ЖУРНАЛ «СТА» №1/2007

тановленного на рабочем месте пла- вильщика; ● выдача предупредительных сигналов при возникновении предаварийных ситуаций. Перечень технологических парамет- ров литья, подлежащих контролю, приведён в табл. 1. А ППАРАТНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИС - ТЕМЫ При построении системы контроля в цехе № 1 использовался контроллер се- мейства S7300 с центральным процес- сором CPU317 и коммуникационным процессором CP343 (Siemens). Модуль центрального процессора выбран, ис- ходя из сложности решаемых задач и с учётом перспективы расширения сис- темы. Применение коммутационного процессора обусловлено необходимо- стью обеспечить связь по сети Ethernet между центральным процессором и верхним уровнем СЦК. Условия экс- плуатации в плавильном цехе потребо- вали принятия дополнительных мер по защите контроллера, с этой целью он был размещён в шкафу со степенью за- щиты IP65 фирмы Schroff (рис. 3). Контроллер собирает данные со всех литейных установок цеха, обрабатыва- ет их, сохраняет в блоке данных для по- следующей передачи в базу данных (сервер WinCC) по сети Ethernet (в це- лях сокращения объёма базы данных такая передача осуществляется 1 раз в 6 секунд), в реальном масштабе време- ни передаёт обработанную информа- цию по Ethernet на автоматизирован- ные рабочие места (АРМ) плавильщи- ков (рис. 4). Так как необходимо соби- рать данные с 7 установок полунепре- рывного литья, расположенных на большой территории цеха, в системе контроля используются станции рас- пределённого вводавывода ET200M, работающие по сети PROFIBUSDP. Скорость сети PROFIBUSDP в зави- симости от длины сегмента может дос- тигать 1,5 Мбит/с. В составе станций ET200M для вводавывода сигналов устройств нижнего уровня применены следующие модули: SM331 (аналого- вый ввод – AI), FM350 (счётчик – Counter), SM322 (дискретный вывод – DO). Нижний уровень системы представ- лен датчиками температуры охлаж- дающей жидкости (термопреобразо- ватели сопротивления Pt 100), датчи- ками давления и расходомерами охла- ждающей жидкости (ОЖ) фирмы Метран, датчиками скорости, постро- енными на основе шифраторов угло- вых перемещений фирмы Pep- perl+Fuchs, платиновыми термопара- ми для определения температуры рас- плава с диапазоном измерений до 1500°C. Комплект датчиков одинаков на всех установках. Датчики темпера- туры ОЖ подключены по 4проводной схеме; на каждую установку приходит- ся 3 таких датчика: один – в контуре холодной ОЖ, два – в контуре горя- чей ОЖ (после кристаллизаторов). С целью получения данных для расчёта длины слитка и определения скорости литья (максимальная скорость литья составляет 8 м/ч) к валу двигателя ка- ждой установки присоединён шифра- тор угловых перемещений модели Pepperl+Fuchs 1011651R0200, тре- буемая точность (сотые доли метра) обеспечивается частотой его выходно- го сигнала 510 кГц при скорости вра- щения вала двигателя 15003000 об./мин (200 импульсов на оборот). За 2 года эксплуатации эти шифраторы хорошо себя зарекомен- довали, устойчиво функционируя в ус- ловиях сильной вибрации и больших перепадов температур. На модули станции ET200M от дат- чиков поступают аналоговые, в том числе токовые 4…20 мА, и дискретные сигналы, а выдаются дискретные сиг- налы на пусковые реле управления ин- дукционным нагревателем. Вся поступающая от устройств ниж- него уровня информация записывает- ся в рабочую память контроллера. Да- лее она обрабатывается самим кон- троллером, сохраняется в блоке дан- ных, передаётся на серверы и АРМ. Необходимая информация выводится 14 СТА 1/2007 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИ Я / МЕ ТАЛЛ У Р Г И Я www.cta.ru Рис. 3. Шкаф контроллера Расходомер (2 шт.) Датчик скорости Датчик температуры расплава Пусковые реле управления индукционным нагревателем Датчик температуры охлаждающей жидкости (3 шт.) Датчик давления охлаждающей жидкости SM331 AI SM331 AI SM331 AI FM350 Counter SM331 AI SM322 DO ET'200M Установка 1 Расходомер (2 шт.) Датчик скорости Датчик температуры расплава Пусковые реле управления индукционным нагревателем Датчик температуры охлаждающей жидкости (3 шт.) Датчик давления охлаждающей жидкости SM331 AI SM331 AI SM331 AI FM350 Counter SM331 AI SM322 DO ET'200M Установка 2 Расходомер (2 шт.) Датчик скорости Датчик температуры расплава Пусковые реле управления индукционным нагревателем Датчик температуры охлаждающей жидкости (3 шт.) Датчик давления охлаждающей жидкости SM331 AI SM331 AI SM331 AI FM350 Counter SM331 AI SM322 DO ET'200M Установка 7 … CP'343 CPU317 Контроллер S7'300 PROFIBUS'DP … АРМ PPC'174T АРМ PPC'174T АРМ PPC'174T Коммутатор Сервер WinCC Сервер заводской) SQL ( Ethernet Ethernet Ethernet Рис. 4. Структурная схема системы централизованного контроля