WinCC在重轨精整加工线控制系统中的应用

　　1 引言

　　近年来，随着我国铁路高速发展和国内外钢轨生产厂家技术水平和生产能力的提高，重轨产品的质量要求也越来越严格。对于鞍钢这样一个以生产重轨为主的大型材轧钢厂大型厂来说，设备与技术的落后严重制约着企业的发展。2001年，本着“高起点、少投入、快产出、高效益”的技改原则，运用当代世界领先技术，对大型厂重轨精整加工线进行了大规模技术改造，改造后的重轨生产线发生了全新变化，核心设备从国外引进，配套和附属设备由鞍钢自行设计制造，是我国目前唯一投入运行的一条具有世界先进水平的重轨生产线。由于当时工期紧张，而且改造后设备数量增加、控制复杂，使得重轨矫直、探伤、端部锯切、钻孔、淬火的生产线精整加工线生产设备监控系统没有开发，给设备管理和维护带来困难，严重影响了生产效率。

　　本文结合重轨加工线生产、设备的加工工艺，尤其是重轨精整加工线控制系统改造的特点，采用Siemens公司工业控制组态软件，设计了基于WinCC的精整加工线设备监控系统，实现了设备的网络化、信息化管理。

　　2 WinCC概述

　　将监控系统与原有控制系统功能分离，在PC基础上的操作员监控系统近年来发展迅速。WinCC是一个集成的人机界面(HMI)系统和监控管理系统，是结合西门子公司产品、过程自动化领域中的先进技术和微机软件技术的强大产品系列。WinCC即Windows Control Center(视窗控制中心)，它包括图形设计器、报警记录、变量记录、报表、全局脚本、用户管理等功能，使其具有高性能的过程耦合、快速的画面更新、可靠的数据管理，它在Windows NT或Windows 2000标准环境中提供所有功能，并确保安全可靠地控制生产过程。WinCC具有监控生产过程的强大功能。是基于个人计算机的数据采集与监视控制系统，它是以计算机为基础的生产过程管理与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备运行、参数调节以及各类信号报警等各项功能。WinCC具有广泛的应用和较强的兼容性。它能提供成熟可靠的操作和高效的组态功能，同时具有灵活的配置能力。

　　WinCC一个主要特点是不但支持所有连接S1MATIC S5/S7/505控制器的通讯通道，还包括Profibus-DP、DDE、OPC等非特定控制器的通讯通道。

　　3 精整加工线

　　精整加工线生产设备由1套德国西马克公司的矫直机系统、2台美国CMI锯钻组合机床、4台德国WGN锯钻组合机床、2个横移台架、3个淬火台架及运输辊道组成。其工艺布局如图1所示：

 　图1 精整加工线示意图

　　精整加工的工艺流程为:重轨经平立复合矫直机矫直、矫后台架缓冲、检测中心探伤、横移台架缓冲、分1#线、2#线、改尺线(通常用于加工再制品)、进入锯钻组合机床对重轨端部锯切、钻孔、到达淬火台架对重轨端部淬火、最后送入检查台架进行人工检查。整个生产过程由9台Siemens公司S7-300/400 PLC分区域控制，每部分采取I/O从站分布控制，通过Profibus-DP网与从站通讯、数据交换，实现对区域生产设备的操作和控制。