寶鋼2050熱軋廠是80年代興建的,該廠的大部分設備是國外70年代初的產品,尤其是熱軋粗軋監控系統均為德國西門子公司的早期產品,現已運行近二十年,因此,不論在性能上,還是在備件的供應上都存在著問題。系統的故障率也在不斷增加,由于故障的頻繁出現,而且設備的陳舊和設計的不合理,使得維護檢修更加困難,因此,給企業帶來了很大的損失。為此,2003年修時對問題出現最多的設備進行了改造。

改造主要目的:
   對粗軋區域油庫控制設備進行升級。
   該系統是對現場的3500多個輸入輸出點進行連鎖控制,其中包括二十六塊S5閥控專用模板(用來控制閥的輸出并且檢測閥是否過流和斷線)。子站系統的控制采用了西門子早期的S5-115U可編程控制器。系統通過西門子的低速L1網掛在粗軋的主監控系統上,來實現數據交換,使其設備的狀態顯示在監控系統上。

主要問題:
1.
系統抗環境干擾能力差。
2.
系統本身的固有缺陷難以克服,S5-115U的位故障不斷發生,而始終不能找到根本的原因,而且故障一旦發生根本無法準確地找到故障點,只能逐塊更換模板直到故障排除。
3. L1
網是西門子公司開發的低速網,擴展性差,數據傳輸速率低。
4. VIDEO 2000
監控系統組態復雜,維護困難,備件已無法供應,出現問題很難解決。
改造方案
  航星公司對系統的改造采用西門子高性能的S7-400產品來替代原有的S5-115U,并將這兩個系統上連入西門子的開放性好、擴展性強、速度快的PROFIBUS 網絡上。原有ProfiBus網因當時站點少、通訊距離短,從經濟上考慮采用電纜作為通訊媒介。
   本次改造后,通訊距離大大加長,考慮到將來整個系統都將逐步改造升級連入ProfiBus網絡,通訊速度、網絡的抗干擾能力及網絡通訊的可靠性也必須改善,所以這次改造將原有的ProfiBus 電網絡改為光網,以提高網絡的通訊速度和可靠性。
具體方案:
1.
控制設備采用西門子公司的S7-400,分別用作換輥平衡液壓系統、E1 AWC液壓系統等七個系統。 2.四個換輥的操作臺,操作站改為系統通過PROFIBUS-DP網與西門子的液晶操作面板相連。
3.
監控采用WinCC
4.
SHC電氣室放置與BA相連的操作站用于監視基礎自動化的狀態和工程師站用于維護和臨時修改程序。

改造特點:
1.
此次S5升級S7系統,柜內接線上基本不變,模板的選型也基本與原設計保持一致,這樣可以給年修提供更多的調試時間。
2.
此次改造將原西門子低速網L1網改造為西門子開發的開放性好的PROFIBUS,保證了現場設備的快速性并提高了系統的抗干擾性。通過該網將新改造的油庫控制系統和已有的R3R4換輥控制系統及WINCC操作系統組成的ProfiBus 現場總線(為提高其可靠性和通訊能力,將現有的ProfiBus 電網絡改為光網)相連接, 使它們之間進行可靠的數據交換 。
3.
該改造后的系統增加上位監視功能,,監控該系統的運行狀況。 
4.
改善后的系統在每套150U中加一塊網卡,使新老系統的信息可相互傳送。
5.
增加4個操作箱站,可以就地進行換輥操作。 
6.
將使以前獨立的閥手動調節控制更改為S7-400內部的閉環自動控制系統,操作更加方便,可靠性大大提高。 
7.
將多套系統并入改造后的PROFIBUS網內,進行統一的集中監控。

2013年09月09日

寶鋼熱軋粗軋監控系統S5-S7升級改造

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