北京北科麥思科自動化工程技術有限公司

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提供擁有完全自住知識產權的快速過程計算機控制系統

生產線電氣傳動數字化控制系統和與之相配套的自動化數字檢測儀表裝備

自動化控制系統

1、熱軋帶鋼計算機控制系統要求和特點


自動化控制系統


軋鋼自動化,特別是帶鋼熱連軋自動化系統,不同于其他生產過程控制,其基本特點如下:

(1)要求快速控制。由于控制對象是機電、液壓系統,要求快速控制?,F代軋機設備控制及工藝參數控制的周期一般為2~20ms,其中液壓位置控制或液壓恒壓力控制系統的控制周期為2~3ms,機電設備控制或工藝參數(厚度、寬度等)自動控制則亦應小于20ms(溫度控制周期可以適當放慢),這和以熱工參數(溫度、壓力、流量)為主的生產過程相比,控制周期約快20~40倍。

(2)控制功能眾多而且集中。以帶鋼熱連軋精軋機組為例,7個機架上集中了近20個機電設備的位置控制,20多個液壓位置或恒壓力控制,自動厚度控制(前饋、反饋、偏心補償及監控AGC),自動板形控制(前饋及反饋閉環自動板形控制),主速度(級聯)控制,6個活套高度、活套張力控制,精軋機組終軋溫度控制,自動加減及順序控制,總共將近55個回路,因此要求采用多控制器,控制器內采用多處理器結構。

(3)功能間相互影響。由于眾多功能最終的影響都將集中到精軋機軋輥、軋件之間的變形區,因此功能間相互影響顯著。例如:當自動厚度控制系統調整壓下,控制厚度時,必將使軋制力發生變化,從而改變軋輥輥系彎曲變形而影響輥縫形狀,最終影響出口斷面形狀和帶鋼平直度(板形),而當自動板形控制系統調整彎輥控制斷面形狀及平直度時,必將改變輥縫形狀而影響出口厚度。

又如,當終軋溫度控制改變機架間噴水或加速度時,必將使各機架軋制溫度變化,最終又將會影響到出口厚度和板形。因此功能間要相互協調,相互傳遞補償信號。

(4)多個功能需共享輸入和輸出模塊。例如:AGC和APC都是輸出控制信號控制液壓壓下;活套高度和主速度級聯都是控制主電機速度;AGC和ASC都需要軋制力信號等。

前兩個特點要求系統采用處理能力強的快速CPU,并采用多CPU控制器及多控制器系統,而后一特點則要求系統具有CPU與CPU以及控制器與控制器間高速通訊能力。

因此快速處理能力、多個CPU(多個控制器及控制器內多個CPU)以及CPU與CPU、控制器與控制器間的高速通信能力,將是配置軋鋼,特別是帶鋼熱連軋分布式計算機控制系統所必須考慮的特點,由此必將構造出一類快速分布式計算機控制系統。


自動化控制系統


2、北科麥思科公司自動化系統技術特點

為了滿足高速控制和高速通訊的要求,我們采用了下述技術:

(1)?采用國際上最高端的自動化產品TDC、HPC等,以實現快速控制。

(2)?采用高速網,保證了最快的數據交換時間可小于1ms。以實現快速通訊。

(3)?采用1000Mb/s光纖以太網,用于50ms、100ms、500ms的數據通訊周期。

(4)?采用ProfiNet網作為現場總線連接自動化設備遠程IO站

(5)?采用國際通用的Profibus-DP網作為現場總線連接傳動裝置。

(6)?軋線主控制器采用TDC/HPC,TDC/HPC控制器內采用多CPU控制,各個CPU通過共享內存相互高速交換數據。承擔1ms、2ms、5ms、10ms控制周期的控制功能(包括液壓壓下、液壓活套的液壓控制回路、AGC、AWC、AJC等需要高速通訊、高速控制的控制功能)。

(7)?采用中低端控制器用于完成加熱爐區、熱卷箱/飛剪、精軋換輥、CTC及托盤運輸設備的控制功能。

(8)?系統中設有遠程(通過網絡對各控制器)編程及監視功能。

(9)?采用服務器/客戶端結構的人-機界面系統(HMI),在硬件上將L1及L2的HMI統一(畫面分別設置)。

(10)?系統中設有以下高性能特殊功能:

●? 數據采集、分析及存儲。對網上數據高速采集,提供一批用于數據分析(操作故障分析,模型精度分析)的工具,并可進行歷史數據存儲(班,日,周,月)。由于可更換磁盤,因此可存儲一年甚至多年的數據以供查用。

●??實時調試。為APC、AGC等反饋閉環控制功能提供離線實時調試手段(提供虛擬或數字對象以便實時閉環控制)。這將可大大縮短冷熱負荷試車時間。

(11)?提供的L1、L2系統預留有與L3級以及前后工序的接口。


自動化控制系統

3、北科麥思科公司自動化系統的優點

自動化系統的優點為:

1.?采用大型工廠自動化系統解決方案中常用的西門子、GE系統,通用性好,維護方便。

2.?采用多CPU結構。

3.?系統中所有硬件(計算機、PC、CPU及I/O模塊等)選自國際知名廠家的產品。

4.?采用超高速全局數據內存網用于TDC控制器之間的高速通訊及TDC控制器與PDA服務器之間的數據通訊。


自動化控制系統


5.?系統盡可能采用遠程I/O,并且與傳動(電氣及液壓)、各子系統通過通信網絡連接,實現以通信電纜(光纜)代替I/O電纜,大量減少電纜數量及電纜鋪設工作量,使系統更加可靠。

6.?人機界面采用OPS+OPU結構,即操作臺除了必須的緊急按鈕等操作手柄外,主要由OPS(帶CRT顯示的操作員站)和OPU(操作用功能鍵盤)組成。

7.?提供應用軟件自調試軟件,系統中包括離線實時調試功能,以便投產前能對應用軟件(包括APC、AGC等)進行自調試,以縮短冷負荷試車及熱負荷試車時間。

8.?采用具有自主知識產權的國際一流水平的數學模型。

9.?系統設有大容量數據記錄分析站,以有利于模型調試及歷史數據存儲。

10.?系統具有較強的系統診斷能力。

11.?系統提供遠程編程和監視能力,并具有“在線示波器”功能,以便于對控制軟件的調試。?


自動化控制系統

4、BKMASIC知識產權登記一覽表

BKMASIC知識產權登記一覽表

序號

軟??件 ?名 ?稱

1

北科帶鋼熱連軋自動厚度控制功能軟件V1.0

2

過程數據實時采集系統V1.0 [簡稱:BKPDA]

3

高性能控制器開發與調試集成工具軟件V1.0 ?[簡稱:BKME]

4

帶鋼熱連軋自動板形控制功能軟件V1.0

5

帶鋼熱連軋物流管理軟件V1.0 [簡稱:MARSTCS-LMS]

6

帶鋼熱連軋層流冷卻溫度控制軟件V1.0

7

全液壓卷取機自動卷形控制軟件V1.0 [簡稱:MARSTCS-CSC]

8

中厚板模型控制系統?[簡稱:BKMASIC-PMM] V1.0

9

通用運動控制器圖形開發環境軟件[簡稱:BKCE] V1.0

10

板坯庫管理系統[簡稱:BKMASIC-SMS] V1.0

11

智能熱軋軋機支撐輥偏心補償控制軟件[簡稱:BKECC] V1.0

12

帶鋼熱連軋活套自動控制功能軟件

13

伺服控制器操作鍵盤開發軟件[簡稱:BKSC-OP01] V1.0

14

北科粗軋溫度模型控制系統 [簡稱:BKRMTC] V1.0

15

雙邊剪控制軟件 [簡稱:BKDSCS] V1.0

16

二級PC平臺開發[簡稱:BKMASIC-L2PCS] V1.0

17

熱軋帶鋼生產線過程控制計算機系統參數監控軟件

18

津西軋鋼數字信息化系統V1.0

19

全液壓卷取機控制系統[簡稱:BKMASIC-AJC] V1.0

20

雙機架可逆粗軋機組連軋模型設定軟件

21

托盤運輸線鋼卷跟蹤系統[簡稱:BKMASIC-HPCC] V1.0

22

汽車風擋玻璃裝配機器人的視覺識別系統

23

八機架精軋機組控制系統[簡稱:BKMASIC-FSU] V1.0

24

基于工業網絡的運動控制軟件[簡稱:BKMASIC-GWYK] V1.0

25

變頻器控制系統的節能優化軟件[簡稱:BKMASIC-BPJN] V1.0

26

變頻器控制系統的同步控制軟件[簡稱:BKMASIC-BPTK] V1.0

27

精軋機架間冷卻水的控制研究和應用軟件

28

高性能可編程通用控制器的開發及應用軟件

29

帶鋼粗軋板坯物料跟蹤的開發與應用軟件

30

應用ILQ進行液壓活套控制的開發與應用軟件

31

利用測寬儀和測速儀進行優化剪切的開發與應用軟件

32

機器人風擋玻璃涂膠系統軟件[簡稱:BKMASIC-JBTR] V1.0

33

中空玻璃全自動化涂膠控制系統軟件

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