高爐上料雙冗余系統(tǒng)最佳操作法（工程師培訓(xùn)）

三高爐上料通訊雙冗余系統(tǒng)維護(hù)及故障處理最佳操作法一、概述近幾年來(lái)，隨著改革的不斷深化展，隨著生產(chǎn)工藝提出要求的不斷加深，煉鐵廠高爐上料部分的重大故障集中體現(xiàn)在通訊部分，對(duì)此本人提出了上料系統(tǒng)通訊雙冗余改造。此項(xiàng)目首先于今年六月份在三高爐順利實(shí)施，從此三爐上料再也沒出現(xiàn)過(guò)通訊故障，整個(gè)上料系統(tǒng)故障率大大降低。對(duì)此，本人總結(jié)了一套上料通訊雙冗余系統(tǒng)維護(hù)及故障處理的最佳操作法，以便于維護(hù)人員達(dá)到快速處理故障的目的。二、本操作法的適用范圍：本操作法的適用范圍是各煉鐵高爐上料部分，和其他所有使用QUANTUMPLC進(jìn)行控制的崗位。三、整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介⒈上料工藝簡(jiǎn)介：煉鐵廠高爐上料工藝主要負(fù)責(zé)高爐爐頂及上料轉(zhuǎn)運(yùn)站的控制,模擬參數(shù)采集和顯示,其工藝參量主要包括如下三個(gè)部分：①爐頂系統(tǒng)分為四個(gè)部分：料罐系統(tǒng)、布料溜槽系統(tǒng)、探尺系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)②倉(cāng)下系統(tǒng)包括裝礦系統(tǒng)、裝雜礦系統(tǒng)、裝焦系統(tǒng)、礦回收系統(tǒng)和稱量補(bǔ)償系統(tǒng)。③N1皮帶及選程系統(tǒng),包括N1皮帶控制及1#站選程及閘口控制。2.上料控制系統(tǒng)構(gòu)成：整個(gè)上料系統(tǒng)包括爐頂上料系統(tǒng)和倉(cāng)下選程兩個(gè)部分，這兩部分由一臺(tái)QUANTUMPLC控制，爐頂上料系統(tǒng)控制部分的模塊位于主控過(guò)程站，而倉(cāng)下選程控制部分的模塊作為PLC的遠(yuǎn)程站位于倉(cāng)下過(guò)程站內(nèi);兩部分的通訊通過(guò)同軸電纜連接，單纜遠(yuǎn)程通訊。⒊目前存在問(wèn)題：①距離遠(yuǎn)，同軸電纜接頭多，由于各種原因同軸電纜經(jīng)常出現(xiàn)通信斷，造成高爐被迫減風(fēng)、停風(fēng)，直接影響影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。②現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜惡劣，風(fēng)吹日曬雨淋振動(dòng)接頭老化等等，都可使通訊出現(xiàn)問(wèn)題，造成單纜遠(yuǎn)程通訊故障③使用冗余電纜，可以克服以上這些通訊突然間段的故障，當(dāng)一根通訊出現(xiàn)故障時(shí)另一個(gè)可自動(dòng)完成通訊任務(wù)，同時(shí)報(bào)出錯(cuò)誤，使維護(hù)人員在不影響生產(chǎn)的情況下及時(shí)快速的進(jìn)行解決故障，從而大大降低故障率。⒋鑒于繼承原系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的思想，進(jìn)行了系統(tǒng)升級(jí)改造,方案如下：各站J890和P810改為P890CRA931改為CRA932CRP931改為CRA93P更換H827-103機(jī)架為H827-209機(jī)架③更換機(jī)架間通訊電纜和通訊分支器昆騰昆騰本地站1＃站10＃主站2＃站3＃站11＃站7＃站6＃主站5＃站4＃站8＃主站10＃從站9＃站6＃從站8＃從站2CC-12CC-22CC-32CC-42CC-52CC-64CC-24CC-14CC-34CC-44CC-5首鋼三高爐上料雙冗余改造原理圖主控室一號(hào)站此圖想達(dá)到的目的是讓維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)通用整體結(jié)構(gòu)建立完整概念，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題有一個(gè)基本的理性分析過(guò)程和解決思路。四、上料通訊雙冗余系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)介（以140CPU43412為例）140CPU43412A模板(1)CPU面板指示燈①READY:(準(zhǔn)備完畢)綠色,CPU上電自檢通過(guò).RUN:(運(yùn)行正常)綠色,CPU開始運(yùn)行解算邏輯BATLOW:紅色,需要換電池④MODBUS1:綠色,MODBUS端口1正在通訊.⑤MODBUS2:綠色,MODBUS端口2正在通訊⑥MODBUS+:綠色,MODBUS+端口正在通訊.⑦ERROR:紅色,表示在MODBUSPLUS端口的通訊有錯(cuò)誤⑧MEMPRT:琥珀,存儲(chǔ)器寫保護(hù)(存儲(chǔ)器保護(hù)開關(guān)動(dòng)作)(2)☆CPU前面板開關(guān)設(shè)定:在CPU的前面板裝有一個(gè)鑰匙開關(guān)和一個(gè)3位置滑動(dòng)開關(guān).當(dāng)控制器工作時(shí),鑰匙開關(guān)用來(lái)保護(hù)存儲(chǔ)器不發(fā)生編程變化.滑動(dòng)開關(guān)用來(lái)選擇設(shè)定MODBUS(RS-232)端口的通訊參數(shù),有3種選擇方案:ASCII停止存儲(chǔ)器保護(hù)RTU啟動(dòng)MEM鑰匙開關(guān)滑動(dòng)開關(guān)①將滑動(dòng)開關(guān)設(shè)定在上面位置,賦予端口ASCII功能,設(shè)定下列通訊參數(shù),不能進(jìn)行改變.注意:當(dāng)前面板開關(guān)設(shè)定在RTU方式時(shí),CPU硬件缺省為橋方式.當(dāng)聯(lián)網(wǎng)控制器時(shí),與CPUModbus端口相連的板上裝置可與在ModbusPlus網(wǎng)絡(luò)上任何節(jié)點(diǎn)相連的控制器進(jìn)行通訊.②將滑動(dòng)開關(guān)設(shè)定在中間位置,賦予端口遠(yuǎn)程終端裝置(RTU)功能,設(shè)定下列通訊參數(shù),不能進(jìn)行改變.波特率9600奇偶校驗(yàn)偶數(shù)據(jù)位8停止位1設(shè)備地址后板旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)定③將滑動(dòng)開關(guān)設(shè)定在下面位置,這將使你能將通訊參數(shù)賦予軟件端口,下列參數(shù)有效.波特率19200-50奇偶校驗(yàn)允許/禁止奇/偶數(shù)據(jù)位7/8停止位1/2設(shè)備地址1-247(3)Modbus連接器引腳所有QuantumCPU都裝有一個(gè)9線RS-232C連接器,它支持Modicon的Modbus通訊協(xié)議.下面將給出9線和25線引腳的Modbus端口引出現(xiàn)連接圖.IBM-ATQuantum25腳插座25腳插頭屏蔽11屏蔽IBM-ATQuantum25腳插座25腳插頭屏蔽11屏蔽TX22RXRX33TXRTS44DTRCTS55地DSR66DSR地77RTSNC88CTSDTR209NCIBM-ATQuantum9腳插座9腳插頭CD11屏蔽RX22RXTX33TXDTR44DTR地55地DSR66DSRRTS77RTSCTS88CTS9NCTX—數(shù)據(jù)發(fā)送DTR—數(shù)據(jù)終端就緒RX—數(shù)據(jù)接收CTS—清發(fā)送RTS—請(qǐng)求發(fā)送DSR—數(shù)據(jù)設(shè)置就緒N/C—空腳CD—發(fā)送檢測(cè)（4）后面板開關(guān)CPU的后面板上裝有2個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)（參看下圖），它們用于設(shè)置ModbusPlus節(jié)點(diǎn)和Modbus端口地址。SW1（上面的開關(guān)）設(shè)置地址高位（十位），SW2（下面的開關(guān)）設(shè)置低位（個(gè)位）。。SW1和SW2地址設(shè)定節(jié)點(diǎn)地址SW1SW21-901-910-1910-920-2920-930-3930-940-4940-950-5950-960-6460-4注意:如果節(jié)點(diǎn)地址為0或大于64,MODBUS+LED將維持常亮,以示所選地址無(wú)效2.遠(yuǎn)程I/O(RIO)模板(1)RIO接口(HEAD)模板CRP93200(RIOHEAD2CH)RIO接口(HEAD)模板的LED指示燈及描述①READY:綠色,模板通過(guò)上電自檢.②COMACT:綠色,模板在遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)中正在通訊③ERRORA:紅色,通道A一個(gè)或多個(gè)分支通訊失敗④ERRORB:紅色,通道B一個(gè)或多個(gè)分支通訊失敗(僅限于雙纜)(2)RIO分支(DROP)模板CRA93200(RIODROP2CH)☆RIO分支(DROP)模板的LED指示燈及描述①READY:綠色,模板通過(guò)上電自檢.②COMACT:綠色,模板在遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)中正在通訊③FAULT:紅色,不能與一個(gè)或多個(gè)I/O模板通訊④ERRORA:紅色,通道A通訊失?、軪RRORB:紅色,通道B通訊失敗(僅限于雙纜)☆RIO分支(DROP)模板后面板開關(guān)(參考CPU)RIO分支(DROP)模板的后面板上裝有2個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)，它們用于設(shè)置RIO站地址。SW1（上面的開關(guān)）設(shè)置地址高位（十位），SW2（下面的開關(guān)）設(shè)置低位（個(gè)位）。注意:如果節(jié)點(diǎn)地址為0或大于32,RIO模板上的ERRORA和ERRORB閃爍指示錯(cuò)誤,有效地址為1-32.3.電源模板(CPS11420)☆電源LED指示燈及描述:PWROK:綠色,電源已送到總線接線方法①內(nèi)部有線頭,不要連接任何外部線纜至這些端子上內(nèi)部有線頭,不要連接任何外部線纜至這些端子上②⊕③使用115VAC時(shí),連接短路線⊕使用115VAC時(shí),連接短路線④ACL⊕ACL⑤⊕⑥ACN⊕ACN⑦接地線⊕接地線五、常見問(wèn)題及疑難故障處理方法高爐生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)性很強(qiáng)的過(guò)程，上料自動(dòng)控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中出現(xiàn)問(wèn)題要求快速處理正常。附圖包含了日常操作思路，常見故障現(xiàn)象和處理方法及其所遇見過(guò)的疑難問(wèn)題和解決方法。雙冗余改造的最大優(yōu)點(diǎn)是他有兩個(gè)通訊通道A和B,任一個(gè)通道有通訊錯(cuò)誤時(shí)在CPU上相對(duì)應(yīng)的通道將會(huì)有相應(yīng)的紅色錯(cuò)誤指示ERRORA或ERRORB。依此判斷故障快速而準(zhǔn)確。任一個(gè)通道有通訊錯(cuò)誤而另一個(gè)通道正常時(shí)，可將本通道的壞分支器或虛接同軸更換，而不影響生產(chǎn)。而以前單纜就會(huì)拉不了料要減風(fēng)或停風(fēng)，而現(xiàn)在雙冗余對(duì)生產(chǎn)一點(diǎn)兒影響也沒有，出了故障也可慢慢處理不用那么緊張。單纜處理這類故障就要斷通訊，減風(fēng)或停風(fēng)，處理起來(lái)特別緊張。三爐上料PLC從站有9個(gè)，以前單纜時(shí)每個(gè)從站主機(jī)架有一個(gè)P810和J890，每個(gè)J890都有8個(gè)撥碼開關(guān)，維護(hù)人員大部分對(duì)此不熟，更換J890時(shí)經(jīng)常撥錯(cuò)，導(dǎo)致通訊癱瘓。而雙冗余每個(gè)984從站通訊模塊采用P890，地址采用數(shù)字式的撥碼開關(guān)，非常好撥，維護(hù)人員再也不會(huì)撥錯(cuò)。更換模板時(shí),不要帶電插拔更換CPS11420、P890、J890電源模板時(shí),要拆掉115VAC交流短接片更換模板時(shí),有些要扭動(dòng)旋轉(zhuǎn)開關(guān),重新設(shè)置地址.如CPU,RIO分支模板,DIO模板更換MODBUS+網(wǎng)頭時(shí),注意其顏色,網(wǎng)中間的頭為黑色,網(wǎng)兩端的頭為白色更換遠(yuǎn)程I/O分支器MA-0185-100,注意IN和OUT,并正確裝好.注意檢查遠(yuǎn)程I/OF連接器MA-0329-001和遠(yuǎn)程電纜終結(jié)電阻52-0422-000,壞了及時(shí)更換⑨Concept軟件不能把PLC中程序上裝到PC機(jī)中,PC機(jī)中程序可下裝到PLC中,再聯(lián)機(jī)。操作改變PLC中程序時(shí)可同時(shí)改變PC機(jī)中程序⑩出錯(cuò)停機(jī)碼停機(jī)位碼(Hex)描述7FFFPLCunhealthy8000PLCstopped4000BadI/Omap2000PLCunconfigured1000BadModbusportintervention0800Badsegmentscheduler0400Start-of-network(SON)didnotstartasegment0200Badpower-downchecksum0100NOendoflogicdetected0080Watchdogtimerhasexpired0040Realtimeclockhasfailed0020Badcoilusetable0010RIOoptionhasfailed0008Illegalnodetypefound0004Userlogicchecksumerror0002Discretedisabletableerror0001Badconfiguration五、經(jīng)濟(jì)效益分析實(shí)踐證明，自此之后三高爐故障率大大降低，爐況非常好，負(fù)荷達(dá)到了最高水平，爐子運(yùn)行特別順?lè)€(wěn)，，提高了生產(chǎn)效率，保證了煉鐵的順利進(jìn)行，由于爐況、利用系數(shù)大大提高，負(fù)荷達(dá)到了近兩年來(lái)最高水平，這樣按保守計(jì)算三高爐每月可多產(chǎn)生鐵400多噸折合人民幣40多萬(wàn)元，這樣全年可為節(jié)約500多萬(wàn)元。作者簡(jiǎn)介：陳國(guó)洪，男，出生于1970年5月18日，1999年畢業(yè)于東北大學(xué)計(jì)算機(jī)工程碩士，自動(dòng)化信息技術(shù)公司高爐點(diǎn)檢站班長(zhǎng)，煉鐵區(qū)域工程師，

六、效益分析借05.06.16日檢修之機(jī)，一高爐對(duì)α角程序進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了α角小于1度的定位。此次α角的改進(jìn)，進(jìn)一步改善了裝料制度的調(diào)整，徹底解決了調(diào)1度有點(diǎn)過(guò)，不調(diào)則又顯不夠的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了α角進(jìn)一步的微調(diào)，使其調(diào)整更加靈活。通過(guò)反復(fù)的校對(duì)和觀察，與05.06.20日正式投入使用，當(dāng)時(shí)中心煤氣略微顯開，邊緣微重，調(diào)裝料αK29(4)32(3)29(3)αK29(4)32(3)28.5(3),調(diào)后中心煤氣由7.0％上