熱處理生產(chǎn)線淬火技術(shù)策略的設(shè)計(jì)與通訊

熱處理生產(chǎn)線淬火技術(shù)策略的設(shè)計(jì)與通訊

摘要：本文詳細(xì)的描述了熱處理產(chǎn)線淬火工藝工作站的模型，以及它與PLC的通訊概念,工作站的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)組成。
關(guān)鍵詞：熱處理 淬火機(jī) 策略 TCP/IP

一、淬火策略服務(wù)器的組成

淬火機(jī)根據(jù)不同的鋼種以及終冷溫度，溫降時(shí)間等要求，生成淬火策略，用于淬火機(jī)的控制，包括各區(qū)噴嘴水量的大小，箱體高度的設(shè)置，溫度補(bǔ)償?shù)?。從而達(dá)到比較好的淬火效果，保證鋼板有平直度和金相組織要求。

淬火機(jī)策略服務(wù)器主要包括：TCP/IP服務(wù)器，ORCLE 數(shù)據(jù)庫(kù)，策略提供進(jìn)程，HMI人機(jī)接口界面等。

PLC過(guò)程控制主要包括：PLC TC－－-鋼板跟蹤系統(tǒng)；PLC QC－－-淬火機(jī)控制

主要結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示：

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圖1：淬火策略服務(wù)器的組成

1、HMI簡(jiǎn)介

HMI提供了一個(gè)可視化和可維護(hù)的淬火策略接口界面。它可以顯示己淬火鋼板的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和各區(qū)域水流量的歷史曲線圖。

程序MMI_QRC運(yùn)行后，自動(dòng)進(jìn)入策略總覽界面。按下按鈕“Archive”則選擇了存儲(chǔ)瀏覽，硬拷貝功能總是可用的。 通過(guò)HMI可以查看淬火鋼板的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，噴嘴，水的流量，壓力等。

2、淬火策略

在界面的上部分,可以任意選擇淬火策略.在上區(qū)選中了相關(guān)的策略欄目后,在中間的區(qū)域部分則顯示具體的策略數(shù)據(jù),并且可以修改。操作人員可按下“NEW”按鈕創(chuàng)建更多的新的策略。也可以按下“DELETE”按鈕刪除選中的策略。如下圖2所示：

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圖2：淬火策略總覽界面

在策略表中的編輯項(xiàng)是有約束條件的，例如，不能創(chuàng)建一個(gè)厚度為0mm的鋼板。為了能使濾波水量能夠調(diào)整可以設(shè)置濾波率，以調(diào)整各個(gè)區(qū)域的噴嘴流量。除此之外水量的總流量和壓力是可以修改的。

淬火策略服務(wù)器與其它相關(guān)設(shè)備的通訊是通過(guò)報(bào)文來(lái)傳送的，不同的設(shè)備有不同的報(bào)文內(nèi)容和格式。用來(lái)傳遞淬火策略和下達(dá)設(shè)置參數(shù)，激活過(guò)程數(shù)據(jù)以及程序的運(yùn)行。

3、報(bào)文通訊格式

（1）策略服務(wù)器（RS 服務(wù)器）與PLC的通訊

在RS服務(wù)器上運(yùn)行“RSServer.exe”，可以通訊到相應(yīng)的PLC站。PLC站包括：

- PLC-TC (tracking control) 鋼板跟蹤
- PLC-QC (quench control) 淬火機(jī)控制

所使用的通訊協(xié)議是TCP/IP，所有的數(shù)據(jù)交換通過(guò)報(bào)文傳送，PLC作為服務(wù)器端，RS 服務(wù)器作為客戶端。報(bào)文使用二進(jìn)制代碼并且長(zhǎng)度固定。

報(bào)文格式分為三部分：報(bào)文頭，可用的數(shù)據(jù)頭，可用的數(shù)據(jù)本體。

系統(tǒng)使用2種類(lèi)型的報(bào)文：WATCHDOG 報(bào)文，數(shù)據(jù)報(bào)文。

（2）RS服務(wù)器和RS進(jìn)程的通訊

在RS服務(wù)器上運(yùn)行 “RSServer.exe” 可以通訊到提供淬火策略的RS進(jìn)程。通訊協(xié)議仍然是TCP/IP。所有的數(shù)據(jù)交換是以RS服務(wù)器為服務(wù)器端，RS進(jìn)程為客戶端。報(bào)文是ASCII碼格式，長(zhǎng)度是動(dòng)態(tài)的。

（3）53號(hào)報(bào)文通訊：PLC TC 與PLC-QC之間的通訊

發(fā)送者: PLC- TC
接收者：PLC- QC
總長(zhǎng)度：800 Bytes

在出爐前2分鐘由PLC-TC的鋼板跟蹤信號(hào)觸發(fā)。

（4）54號(hào)報(bào)文淬火機(jī)控制確認(rèn)

發(fā)送者：PLC-QC
接收者：PLC-TC
總長(zhǎng)度：88 Bytes

該報(bào)文是在接收到淬火機(jī)控制執(zhí)行后由事件觸發(fā)。

4、設(shè)置與PLC的連接

PLC-TC的端口號(hào)： 2000
PLC-QC的端口號(hào)： 2001

圖3：PLC的端口號(hào)設(shè)置5、淬火機(jī)工作順序

?開(kāi)始傳遞報(bào)文53號(hào)，并接收到確認(rèn)信息報(bào)文54號(hào)。
?通過(guò)DP/DP耦合器傳遞淬火機(jī)工作模式代碼。
?確認(rèn)開(kāi)始狀態(tài)
?如果淬火機(jī)的準(zhǔn)備條件沒(méi)有故障，所有的設(shè)備應(yīng)為“準(zhǔn)備”狀態(tài)。
?淬火機(jī)工作模式可以通過(guò)DP/DP耦合器重新設(shè)置。
?當(dāng)準(zhǔn)備工作就緒后，預(yù)設(shè)信號(hào)就顯示OK狀態(tài)，實(shí)際的工作模式會(huì)在HMI上顯示。
?根據(jù)設(shè)置模式開(kāi)啟相應(yīng)的水量控制閥，發(fā)送信號(hào)后閥門(mén)打開(kāi)。
?鋼板進(jìn)入淬火機(jī)后，鋼板在淬火機(jī)內(nèi)的信號(hào)將會(huì)打開(kāi)，同時(shí)鋼板不在淬火機(jī)內(nèi)的信號(hào)指示將關(guān)閉。
?當(dāng)鋼板的尾部離開(kāi)高壓區(qū)后，高壓區(qū)信號(hào)指示關(guān)閉。
?當(dāng)鋼板尾部離開(kāi)淬火機(jī)后，鋼板在淬火機(jī)內(nèi)的信號(hào)關(guān)閉，不在淬火機(jī)內(nèi)的信號(hào)將打開(kāi)。
?淬火機(jī)信號(hào)全部關(guān)閉。淬火機(jī)工作停止，并處于“準(zhǔn)備”狀態(tài)，等待下一張鋼板。