北京北科麦思科自动化工程技术有限公司

北京北科麦思科自动化工程技术有限公司

提供拥有完全自住知识产权的快速过程计算机控制系统

生产线电气传动数字化控制系统和与之相配套的自动化数字检测仪表装备

自动化控制系统

1、热轧带钢计算机控制系统要求和特点


自动化控制系统


轧钢自动化,特别是带钢热连轧自动化系统,不同于其他生产过程控制,其基本特点如下:

(1)要求快速控制。由于控制对象是机电、液压系统,要求快速控制。现代轧机设备控制及工艺参数控制的周期一般为2~20ms,其中液压位置控制或液压恒压力控制系统的控制周期为2~3ms,机电设备控制或工艺参数(厚度、宽度等)自动控制则亦应小于20ms(温度控制周期可以适当放慢),这和以热工参数(温度、压力、流量)为主的生产过程相比,控制周期约快20~40倍。

(2)控制功能众多而且集中。以带钢热连轧精轧机组为例,7个机架上集中了近20个机电设备的位置控制,20多个液压位置或恒压力控制,自动厚度控制(前馈、反馈、偏心补偿及监控AGC),自动板形控制(前馈及反馈闭环自动板形控制),主速度(级联)控制,6个活套高度、活套张力控制,精轧机组终轧温度控制,自动加减及顺序控制,总共将近55个回路,因此要求采用多控制器,控制器内采用多处理器结构。

(3)功能间相互影响。由于众多功能最终的影响都将集中到精轧机轧辊、轧件之间的变形区,因此功能间相互影响显著。例如:当自动厚度控制系统调整压下,控制厚度时,必将使轧制力发生变化,从而改变轧辊辊系弯曲变形而影响辊缝形状,最终影响出口断面形状和带钢平直度(板形),而当自动板形控制系统调整弯辊控制断面形状及平直度时,必将改变辊缝形状而影响出口厚度。

又如,当终轧温度控制改变机架间喷水或加速度时,必将使各机架轧制温度变化,最终又将会影响到出口厚度和板形。因此功能间要相互协调,相互传递补偿信号。

(4)多个功能需共享输入和输出模块。例如:AGC和APC都是输出控制信号控制液压压下;活套高度和主速度级联都是控制主电机速度;AGC和ASC都需要轧制力信号等。

前两个特点要求系统采用处理能力强的快速CPU,并采用多CPU控制器及多控制器系统,而后一特点则要求系统具有CPU与CPU以及控制器与控制器间高速通讯能力。

因此快速处理能力、多个CPU(多个控制器及控制器内多个CPU)以及CPU与CPU、控制器与控制器间的高速通信能力,将是配置轧钢,特别是带钢热连轧分布式计算机控制系统所必须考虑的特点,由此必将构造出一类快速分布式计算机控制系统。


自动化控制系统


2、北科麦思科公司自动化系统技术特点

为了满足高速控制和高速通讯的要求,我们采用了下述技术:

(1) 采用国际上最高端的自动化产品TDC、HPC等,以实现快速控制。

(2) 采用高速网,保证了最快的数据交换时间可小于1ms。以实现快速通讯。

(3) 采用1000Mb/s光纤以太网,用于50ms、100ms、500ms的数据通讯周期。

(4) 采用ProfiNet网作为现场总线连接自动化设备远程IO站

(5) 采用国际通用的Profibus-DP网作为现场总线连接传动装置。

(6) 轧线主控制器采用TDC/HPC,TDC/HPC控制器内采用多CPU控制,各个CPU通过共享内存相互高速交换数据。承担1ms、2ms、5ms、10ms控制周期的控制功能(包括液压压下、液压活套的液压控制回路、AGC、AWC、AJC等需要高速通讯、高速控制的控制功能)。

(7) 采用中低端控制器用于完成加热炉区、热卷箱/飞剪、精轧换辊、CTC及托盘运输设备的控制功能。

(8) 系统中设有远程(通过网络对各控制器)编程及监视功能。

(9) 采用服务器/客户端结构的人-机界面系统(HMI),在硬件上将L1及L2的HMI统一(画面分别设置)。

(10) 系统中设有以下高性能特殊功能:

●  数据采集、分析及存储。对网上数据高速采集,提供一批用于数据分析(操作故障分析,模型精度分析)的工具,并可进行历史数据存储(班,日,周,月)。由于可更换磁盘,因此可存储一年甚至多年的数据以供查用。

●  实时调试。为APC、AGC等反馈闭环控制功能提供离线实时调试手段(提供虚拟或数字对象以便实时闭环控制)。这将可大大缩短冷热负荷试车时间。

(11) 提供的L1、L2系统预留有与L3级以及前后工序的接口。


自动化控制系统

3、北科麦思科公司自动化系统的优点

自动化系统的优点为:

1. 采用大型工厂自动化系统解决方案中常用的西门子、GE系统,通用性好,维护方便。

2. 采用多CPU结构。

3. 系统中所有硬件(计算机、PC、CPU及I/O模块等)选自国际知名厂家的产品。

4. 采用超高速全局数据内存网用于TDC控制器之间的高速通讯及TDC控制器与PDA服务器之间的数据通讯。


自动化控制系统


5. 系统尽可能采用远程I/O,并且与传动(电气及液压)、各子系统通过通信网络连接,实现以通信电缆(光缆)代替I/O电缆,大量减少电缆数量及电缆铺设工作量,使系统更加可靠。

6. 人机界面采用OPS+OPU结构,即操作台除了必须的紧急按钮等操作手柄外,主要由OPS(带CRT显示的操作员站)和OPU(操作用功能键盘)组成。

7. 提供应用软件自调试软件,系统中包括离线实时调试功能,以便投产前能对应用软件(包括APC、AGC等)进行自调试,以缩短冷负荷试车及热负荷试车时间。

8. 采用具有自主知识产权的国际一流水平的数学模型。

9. 系统设有大容量数据记录分析站,以有利于模型调试及历史数据存储。

10. 系统具有较强的系统诊断能力。

11. 系统提供远程编程和监视能力,并具有“在线示波器”功能,以便于对控制软件的调试。 


自动化控制系统

4、BKMASIC知识产权登记一览表

BKMASIC知识产权登记一览表

序号

软  件  名  称

1

北科带钢热连轧自动厚度控制功能软件V1.0

2

过程数据实时采集系统V1.0 [简称:BKPDA]

3

高性能控制器开发与调试集成工具软件V1.0  [简称:BKME]

4

带钢热连轧自动板形控制功能软件V1.0

5

带钢热连轧物流管理软件V1.0 [简称:MARSTCS-LMS]

6

带钢热连轧层流冷却温度控制软件V1.0

7

全液压卷取机自动卷形控制软件V1.0 [简称:MARSTCS-CSC]

8

中厚板模型控制系统 [简称:BKMASIC-PMM] V1.0

9

通用运动控制器图形开发环境软件[简称:BKCE] V1.0

10

板坯库管理系统[简称:BKMASIC-SMS] V1.0

11

智能热轧轧机支撑辊偏心补偿控制软件[简称:BKECC] V1.0

12

带钢热连轧活套自动控制功能软件

13

伺服控制器操作键盘开发软件[简称:BKSC-OP01] V1.0

14

北科粗轧温度模型控制系统 [简称:BKRMTC] V1.0

15

双边剪控制软件 [简称:BKDSCS] V1.0

16

二级PC平台开发[简称:BKMASIC-L2PCS] V1.0

17

热轧带钢生产线过程控制计算机系统参数监控软件

18

津西轧钢数字信息化系统V1.0

19

全液压卷取机控制系统[简称:BKMASIC-AJC] V1.0

20

双机架可逆粗轧机组连轧模型设定软件

21

托盘运输线钢卷跟踪系统[简称:BKMASIC-HPCC] V1.0

22

汽车风挡玻璃装配机器人的视觉识别系统

23

八机架精轧机组控制系统[简称:BKMASIC-FSU] V1.0

24

基于工业网络的运动控制软件[简称:BKMASIC-GWYK] V1.0

25

变频器控制系统的节能优化软件[简称:BKMASIC-BPJN] V1.0

26

变频器控制系统的同步控制软件[简称:BKMASIC-BPTK] V1.0

27

精轧机架间冷却水的控制研究和应用软件

28

高性能可编程通用控制器的开发及应用软件

29

带钢粗轧板坯物料跟踪的开发与应用软件

30

应用ILQ进行液压活套控制的开发与应用软件

31

利用测宽仪和测速仪进行优化剪切的开发与应用软件

32

机器人风挡玻璃涂胶系统软件[简称:BKMASIC-JBTR] V1.0

33

中空玻璃全自动化涂胶控制系统软件