[发明专利]一种连续退火生产线急停系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种冷轧连续退火机组异常情况的紧急停车系统及其控制方法。

背景技术

急停系统是冷轧连续退火机组控制系统中的重要组成部分，其作用在于机组处于人身危险或重大设备故障状态时，通过系统程序自动判断或由人工方式及时停车，从而避免事故的发生或将事故损失降为最低。

某冷轧厂1450mm连续退火机组的紧急停车控制系统是经改造而成的，原设计中急停中央处理器(简称CPU)采用欧洲皮尔斯急停PSS系列，全线传动控制系统采用法国阿尔斯通公司的高速处理器HPC系列的Vmic7750，光整液压控制系统采用德国西门子公司的高速处理器FM458，连退炉区工艺控制系统采用西门子公司的S400系列处理器。全线急停按钮以硬线形式进急停处理器的输入模板，急停处理器经过简单运算和逻辑判断将输出信号以硬线形式传送给阿尔斯通和西门子处理器。

如此复杂及多样式的工业控制急停系统在国际应用中十分鲜见，因而也使其急停系统不可避免地存在着如下重要缺陷：

一是原设计急停信息无法保存，通讯接口只有硬线电缆，无法满足现场大量信息传输的需要，且各控制器之间无备用通讯接口，传动变频器急停无备用通讯接口设计。在阿尔斯通或西门子处理器故障情况下无法保证机组协调停车，容易产生断带、堆钢事故，存在着设备无法按保护区域停电等潜在隐患。

二是目前国内外采用皮尔斯急停系统设计的方案往往采用现场总线(简称DP)通讯网络作为急停处理器和其他处理器之间通讯的手段，但由于处理器有阿尔斯通和西门子两大类型，报文格式统一后其信息传输总量无法满足人机界面中记录急停诊断信息的要求，且阿尔斯通处理器的DP通讯网络已经无法扩容，而要想满足急停系统的需要，不仅需要大幅度增加资金投入，而且对技术上提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种投资省、见效快，简单易行，便于操作，能提高机组紧急停车的安全性，减少机组断带、堆钢事故的紧急停车系统及其控制方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种连续退火生产线急停系统，采用阿尔斯通高速处理器A、西门子高速处理器E及皮尔斯急停中央处理器I，连通线上以太网，增设以太网交换机Q、阿尔斯通以太网通讯模块B、阿尔斯通数字量输出模块D、西门子以太网通讯模块F、西门子数字量输出模块G、西门子现场总线网络通讯模块H、皮尔斯以太网通讯模块K、皮尔斯急停数字量输入模块J以及各设备的传动急停继电器N；建立各处理器之间数据交换的以太网，铺设阿尔斯通和西门子处理器与皮尔斯急停处理器之间的硬线电缆以及皮尔斯急停处理器与全线传动电机和液压系统之间的硬线电缆；以太网交换机Q分别与阿尔斯通以太网通讯模块BI和BII、西门子以太网通讯模块F、皮尔斯以太网通讯模块K连接；阿尔斯通数字量输出模块DI、DII均连接皮尔斯急停数字量输入模块J，皮尔斯急停数字量输入模块J还与西门子数字量输出模块G相连；皮尔斯急停数字量输出模块L分别连接液压急停继电器P和各传动急停继电器N，各传动急停继电器N与接于阿尔斯通现场总线网络通讯模块C上的变频器M连接。

所述的以太网包括以太网I、以太网II和以太网III；以太网I包括阿尔斯通以太网通讯模块BI和BII、西门子以太网通讯模块F、皮尔斯以太网通讯模块K；以太网II由数据交换机S及与其连接的阿尔斯通以太网通讯模块R组成；以太网III则由数据交换机S及连接的人机界面T所构成。

一种连续退火生产线急停系统控制方法，其具体步骤为：

1、分区：根据工艺条件将现场分为入口上料、焊接、清洗工艺段，退火工艺段，光整工艺段，剪边、出口卸料工艺段四大区，计16个急停控制分区；每一大区由单独的阿尔斯通或西门子处理器进行控制，实行分段停车。

2、编写阿尔斯通高速处理器A和西门子高速处理器E与皮尔斯急停中央处理器I的通讯程序，定义通讯报文接口，形成以太网急停通讯网络；编写阿尔斯通高速处理器A和西门子高速处理器E死机状态检测程序，使程序在无法执行急停指令时通过硬线电缆通知皮尔斯急停中央处理器I。