[實用新型]高爐槽下配、上料仿真裝置

無效

• 申請號: 200620172691.4
• 申請日: 2006-12-28
• 公開（公告）號: CN201041705Y
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 葉理德;盧家斌;趙菁;徐岸飛;周衛東;陳申燏
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

技術領域

本實用新型涉及工業控制模擬領域，特別是涉及一種高爐槽下配、上料仿真裝置。

背景技術

大型高爐槽下配、上料系統設備眾多，狀態復雜，卻也是高爐自動化的核心環節，其能否穩定高效地運行，直接影響到整個高爐的生產效率和經濟效益。眼下，在工控領域，均通過可編程邏輯控制器(PLC)實現對該系統的基礎自動化控制，由操作人員通過操作站進行操作，而PLC控制系統的調試都是通過現場設備進行空載試車和熱負荷試車。但高爐生產的特殊性決定了該系統在點火前無法帶料試車，也無法對操作人員進行實際生產操作的培訓，并且一旦高爐點火，就必須確保整個系統穩定高效地運行。這種固有的矛盾往往影響了高爐的順利投產和迅速達產。在國內最近新建的幾座高爐工程中，對操作人員的培訓，一般是將操作人員送到其它同類高爐學習操作，這往往需要將大量人員送到外地進行長達數月的培訓，并且即使是同類高爐其運行操作方式也不完全相同。

目前，各大PLC供貨商基本上提供的主要是在PC機上對PLC本體包括CPU和存儲器的運行進行仿真，因為不能對外部工藝設備的電氣特性和整個工藝過程進行仿真，其防真過程需要通過不斷進行人工強制發出輸入信號來模擬工藝設備的狀態，無法用于復雜、龐大的工藝系統。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對上述大型高爐槽下配、上料控制系統存在的問題，提供一種高爐槽下配、上料仿真裝置，該裝置不需要實際的高爐槽下工藝設備，不需任何人工干預，即可模擬高爐槽下配、上料系統各種工藝設備的運行特性，及整個系統運行的各種狀態，以便用來測試PLC控制程序和培訓操作人員。

本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：包括可編程控制器PLC、工業控制用計算機即工控機、OSM即光學交換機模板，PLC設有CPU模塊、輸入輸出模塊、通訊模塊。輸入輸出模塊作為遠程IO，通過現場總線與CPU模塊相連。通訊模塊和工控機，通過OSM連接在整個高爐的工業擬太網一高爐環網上。CPU模塊內固化有“虛擬裝置”。

本實用新型與現有技術相比，具有以下主要的優點：

其一.結合人機界面，能夠實現對完整系統包括PLC本體、外部物理工藝設備以及人機界面三位一體的仿真，具有實時性、全面性、可擴展性。

其二.固化在CPU內的“虛擬裝置”可以自動模擬工藝設備運行特性，不需要任何人工干預。可對料流運行狀況及整個系統在各種工礦下的復雜狀態進行仿真。

其三.操作站提供對仿真過程進行監控和操作，監控和操作的方式和實際生產時完全相同。為操作人員提供方便、適用的培訓和練習。

其四.CPU內的跟蹤功能塊可自動對配料狀態和料流在上料系統皮帶上的運行情況進行檢測，跟蹤每批料頭、料尾所在位置，檢驗系統的運行是否符合工況要求。如有異常，能夠在操作站上及時報警，指出故障類型，并顯示出故障發生的位置。

其五.能夠模擬各種設備的各種故障，檢測PLC系統控制程序和操作人員對各種故障的處理方式是否達到最優。

其六.提供兩種仿真模式，“測試模式”和“培訓模式”。“測試模式”用于測試PLC系統控制程序是否在各種工礦情況下都能滿足高爐的要求，從而解決槽下配、上料控制系統無法帶負荷試車的問題。“培訓模式”用于操作人員的培訓，操作人員可通過操作站熟悉工藝過程和操作方式。CPU內的功能塊可模擬各種工礦，檢測操作人員的是否正確，并通過操作站對其進行提示和評分。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型的結構如圖1所示：包括可編程控制器PLC、工控機即工業控制用計算機4、OSM即光學交換機模板6。PLC設有CPU模塊1、輸入輸出模塊2、通訊模塊3，它們裝在PLC柜7內。輸入、輸出模塊2作為遠程IO，通過現場總線與CPU模塊1相連。通訊模塊3和工控機，通過OSM連接在整個高爐的工業擬太網-高爐環網5上。CPU模塊內固化有“虛擬裝置”。

上述工控機作為操作站，具有實現操作和監控功能。

上述通訊模塊通過TCP/IP協議或ISO協議訪問安裝于工控機上的OPC服務器，同樣安裝于工控機上操作站也訪問OPC服務器，從而實現PLC和操作站的數據交換。OPC(Objectlinking?and?embedding?for?process?control)為用于過程控制的對象鏈接和嵌入協議。