100192
HY3启动
00105
000099
HY4自动位
10243
100193
HY4运行
10244
100194
HY4启动
00107
000101
HY5自动位
10245
100195
HY5运行
10246
100196
HY5启动
00108
000102
HY7自动位
10247
100197
HY7运行
10248
100198
HY7启动
00106
000100
HY8自动位
10249
100199
HY8运行
10250
100200
HY8启动
00109
000103
HY9自动位
10251
100201
HY9运行
10252
100202
HY9启动
00110
000104
HY10自动位
10253
100203
HY10正运行
10254
100204
HY10正启动
00113
000105
HY10反运行
10255
100205
HY10反启动
00113
000105
HY11自动位
10257
100206
HY11运行
10258
100207
HY11启动
00115
000107
GL1自动位
10262
10225
GL1运行
10263
100226
GL1启动
00116
000108
GL2自动位
10264
100227
GL2运行
10265
100228
GL2启动
00138
000112
GL3自动位
10226
100229
GL3运行
10267
100230
GL3启动
00139
000113
GL6自动位
10268
100231
GL6运行
10269
100232
GL6启动
00140
000114
HY2DFZ运行
10271
100233
HY2DFF运行
10273
100234
GL2DFZ运行
10277
100235
GL2DFF运行
10278
100236
GL3DFZ运行
10282
100237
GL3DFF运行
10283
100238
HY1自动位
10286
100239
运行
10287
100240
HY1启动
00125
000109
HY1DFZ运行
10290
100241
HY1DFF运行
10291
100242
HY2自动位
10294
100243
运行
10295
100244
HY2启动
00130
000110
GL4自动位
10296
100245
GL4运行
10297
100246
GL4启动
00131
000111
GL5自动位
10300
100247
GL5正运行
10301
100248
GL5正启动
00146
000116
GL5反运行
10302
100249
GL5反启动
00147
000117
GL5DFZ运行
10306
100250
GL5DFF运行
10307
100251
GL7自动位
10310
100252
GL7运行
10311
100253
GL7启动
00145
000115
Z1自动位
10240
100257
Z1运行
10239
100258
Z1启动
00111
000133
C1自动位
10176
100259
C1运行
10160
100260
C1启动
00127
000134
Y1自动位
10208
100261
Y1运行
10192
100262
Y1启动
00128
000135
YC8自动位
10201
100263
YC8运行
10202
100264
YC8启动
00165
000129
供料站
GL16自动
10545
100545
GL16运行
10546
100546
GL16启动
00225
GL17自动
10547
100547
GL17运行
10548
100548
GL17启动
00226
GL24自动
10549
100549
GL24运行
10550
100550
GL24启动
000227
GL25自动
10551
100551
GL25运行
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GL25启动
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GL26自动
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GL26运行
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GL26启动
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