1 引言

rockwell controllogix作為allen-bradley下一代的控制系統之一，不僅具有先進的通訊和輸入/輸出能力，而且能同時提供順序控制、過程控制、傳動控制和運動控制。controllogix模塊化的系統，使得用戶可以更有效地設計、建立和更改其應用平臺，極大地節省時間和費用，保證控制系統的穩定運行。

2 rockwell controllogix的特點

(1)controllogix平臺通過背板提供高速數據傳輸，提供了一種模塊化的控制方法；

(2)可以帶電插拔系統中的任何模塊，而不會對模塊造成損壞。因此可以在維持系統運行時更換故障模塊；

(3)可通過ethernet、controlnet、 devicenet等多種方式實現控制器分布式處理；

(4)可根據需要，增加或減少控制器和通訊模塊的個數，可在一個機架內同時使用多個控制器；

(5)能適用于機械振動大、環境溫度高以及電氣干擾繁雜等各種惡劣的作業環境；

(6)結構緊湊，適用于控制高度分散并且配電盤空間有限的應用場合。

3 系統設計

3.1 連鑄機控制系統概述

連鑄機自動化控制系統設計采用“三電”一體化的設計原則。公用系統與各分流之間互相獨立，其中任一流系統發生故障，不影響其它各流的生產。整個自動化控制系統采用基礎級自動化控制系統，采用了兩層控制結構：一層由plc組成控制站，進行過程回路控制、電氣設備的順序與聯鎖控制，并進行生產工藝過程的數據采集等；另一層由計算機組成操作站，將plc控制站收集的信息集中，使操作人員能實時監視控制生產工藝過程和設備運行狀態，構成一個集中管理、分散控制的自動化系統。

3.2 硬件構成

公用系統及各分流的控制器選用rockwell controllogix55m12，plc主機架還包括ethernet、devicenet通訊模塊、數字量i/o模塊、模擬量i/o模塊。為減少線路敷設，本系統還采用遠程i/o站，遠程i/o站采用1794 flex i/o，與plc主站之間采用了devicenet網絡通訊。每個遠程i/o站包含一個適配器、若干基座和若干i/o模塊，每一個適配器最多可以支持8個基座，并且可以用一個flex電源或者任何其它兼容性電源為該遠程i/o站供電。上位操作站、公用系統plc與各分流plc及觸摸屏之間用以太網環網連接在一起?；鹎邢到y和出坯系統的操作采用panelview觸摸屏。信號正常情況下，火切系統和出坯系統自動控制，無需人員操作。信號異常時，臺下操作工可通過panelview觸摸屏介入進行手動操作，完成鑄坯切割及出坯操作。振動臺、拉矯機等需要調速設備的傳動采用rockwell變頻器1336plus-ii, 可以很方便地采用devicenet網絡方式與plc之間相連，而無需通過硬線將它們與i/o模塊連接。通過網絡更有利于采集這些設備的運行信號，及時監控設備的運行。另外該型號變頻器采用了最新igbt(絕緣柵雙極型三極管)功率模塊和高級的控制算法，在工作要求的任意速度下，均能提供平穩的性能和超常的轉矩，使電動機低噪聲、高效率地運行。采用面板式人機接口模塊，只需幾個按鍵，就能提供非常簡單的參數設定和操作，可以實現1336 plus ii變頻器的編程和運行控制，滿足連鑄機的應用需求。連鑄機控制系統的系統結構如附圖所示。

連鑄機控制系統結構示意圖

3.3 軟件系統設計

3.3.1 下位編程軟件

下位控制站采用rslogix 5000系列編程環境，該軟件采用結構和數組的符號化編程，以及專用于順序控制、運動控制、過程控制和傳動控制場合的指令集，大大提高了編程和運行效率。plc組成的控制站，根據連鑄機操作指令和現場監測的信號完成各工藝設備或工藝過程的順序、邏輯控制，進行工藝過程及設備狀態的數據采集與整理。

3.3.2 上位監控組態軟件

上位操作站選用rsview32(帶rslinx)，該軟件是集成式、組件化的人機接口產品，上位機將plc控制站收集的信息集中，產生實時數據文件、趨勢文件、報警記錄文件等，使操作人員能及時監視控制生產工藝過程和設備運行狀態，構成一個集中管理、分散控制的自動化系統。上位機主要內容如下：

(1)管理數據的輸入、確認；

(2)鑄坯斷面、鋼種、配水等控制模型下載至plc控制站；

(3)監控主要設備、工藝數據畫面，如連鑄生產工藝流程圖、各設備監視畫面、生產工藝參數、二次冷卻水控制畫面、電磁攪拌控制畫面等等；

(4)系統報警；

(5)事件記錄；

(6)主要工藝數據實時、歷時趨勢顯示、記錄等。

設備工程師站主要功能：對plc控制站的應用軟件進行編程、組態、生成和維護。

4 結束語

rockwell控制系統在連鑄機上的應用自2005年投運近一年以來，控制系統硬件結構合理，滿足工藝要求，應用軟件結構清晰，功能完整，運行良好，基本實現了連鑄生產的自動化。