基于MCGS镀锌生产线的演示系统设计 - 文章

基于MCGS镀锌生产线的演示系统设计

作者：贺平娄毅

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1、热镀锌概述

热镀锌是应用最广泛的金属防腐方法，它是由古老的热镀锡方法发展而来的。它的生产工艺流程分为四段：入口段、退火、处理段和出口段。入口段包括开卷机、直头机、双切剪、焊机等。退火段包括用于入口段和炉子段之间贮存带钢的入口活套塔、清洗装置和带有直热式预热段的立式退火炉，以及镀锌设备。处理段主要包括锌合金化炉及用于镀锌后带钢冷却的设备，带四辊平整机的拉矫段、钝化处理设备。此外，还有控制带钢张力和运输的Ｓ辊以及贮存带钢用的中间活套塔。在出口段和处理段之间是用于存贮带钢的出口活套塔。出口段设有检查台、涂油机、飞剪和把板材卷成带卷的卷取机。

2、MCGS组态软件介绍

MCGS（Monitor and Control Generated System ，通用监控系统） MCGS是一套基于 Windows 平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出及企业监控网络等功能。它支持国内外众多数据与输出设备，已经在石油、电力、化工等多种工程领域获得成功应用。

MCGS组态软件由“MCGS 组态环境”和“MCGS运行环境”2个系统组成，图1所示为其系统结构图。MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等组态工作。MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，在运行环境中完成对工程的控制工作。2部分互相独立，又紧密相关。

图1 系统结构图

3、热镀锌生产线流程的MCGS模拟设计

连续热镀锌的典型工艺流程为：热轧酸洗来料 →焊接 →清洗 →入口活套 →退火 →镀锌 →平整 →拉矫→钝化 →出口活套 →卷取。这一系列的过程非常复杂，而本次设计主要是用MCGS组态软件制作控制画面，用以模拟实际的工艺过程，让大家对热镀锌生产有更直观的了解。在设计时简化了镀锌生产的工艺过程，着重对镀锌温度、开卷机、双切剪、焊机、出口剪、收卷机和走灯的控制做了设计。

本控制系统中实现的是镀锌生产线的MCGS模拟演示控制。系统的工艺要求是按下启动按钮后首先判断锌锅的温度是否达到4800C，如果锌锅温度达到4800C那么开卷机1=1，当开卷机1没有钢卷时剪机1=1、开卷机2=1，当开卷机2没有钢卷时剪机2=1、开卷机1=1，接着焊机=1、走灯D00-D50依次等于1、飞剪=1，当飞剪=1后就判断收卷机1是否已满，如果没有慢则开卷机1=1，如果满了则开卷机2=1，当开卷机2=1以后，系统就开始判断收卷机2是否已满，若没有慢则开卷机2=1，如果已满则返回到剪机从新判断开卷机1，如此循环下去直到停止按钮按下，整个控制停止，其控制流程如图2所示。

图2 镀锌生产线演示系统设计流程图

4、系统组态

系统组态步骤如下：

（1）打开MCGS组态环境，建立工程项目。

（2）制作工程画面。工程画面制作是在用户窗口内完成的，根据系统中所用到的硬件设备，在MCGS的设备工具箱中进行选取，然后放到合适的位置，让系统中的物料流动构成一个闭合回路，以实现与操作人员之间的交互式界面。如图3 所示为镀锌生产线演示控制系统组态画面。

（3）定义数据对象。实时数据库是 MCGS 工程的数据交换和数据处理中心。数据对象是构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也就是定义数据对象的过程。定义数据对象的内容主要包括：指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围确定与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。

（4）动画连接。由图形对象搭制而成的图形画面是静止不动的，需要对这些图形对象进行动画设计，真实地描述外界对象的状态变化，达到过程实时监控的目的。MCGS实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性。在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，由数据对象的实时采集值驱动，从而实现了图形的动画效果。

（5）控制策略。该镀锌控制演示系统策略分为：启动策略、恢复策略、走灯策略、剪机定时转换策略、开卷机转换策略、收卷机转换策略、数码显示策略、停止策略等。

（6）运行调试。系统组态完成后首先进行组态的检查，在确认没有错误的情况下进入运行环境。

5、结语

本文结合 MCGS控制系统组态软件，详细地论述了工控组态软件的原理及其具体的实现过程。论文采用了 MCGS一种新的控制策略方法一一图形组态法，这种方法具有 “所见即所得”的特性，解决了传统的组态软件中编程语言组态不直观的缺点。组态软件在大多数工业上都有较广的应用，目前国内的工业上，组态软件的应用十分广泛。本文对热镀锌生产工艺的介绍，通过MCGS组态软件对美钢联法镀锌工艺流程进行设计模拟，基本上实现了用组态软件 MCGS的自动控制。该组态控制软件具有精度高、实时性强及监控界面简单操作方便等特点，降低故障发生概率，增加系统控制灵活度，进一步提高生产效率和生产先进程度，具有较高的实用价值。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/11/2008)


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