1、熱鍍鋅概述

熱鍍鋅是應(yīng)用最廣泛的金屬防腐方法，它是由古老的熱鍍錫方法發(fā)展而來的。它的生產(chǎn)工藝流程分為四段：入口段、退火、處理段和出口段。入口段包括開卷機(jī)、直頭機(jī)、雙切剪、焊機(jī)等。退火段包括用于入口段和爐子段之間貯存帶鋼的入口活套塔、清洗裝置和帶有直熱式預(yù)熱段的立式退火爐，以及鍍鋅設(shè)備。處理段主要包括鋅合金化爐及用于鍍鋅后帶鋼冷卻的設(shè)備，帶四輥平整機(jī)的拉矯段、鈍化處理設(shè)備。此外，還有控制帶鋼張力和運(yùn)輸?shù)模虞佉约百A存帶鋼用的中間活套塔。在出口段和處理段之間是用于存貯帶鋼的出口活套塔。出口段設(shè)有檢查臺(tái)、涂油機(jī)、飛剪和把板材卷成帶卷的卷取機(jī)。

2、MCGS組態(tài)軟件介紹

MCGS（Monitor and Control Generated System ，通用監(jiān)控系統(tǒng)） MCGS是一套基于 Windows 平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng) ，為用戶提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺(tái)，能夠完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理、報(bào)警和安全機(jī)制、流程控制、動(dòng)畫顯示、趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出及企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能。它支持國(guó)內(nèi)外眾多數(shù)據(jù)與輸出設(shè)備 ，已經(jīng)在石油、電力、化工等多種工程領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。

MCGS組態(tài)軟件由“MCGS 組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”2個(gè)系統(tǒng)組成，圖1所示為其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境，用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動(dòng)畫設(shè)計(jì)、設(shè)備連接、編寫控制流程、編制工程打印報(bào)表等組態(tài)工作。MCGS運(yùn)行環(huán)境是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，在運(yùn)行環(huán)境中完成對(duì)工程的控制工作。2部分互相獨(dú)立，又緊密相關(guān)。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3、熱鍍鋅生產(chǎn)線流程的MCGS模擬設(shè)計(jì)

連續(xù)熱鍍鋅的典型工藝流程為： 熱軋酸洗來料 →焊接 →清洗 →入口活套 →退火 →鍍鋅 →平整 →拉矯→鈍化 →出口活套 →卷取。這一系列的過程非常復(fù)雜，而本次設(shè)計(jì)主要是用MCGS組態(tài)軟件制作控制畫面，用以模擬實(shí)際的工藝過程，讓大家對(duì)熱鍍鋅生產(chǎn)有更直觀的了解。在設(shè)計(jì)時(shí)簡(jiǎn)化了鍍鋅生產(chǎn)的工藝過程，著重對(duì)鍍鋅溫度、開卷機(jī)、雙切剪、焊機(jī)、出口剪、收卷機(jī)和走燈的控制做了設(shè)計(jì)。

本控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的是鍍鋅生產(chǎn)線的MCGS模擬演示控制。系統(tǒng)的工藝要求是按下啟動(dòng)按鈕后首先判斷鋅鍋的溫度是否達(dá)到4800C，如果鋅鍋溫度達(dá)到4800C那么開卷機(jī)1=1，當(dāng)開卷機(jī)1沒有鋼卷時(shí)剪機(jī)1=1、開卷機(jī)2=1，當(dāng)開卷機(jī)2沒有鋼卷時(shí)剪機(jī)2=1、開卷機(jī)1=1，接著焊機(jī)=1、走燈D00-D50依次等于1、飛剪=1，當(dāng)飛剪=1后就判斷收卷機(jī)1是否已滿，如果沒有慢則開卷機(jī)1=1，如果滿了則開卷機(jī)2=1，當(dāng)開卷機(jī)2=1以后，系統(tǒng)就開始判斷收卷機(jī)2是否已滿，若沒有慢則開卷機(jī)2=1，如果已滿則返回到剪機(jī)從新判斷開卷機(jī)1，如此循環(huán)下去直到停止按鈕按下，整個(gè)控制停止，其控制流程如圖2所示。

圖2 鍍鋅生產(chǎn)線演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖

4、系統(tǒng)組態(tài)

系統(tǒng)組態(tài)步驟如下：

（1）打開MCGS組態(tài)環(huán)境，建立工程項(xiàng)目。

（2）制作工程畫面。工程畫面制作是在用戶窗口內(nèi)完成的，根據(jù)系統(tǒng)中所用到的硬件設(shè)備，在MCGS的設(shè)備工具箱中進(jìn)行選取 ，然后放到合適的位置，讓系統(tǒng)中的物料流動(dòng)構(gòu)成一個(gè)閉合回路，以實(shí)現(xiàn)與操作人員之間的交互式界面。如圖3 所示為鍍鋅生產(chǎn)線演示控制系統(tǒng)組態(tài)畫面。

（3）定義數(shù)據(jù)對(duì)象。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是 MCGS 工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對(duì)象是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的過程也就是定義數(shù)據(jù)對(duì)象的過程。定義數(shù)據(jù)對(duì)象的內(nèi)容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關(guān)的參數(shù) ，如存盤的周期、存盤的時(shí)間范圍和保存期限等。

（4）動(dòng)畫連接。由圖形對(duì)象搭制而成的圖形畫面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化，達(dá)到過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。MCGS實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對(duì)象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫效果。

（5）控制策略。該鍍鋅控制演示系統(tǒng)策略分為：?jiǎn)?dòng)策略、恢復(fù)策略、走燈策略、剪機(jī)定時(shí)轉(zhuǎn)換策略、開卷機(jī)轉(zhuǎn)換策略、收卷機(jī)轉(zhuǎn)換策略、數(shù)碼顯示策略、停止策略等。

（6）運(yùn)行調(diào)試。系統(tǒng)組態(tài)完成后首先進(jìn)行組態(tài)的檢查 ，在確認(rèn)沒有錯(cuò)誤的情況下進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境。

5、結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合 MCGS控制系統(tǒng)組態(tài)軟件，詳細(xì)地論述了工控組態(tài)軟件的原理及其具體的實(shí)現(xiàn)過程。論文采用了 MCGS一種新的控制策略方法一一圖形組態(tài)法，這種方法具有 “所見即所得”的特性，解決了傳統(tǒng)的組態(tài)軟件中編程語(yǔ)言組態(tài)不直觀的缺點(diǎn)。組態(tài)軟件在大多數(shù)工業(yè)上都有較廣的應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)的工業(yè)上，組態(tài)軟件的應(yīng)用十分廣泛。本文對(duì)熱鍍鋅生產(chǎn)工藝的介紹，通過MCGS組態(tài)軟件對(duì)美鋼聯(lián)法鍍鋅工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)模擬，基本上實(shí)現(xiàn)了用組態(tài)軟件 MCGS的自動(dòng)控制。該組態(tài)控制軟件具有精度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)及監(jiān)控界面簡(jiǎn)單操作方便等特點(diǎn)，降低故障發(fā)生概率，增加系統(tǒng)控制靈活度，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)先進(jìn)程度，具有較高的實(shí)用價(jià)值。