美国“Citisteel”公司轧钢厂四辊轧机自动轧钢系统2000-12-20Citisteel公司位于美国特拉华州，是一个具有近百年历史的老企业，其基础设备相当陈旧、落后。Citisteel公司包括1个炼钢厂和1个轧钢厂，其中轧钢厂有1个二辊轧机和1个4064mm四辊轧机，二辊开坯粗轧，四辊精轧。1997年6月，Citisteel公司与中国钢铁研究总院签定了四辊轧机改造合同，由钢铁研究总院负责对四辊轧机进行改造。1系统特点由于中厚板生产的特殊性，要想获得理想的产品质量，液压AGC技术是必不可少的，而AGC要取得理想的效果，就要求控制系统必须快速、可靠。Citisteel公司轧钢厂液压AGC自动轧钢控制系统选用了美国Reliance公司生产的AutoMax分布式控制系统。该系统对于同时需要有顺序控制、逻辑控制、数据采集、复杂的数学运算并且要求达到毫秒级响应时间的应用场合来说是一种理想的实时控制系统。AutoMax分布式控制系统具有以下特点。1.1运算速度快AutoMax分布式控制系统有6010和7010两种Multibus处理器，其中7010处理器是基于32位的Motorola68020主频为25MHz，内存有512KB。运行于这两种处理器中的任务的最小控制周期可以达到0.5ms。1.2功能强AutoMax分布式控制系统是一种多处理器、多任务实时控制系统，1个机架中最多可以包含4个处理器，而每个处理器中又可以运行多个任务，每个任务都可以根据控制需要定义各自的控制周期及其运行的优先级。1.3编程灵活AutoMax的开发软件可以在Windows3.1（或更高版本）或Windows95的操作系统中运行。Automax同时提供逻辑梯形图、图形化功能块、增强型BASIC3种编程语言。用户可以根据自己的需要选用不同的编程语言，而不同语言编写任务可以在同一处理器中运行。1.4产品种类齐全AutoMax分布式控制系统拥有丰富的硬件模块。机架有6槽、10槽、16槽3种，同时还有各种各样的I/O模块和接口模块。用户可以根据自己的实际情况任意选用不同的机架、电源、处理器、I/O模块和接口模块，从而构成满足各种要求的控制系统。1.5可扩展性强，组网容易AutoMax分布式控制系统拥有快速可靠、连接简单的DCS网络，通过网络通信卡可以将最多56个机架（PC机通过PCLINK卡可以作为虚拟机架，直接与AutoMax控制系统进行数据交换，使得用户很容易通过PC对控制系统进行监控）连接起来，构成一个或多个网络，而且AutoMax系统还支持主从结构的远程I/O网络。这种远程I/O网络的连接方式与DCS网络完全相同，可以大大减少电缆的数量，降低故障率。另外，AutoMax系统中还有多种外接接口模块，使其可以与A-BPLC、以太网及其它公司的产品或网络连接起来。下面介绍液压AGC自动轧钢控制系统的构成、功能和控制效果。2系统构成Citisteel公司轧钢厂液压AGC自动轧钢控制系统分为3级：管理级、过程控制级、基础自动化级。其中，管理级向过程控制级下达生产计划、来料信息、产品目标；过程控制级根据管理级送来的来料信息及产品目标，计算出一个轧制规程，并收集基础自动化级的各种工艺参数，在线修改轧制规程，实时传送到基础自动化级；基础自动化级实时采集各种传感器、仪器仪表的数据及开关、按钮的状态等信息，进行处理，然后根据过程控制级传送来的轧制表，控制执行机构完成轧辊的定位。Citisteel公司轧钢厂液压AGC自动轧钢控制系统构成如图所示。图1控制系统结构示意图2.1管理级Citisteel公司有着先进、完善的信息管理系统，公司所有办公室的微机全都联在一起，构成了完整的公司信息管理网络，网上的任一台微机都可以看到公司的生产计划以及生产过程中从"装料→加热→粗轧→除磷→精轧→测厚→矫直→剪切→入库"每个阶段详细的技术参数。四辊计算机是Citisteel公司网络上的1个站点，其机槽内安装1块以太网卡与公司管理网络相连，还装有1块PCLINK卡与液压AGC自动轧钢控制系统的DCS网络相连，成为DCS网络中的1个虚拟机架（A45）；另外，四辊计算机机槽中还有触摸屏接口卡与四辊操作触摸屏相连。通过以太网卡，四辊计算机可以得到公司的生产计划、来料信息、产品目标及测厚信息，然后再通过PCLINK卡将这些信息下达给过程控制级；另一方面，又通过PCLINK卡实时获取基础自动化级的各种轧钢过程信息和状态，再通过触摸屏接口卡在触摸屏上显示给操作工，而操作工对触摸屏的操作又可以通过触摸屏接口卡和PCLINK卡为基础自动化级所接收，从而改变轧钢控制操作方式。2.2过程控制级过程控制级包括2台PC机（离线机、在线机），都是通过PCLINK卡与控制系统的DCS网络相连，作为DCS网络中的2个虚拟机