基于KingSCADA的矯直機監控系統設計

摘 要：針對自動矯直機控制與管理自動化的需要，開發設計了一種基于KingSCADA的矯直機監控系統。該系統大大提高了鋼材矯直系統自動化程度及控制精度。本文介紹了基于KingSCADA的矯直機監控系統的總體結構和實現功能。

關鍵詞：矯直機 KingSCADA 組態軟件 監控系統

中圖分類號：TG333.23 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0015-01＼

1 系統總體設計概述

矯直機是鋼材矯直的重要設備，目前國內的矯直機裝備水平不高，生產技術落后，大多數采用手動人工調節，無法對輥縫進行動態優化調整，精度不高。而國外的液壓矯直機控制系統能實現輥縫自動調整，位置控制精度較高。為此，本文對矯直機系統提出了改進方案。

系統CPU采用西門子主流產品S7-200，該產品適合小型離散自動化系統，完全能夠滿足本系統的控制要求。變頻器使用西門子MM440系列變頻器，與S7-200控制系統組成串口通訊網，使用西門子USS通訊協議，成熟技術、穩定可靠。上位機采用北京亞控科技公司的KingSCADA組態軟件對矯直機生產進行監控與管理。

本控制系統具有報警系統完善、數據存儲分析能力強、界面易用性強的特點，可以對矯直機生產過程中的數字量和模擬量進行監控，并且系統根據事先編寫好的程序對生產數據進行數據分析和挖掘，幫助提高矯直精度和生產效率。矯直機監控主畫面如圖1所示。

2 系統功能概述

2.1 報警功能

在矯直機工作中，需要對設備的溫度、液壓站壓力、矯直速度和精度進行監控，報警功能用來指示控制系統中出現的事件和操作狀態，可根據報警信息對系統進行診斷。

報警畫面有包含三個窗口：實時報警、歷史報警和報警查詢窗口。報警事件存儲在系統默認Access數據庫中。當發生報警時，系統自動彈出實時報警窗口，并要求操作人員及時對報警進行確認。

2.2 趨勢曲線功能

趨勢曲線可以分為實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線兩種，用來反應數據變量隨時間的變化情況。實時趨勢曲線時間軸隨時間變化自動滾動，實時顯示變量的變化。歷史趨勢曲線可以完成歷史數據的查看工作。在我們的系統中，曲線用來顯示矯直速度、電機溫度以及液壓站的情況。

2.3 數據分析功能

數據分析功能是本系統一個重要功能，由于傳統的觸摸屏在存儲容量和計算速度上都不及計算機，因此傳統控制系統未能很好的體現出生產數據對于提高生產效率和精度的重要性。

通過測量矯直后的鋼材并將數據輸入計算機中，使用特定算法對數據進行分析，找出最適合生產的數據參數，并進行動態修改。通過軟件算法補償設備老化磨損等因素引起的誤差，提高矯直精度。

2.4 系統安全

系統安全性包括系統用戶的管理和系統中操作權限的設置，在工業應用中，有很多需要改變參數的地方需要加上操作權限，防止出現人為誤操作造成的危險。本系統中角色介紹。

操作員：一般情況下，操作員只具有監視系統，確認報警信息的權限，無法改變系統運行時的重要參數，優先級最低。

工程師：除具有操作員的所有權限外，還可對系統中的重要參數設值，優先級較高。

管理員：具有操作員和工程師的所有權限，并可以管理所有用戶信息，優先級最高。

3 結語

在現有的生產中，設備會隨著生產不斷的磨損，固定的參數設置無法適應不斷變化的情況，傳統的控制系統無法做到對變化的及時判斷和處理，矯直合格率低。本系統在已有控制系統的基礎上，利用計算機強大的計算和儲存能力，搜集并分析數據，提高了矯直機對變化的適應能力及生產精度。本系統獨特的語音報警方式，可以縮短報警發生時操作人員的反應時間，提高了執行效率。

參考文獻

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