浅谈FDS系统与轧钢自动化系统的接口技术

浅谈FDS系统与轧钢自动化系统的接口技术唐钢集团承钢公司自动化部王守成[摘要]本文主要从ASI自动化系统和FDS负公差数据采集系统之间硬件连接及ASI自动化系统和FDS负公差数据采集系统之间的数据交换等两个方面论述了FDS系统与ASI轧钢自动化系统接口的一些相关技术问题。[关键词]FDS（负尺寸公差数据采集系统）ASI自动化系统接口技术1．概述唐钢集团承钢公司一棒线一棒车间的100万吨棒材生产线是2004年12月建成投产的，其机械设备是从意大利DANIELI公司引进的，电气及自动化控制系统由意大利的ASIROBINCON公司（以下简称：ASI）提供，主轧线的18架粗、中和精轧机采用平立交替布置，实现无扭轧制，其中精轧机的第16架和第18架立辊轧机采用平立可转换式轧机，以适应小规格螺纹钢的切分轧制的需要；全部轧机由交流变频电机单拖，粗轧采用微张力轧制，中、精轧采用立式活套无张力轧制。所用原料为165x165x12000(立方毫米)的连铸坯，可生产φ18—φ60的圆钢和φ18—φ50的螺纹钢。整个轧线采用计算机进行控制，实现了从上料、轧制、定尺剪切和成品收集的全自动化，是具有世界先进水平的全连续式的棒材生产线。意大利的ASIROBINCON公司为这条棒材生产线开发设计的FDS系统（负尺寸公差数据采集系统），是为其更好的实现负公差轧制及有效的帮助工厂管理层获取各种数据信息，改进生产工艺，加强生产管理。本文将主要论述FDS系统与轧钢自动化系统的接口技术中的几个问题。2.ASI系统和FDS系统之间硬件连接电路ASI系统和FDS系统之间硬件连接电路用以下配置，如图所示：连接电路用于下列通道：连接电路通过硬件连接的快速信号直接被FDS系统使用；在西门子DP/DP连接器缓慢交换大量数据时使用。西门子DP/DP连接器(SiemensDP/DPCoupler)是一种用于两个DP网站之间，从两段DP网上传送数据的宽带设备，它的主要功能是：当连接器一端的网络出现问题时，因为有DP/DP连接器，其危害不会祸及另一端的自动化系统。在这个网络通道中，能够传送的最大数据量，两个方向和起来是256个字节，一个244个字节的值只能在一个方向上传送。用于数据交换通道上的配置是标准的配置工具，在配置范围内，可以设置所希望的输入与输出数据长度，一个从站的输出数据可以如输入数据一样被传送到其他从站，并且没有任何问题。在被设置的连接电路中，数据只在一个方向上传送，即从ASI自动化系统到FDS系统。3．ASI系统和FDS系统之间的数据交换这个通讯是通过西门子DP/DP连接器与AMS相连而进行的，向FDS的PLC一侧输入的数据，主要有：1——18架轧机实际速度参数，1——18架轧机实际线速度，1——18架轧机使能信号，1——18架轧机中轧件缩形变形系数，LP10——LP17活套的实际高度，实际使用的成品机架，成品轧制生产区域，实际的坯料级别，加热炉的出坯变化情况，轧废情况，LP10——LP17活套使能，第一号夹送辊前HMD信号，6架轧机后HMD信号，一号飞剪后HMD信号,8号轧机后HMD信号，LP10——LP13活套的HMD信号，中轧第14架轧机出口第一段辊道前HMD信号，第二号夹送辊前HMD信号，LP14——LP17活套的HND信号，18架轧机后的MHD信号等等。通过以太网将ASI自动化系统和FDS负公差数据采集系统连接，从中提取的生产报告数据，其准确度是能够被证明的，而且数据为现场的各工程师站所共享。通过DP网联接PLC自动化系统，一些数据信号也可被FDS系统所采用。主要有：加热炉出口高温计检测的钢坯温度信号，14架轧机出口侧高温计检测的轧件温度信号，2号飞剪入口侧高温计检测的钢坯温度信号，18架轧机出口侧高温计检测的轧件温度信号，钢坯号、入炉钢坯数和出炉钢坯数，模拟轧制使能信号，各轧机中的轧件存在信号，1、2号剪碎断信号，成品机架实际辊缝值，轧线轧废信号等等。上述的这些信号被FDS系统采集使用，相关内容一部分可以通过其基本功能模块之一的大屏幕在轧钢生产线上清晰的显示，如：钢坯在轧制过程中的温度变化就可以再FDS的大屏幕上显示，温度的主要采集点是：加热炉出口，14架轧机出口，2号飞剪入口和18架轧机出口，在这些点上的轧件的温度值，FDS系统都能清晰的显示，从而为轧钢工人提供工艺信息，当然还有许多诸如轧废信号，轧制品种、规格、成品线速度，班次，轧制数量，称重检斤信息，欢迎词和信息等也都可以在FDS的大屏幕上显示。在ASI自动化系统的控制柜内，有一交流220V、10A的电源是供FDS的PLC使用的，FDS系统与ASI轧钢自动化系统接口将由HMD放大板提供的中介连接而实现的，一些HMD的具体位置是：8架轧机出口侧，18架轧机出口侧，2号剪和3号剪入口侧等。4．结束语FDS系统具有高度的适应性，能够和Siemens、GE、Modicon的等控制系统进行结合；具有良好的兼容性和可扩展性，可以扩展模块功能，为企业的管理提供良好的操作平台；可以按照实际需求进行功能模块的“搭建”，方便灵活，针对性强；为生产作业长提供详实的生产数据，协调组织生产，基于此，认识FDS系统与轧钢自动化系统接口的一些相关技术就显得非常重要。