自動(dòng)化在不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中的應(yīng)用

 在當(dāng)前的社會(huì)中，不銹鋼無(wú)縫鋼管是一種十分重要的建設(shè)材料，在社會(huì)很多領(lǐng)域當(dāng)中，都發(fā)揮著不可替代的重要作用。不過(guò)，不銹鋼無(wú)縫鋼管傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，需要應(yīng)用到減徑機(jī)、冷床、穿孔機(jī)、再加熱爐、加熱爐、軋管機(jī)等諸多設(shè)備。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，可將自動(dòng)化應(yīng)用在不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)當(dāng)中，建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)，采用分層控制的方式。在現(xiàn)場(chǎng)可以利用總線進(jìn)行控制，利用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行過(guò)程管理和監(jiān)控。這樣，能夠使無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)更加高效、穩(wěn)定，生產(chǎn)效率也能夠得到極大的提升。

不銹鋼無(wú)縫鋼管在我國(guó)的發(fā)展和應(yīng)用時(shí)間比較短。近年來(lái)，隨著社會(huì)發(fā)展和城市建設(shè)的不斷加快，對(duì)無(wú)縫鋼管的需求量也越來(lái)越大。需求的增加推動(dòng)了不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的高速發(fā)展，大量先進(jìn)的設(shè)備和工藝被應(yīng)用到不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)當(dāng)中，使得不銹鋼無(wú)縫鋼管的質(zhì)量和產(chǎn)量均得到了良好的提升。但是相比于國(guó)際上先進(jìn)的無(wú)縫鋼管，卻仍然存在著一定的差距。因此，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大無(wú)縫鋼管生產(chǎn)方面的研究和發(fā)展，積極應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，構(gòu)件自動(dòng)化無(wú)縫鋼管生產(chǎn)控制系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提高不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

在現(xiàn)場(chǎng)總線的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以通過(guò)多種不同的組態(tài)方式存在，其構(gòu)成的系統(tǒng)既可以是單主站，也可以是多主站。因此對(duì)于以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以分別具有不同的設(shè)備類(lèi)型。由于現(xiàn)場(chǎng)總線具有十分靈活的組態(tài)方式，因此在一條總線當(dāng)中，可以分別具有一個(gè)或多個(gè)主站。在總線當(dāng)中，按照不同的實(shí)際功能，總線中的設(shè)備也可以分為不同的種類(lèi)。在一類(lèi)總線主站當(dāng)中，整個(gè)總線通信的控制器，在實(shí)際應(yīng)用中，一類(lèi)總線主站采用了PLC—300。除了一類(lèi)主站之外，還擁有二類(lèi)主站DPM2，二類(lèi)主站主要負(fù)責(zé)對(duì)組態(tài)軟件進(jìn)行運(yùn)行控制，設(shè)備類(lèi)型是操作設(shè)備。在現(xiàn)場(chǎng)總線當(dāng)中，DMP2采用的通常都是工控機(jī)，用戶(hù)對(duì)工控機(jī)當(dāng)中提供的人機(jī)界面進(jìn)行利用，可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)和設(shè)置。在現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用當(dāng)中，DP從站的數(shù)量是最多的。這些設(shè)備的作用是向主站發(fā)送自身采集到的數(shù)據(jù)資料。

一、自動(dòng)化在不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中的應(yīng)用

 在不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線當(dāng)中，應(yīng)用了自動(dòng)化的控制系統(tǒng)設(shè)備通過(guò)一條現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行連接的，因此，在總線中進(jìn)行連接的所有設(shè)備的通信接口，都應(yīng)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)總線電氣相互兼容，在整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間當(dāng)中，具有這種通信接口的設(shè)備分布其中。在自動(dòng)化不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線當(dāng)中，電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備、控制儀表、傳感器等具有較少的信息發(fā)送和接收量。但是，為了能夠更加精準(zhǔn)的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，需要確保良好的通信實(shí)時(shí)性。

 在自動(dòng)化無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)當(dāng)中，由一臺(tái)S7—300PLC來(lái)控制整條總線，S7—300 PLC作為總線當(dāng)中的DPM1，是整條現(xiàn)場(chǎng)總線的控制中心。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，S7—300 PLC與眾多從設(shè)備之間的信息交換，是通過(guò)一定格式的報(bào)文形式實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)場(chǎng)總線當(dāng)中，工控機(jī)是其二類(lèi)主站，它與現(xiàn)場(chǎng)總線之間，通過(guò)音響的適配卡進(jìn)行連接。將WINCC過(guò)程監(jiān)視軟件在工控機(jī)當(dāng)中運(yùn)行，由于該軟件的靈活性和開(kāi)放性十分良好，因此在不銹鋼無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)當(dāng)中，能夠很好的監(jiān)控各種設(shè)備，同時(shí)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)。在不銹鋼無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)線當(dāng)中，擁有很多不同種類(lèi)的設(shè)備，結(jié)合各類(lèi)設(shè)備不同的特點(diǎn)，到總線之間的接入，也要利用不同的方式來(lái)進(jìn)行。對(duì)于設(shè)備一些比較簡(jiǎn)單的設(shè)備，與總線之間通過(guò)西門(mén)子ET200進(jìn)行連接。在實(shí)際應(yīng)用中，具有很多數(shù)量的該類(lèi)設(shè)備，主要在加熱爐區(qū)、穿孔機(jī)組區(qū)、軋輥機(jī)區(qū)、矯直機(jī)區(qū)等位置進(jìn)行布置。利用西門(mén)子全數(shù)字直流調(diào)速裝置6RA70，各類(lèi)主傳動(dòng)機(jī)與總線之間進(jìn)行連接。其中S7—200 PLC負(fù)責(zé)控制軋輥的位置，利用擴(kuò)展模塊EM277，S7—200 PLC與PROFIBUS—DP現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行連接。

 二、上位機(jī)軟件功能

  對(duì)工控機(jī)當(dāng)中的WINCC過(guò)程監(jiān)視軟件進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的組態(tài)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，同時(shí)更好的監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在這一過(guò)程中，上位機(jī)軟件主要發(fā)揮以下集中功能：

 1. 監(jiān)控生產(chǎn)線

  在順利完成組態(tài)之后，工控機(jī)能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的獲取，通過(guò)這些數(shù)據(jù)從系統(tǒng)當(dāng)中的獲取，能夠?qū)?shí)施模擬界面可視化進(jìn)行輕易的實(shí)現(xiàn)。管理人員對(duì)這些可視化模擬界面進(jìn)行利用，就能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了解和掌握。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，需要對(duì)很多設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

  因此，為了對(duì)各個(gè)區(qū)域的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行更加準(zhǔn)確的把握，將實(shí)時(shí)界面配備了多個(gè)。例如，會(huì)專(zhuān)門(mén)配備一個(gè)操作界面，對(duì)穿孔輥的位置進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)負(fù)責(zé)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。用戶(hù)通過(guò)這一界面，可以在生產(chǎn)過(guò)程中，監(jiān)控不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線的穿孔操作。一旦生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)偏差，通過(guò)界面當(dāng)中的操作按鈕，用戶(hù)可以進(jìn)行緊急停車(chē)的控制。

 2. 異常報(bào)警記錄

 在大多數(shù)狀態(tài)之下，不銹鋼無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)線都能夠平穩(wěn)、正常的運(yùn)行。如果出現(xiàn)故障的情況，上位機(jī)軟件能夠及時(shí)的進(jìn)行報(bào)警顯示和故障記錄，讓維修人員能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障，并進(jìn)行相應(yīng)的維修和處理。對(duì)于所有報(bào)警信息，上位機(jī)軟件都會(huì)進(jìn)行記錄，方便維修人員隨時(shí)進(jìn)行查詢(xún)，這樣，就能夠?qū)υO(shè)備發(fā)生故障的時(shí)間和信息進(jìn)行了解和掌握。

3. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和報(bào)表生成

  在不銹鋼無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中，上位機(jī)會(huì)在本地硬盤(pán)當(dāng)中，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)和操作人員的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)。如果操作人員有需要，上位機(jī)還能夠自動(dòng)進(jìn)行報(bào)表的生成。這些功能有助于工作人員對(duì)設(shè)備歷史問(wèn)題的查找，對(duì)控制流程進(jìn)行調(diào)整。

三、結(jié)論

 不銹鋼無(wú)縫鋼管是當(dāng)前社會(huì)中應(yīng)用十分廣泛的一種材料，它的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)于社會(huì)發(fā)展和城市建設(shè)速度的加快，具有很大的推動(dòng)作用。隨著不銹鋼無(wú)縫鋼管需求量的進(jìn)一步增加，應(yīng)當(dāng)積極的改進(jìn)不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)技術(shù)，將自動(dòng)化應(yīng)用到不銹鋼無(wú)縫鋼管生產(chǎn)當(dāng)中，可以極大的提高無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，不銹鋼無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)也必將得到更大的發(fā)展。