图1  切割机下辊道自动运转程序框图

    (2)  电气传动系统采用罗克韦尔自动化公司变频器产品中的1336系列产品，全部与PLC通过网络进行诸如速度给定、速度反馈、运行状态等的控制数据通讯，并按照PLC程序设定控制系统传动。2#方坯共用29台变频器。
    电气系统与仪表系统的PLC各自独立，以方便编程和将来的设备维护，检修。整个电气，仪表系统统计I/O容量如表1所示。

    (3)  PLC系统的技术特点
?  I/O模板具备必要的自诊断功能；
?  为了便于系统维护，使用户能够在维持系统运行的同时更换故障模块，要求PLC控制系统的任何模块均可带电热插拔（RIUP）；
?  PLC具备较高的CPU处理速度，每布尔指令扫描时间快，有较高的程序内存空间；
?  系统支持多处理器，多任务编程结构，便于将电气系统与仪表系统各自独立编程、维护、检修；
?  通讯网络采用具备高速性、实时性和可重复性的网络类型，主干网冗余。

    注：DI：24VDC开关量输入；DO1：24VDC，0.5A开关量输出；DO2：220VAC开关量输出；AI：4-20mA模拟量输入；AO：4-20mA模拟量输出；PI：脉冲输入。

    (4)  操作监控管理系统
    2#方坯操作系统可靠、开放，所带的支持软件为正版可靠软件，监控软件可以在汉字平台下开发和运行。编程软件为RSLogix5550，画面监控软件为RSView32，RSLinx作为与PLC进行通讯的驱动软件，网络组态软件RSNetworx。RSView软件具有工程师组态功能和在仅供操作员使用的在线运行功能，工位数能力大于等于70000点，具有报警画面和报警声响功能，实时趋势纪录，最小采样周期不大于10秒，历史数据纪录，最长保持时间不低于10天。

4  系统网络特点

    第一炼钢厂2#大方坯系统控制网络主干线ControlNet，作为PLC和操作员工作站的高速数据通道，抗干扰能力强，冗余网结构和现有网络完全兼容，其基础自动化配置如图2所示。
控制设备和变频器通过DeviceNet实现与PLC的数据交换，Flex I/O分布于各现场，完成信号的采集和控制。

(1)  ControlNet通讯网
    ControlNet网是一个开放的高速确定性网络，它用于传输对时间有苛刻要求的信息，通信速率可达5Mbps，提供实时的控制和对等的通讯服务。
    ControlNet融合了现有的远程I/O和DH+网的性能，对于离散和连续过程控制应用均具有确定性和可重复性功能，用户可自行设定网络交换时间达毫秒级，从而大大改善了网络控制的实时性和快速性。采用生产者/客户方式，将传统网络针对不同站点需多次发送改为一次发送多点共享，减少了网络发送次数，从而使网络实时、高效。
    ControlNet网络的配置特点是无论CPU框架还是远程扩展框架均由通讯模块（CNB）挂在ControlNet网络上，然后由软件进行管理模块的归属，从而使网络的扩展和走线十分灵活，确保了炼钢厂连铸系统的可靠运行。

(2)  DeviceNet网络
    DeviceNet是罗克韦尔自动化公司开发的基于CANBUS技术的一种现场总线，用于实现低成本、高性能的设备层网络互连。
    DeviceNet用于现场设备与PLC之间的通讯网络，传输速率为125 Kbps~500Kbps，传输最大距离500m，最多节点数为63个，允许在线组态和带电插拔。
    DeviceNet支持主从、多主和对等通信，用户的PLC应用程序和PC数据可以通过DeviceNet实现设备的有效控制。DeviceNet使用RSNetworx软件进行网络管理和组态，可以任选几种专门定义的组态，打印数据表格、参数对象程序和电子表格等。DeviceNet网络结构简单，实时性强，通讯模式先进，支持多种通讯协议，可根据应用需求动态或静态分配标识符，在线增减节点，即插即用，是一种理想的设备层现场总线网络。

图2  基础自动化配置图

5  结语

    (1)  炼钢工艺自动化控制系统数据采集量大，系统集成度高，组网灵活，管理能力强，可实时监控，电气、仪表专业界线明确，易于车间的设备管理与维护。
    (2)  ControlLogix 系统与传统PLC不同，其背板设计中有通信能力，大大提高了PLC的通信性能，多任务控制模式使回路调节的实时性更强，I/O通讯速度更快。                                    
    (3)  ControlLogix 较Logix 5（1#方坯使用）设备外型美观、短小，便于运输和现场维护，带热插拔，价格相当便宜。
    (4)  网络分布式控制较点对点监控节省了大量的硬接线和工程投资。
    (5)  2#方坯连铸于2001年10月28日热负荷试车，运行一个月便全部达产，自动化控制系统运行稳定。