这一层的网络不仅要求稳定可靠的连接,而且要确保信息传递的实时性。ControlNet采用总线拓扑结构,通讯速率5Mbps,其特色在于ControlNet是确定性的,这也就意味着网络上的I/O设备和控制器都是在预定的时刻进行通讯的。ControlNet中的每一个部件都已经在组态时提前确定好了通讯时刻和时长,因此它非常稳定和可靠,特别适用于对时间要求较高的工业应用。同时为确保通讯不会出现中断,在这一层我们使用了冗余的通讯介质来进一步提高可靠性。
2.3设备层
设备层主要用于将主线传动设备,即变频器、软启动器直接连接到所属的PLC系统中,不再通过传统的数字、模拟量连接来实现控制,这样做不仅方便而快速,还可以采集现场设备的数据,对其进行配置、监视和实时控制。这一层采用Remote IO网。
三层网络结构使得可以根据连铸机系统的具体应用要求选择合适的通讯方式,这种网络架构不仅提供了EtherNet/IP、ControlNet、Remote IO网络连接,还包含了面向自动控制而优化的高级软件接口,以保证高效的数据传输。[page]
3、系统组成及功能
3.1硬件配置
每台连铸机自动化系统硬件主要由9套Rockwell AutomaTIon公司的ControlLogix系列PLC、4台操作站、1台服务器以及远程Flex I/O站组成,传动系统中主生产线设备全部由矢量变频器驱动,水泵使用软启动器,辅助传动设备由MCC控制。仪表系统主要由钢水快速及连续测温系统、大包、中包称重系统、结晶器液面监测及调节系统、结晶器水、二冷水流量检测及调节系统组成。
连铸机公共系统采用一套带扩展机架的PLC系统,用于连铸机本体台上及出坯部分共用设备的检测控制,PLC系统每铸流一套,用于本铸流系统的监测、控制。操作站布置在主控室、切割操作室用于对连铸机设备进行监视、操作、处理报警信息以及必要的人为干预。服务器用于收集生产数据,并进行处理、保存、传输。
3.2系统功能
连铸机自动化系统采用三电一体化设计,所有电控、仪控信号均接入PLC,安装在现场的热电阻、变送器、流量计及其它检测仪表采集仪表数据,开关、限位等设备收集工艺生产过程数据和设备运行状态,所有数据汇入PLC系统,再结合来自上位操作站的指令,按预先设定程序实现过程回路调节,电气设备顺序控制和传动设备控制。
3.2.1仪表系统
仪表检测主要包括大、中包钢水温度快速及连续测量,大、中包钢水重量测量,结晶器水压力、流量、进出口温差测量,二次冷却水压力、各段流量测量、调节。为了降低操作工人的劳动强度,提高钢坯质量,连铸机还采集结晶器钢水液位,通过电动缸调节中包塞棒开度,使钢水液位保持稳定。