二冷动态配水数据优化

统根据反馈信号等过程参数改变流量设定，从而实现对二冷 水进行动态调节。
（ 2） L1、L2 级通讯系统故障时，系统自动转为 L1，由 L1 选择冷却水表，对二冷水流量进行控制。
（ 3） 在手动方式下，操作员可通过操作台上的手操器对 流量进行控制。
时间间隔内（ 5 秒） 所读数据不相等，如果数据相等，则说明
Data Optimization in the Secondary Cooling Dynamic Water Distribution
Geng Jian-wen （ Shanxi Taigang Stainless Steel Co． ，Ltd． ，Taiyuan Shanxi 030003，China） Abstract： Main function of the secondary cooling dynamic water is to provide the required cooling water for continuous casting secondary cooling section． This paper introduces the optimization model of data communication for L1 and L2 control system of the secondary cold water to ensure the normal operation of the dynamic secondary cooling water distribution function． Key words： dynamic water distribution； data transmission； information exchange； system switching； operation
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
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Stepping Motor Control System Based on ARM
Xie Li-juan
（ Sichuan Electromechanical Institute of Vocation and Technology，Panzhihua Sichuan 617000，China）
数据类型 Watchdog
Float Float Float Float Float Float Float
单位
备注
m / sec m t ℃ ℃ psi
l / min
ห้องสมุดไป่ตู้
最小： 0 最大： 5 从开始浇铸到尾坯结束
二冷水控制模型 Short
1 = 手动 2 = 自动 3 = L1 自动 4 = L2 自动
L2→L1 主要的通讯数据为：
表 3 L2→L1 主要传输数据
数据名称
数据类型 单位
L2 系统准备 OK
Watchdog
L2 冷却设定值有效
Watchdog
新的冷却设定值
COUNTER
L2 二冷水设定流量
Float
l / min
备注
收稿日期: 2012 － 09 － 11 作者简介: 耿建文( 1979- ) ，男，工程师，主要从事基础自动化系统的开发与应用。
级控制系统。在 L1、L2 之间通讯的数据，依照事件触发方式 进行循环通讯，即当数据改变时，触发数据交换。在 L1 计算 机和 L2 系统之间主要使用以下数据类型交换信息：
表 1 数据类型交换信息表
类型 Short Long Float String
Status
说明 短整型（ 16 位） 长整型（ 32 位） 浮点数（ 32 位） ASCII 字符串（ length = x）
vantages of high processing speed，rich peripheral interface resources，convenient control and high precision．
Key words： ARM； L298N； motor control； stepping motor
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山西电子技术
2012 年
4 L1、L2 级系统切换
4． 1 Watchdog 的使用 Watchdog 作为“看门狗”来使用，用于实时检查 L1 控制
系统与 L2 计算机之间的通讯状态。在两级计算机程序中， 将其作为一个计数器使用，循环增加。接收端计算机根据这 一数据的变化情况来判断通讯状态。通讯正常时，在一定的
图 2 动态二冷水系统控制流程图
6 操作运行
（ 1） 一级工作模式打到浇铸位后，通讯正常，需手动将 控制模式转换为二级，二级控制水量显示设定值，二级出现 故障后，可自动转化为 1 级运行模式，由 1 级水表进行配水。
（ 2） 起步后，二级画面显示动态配水曲线图，水量自动 跟踪。
（ 3） 中包开浇后观察二冷水足辊宽、窄面、一级是否有 流量显示，若切断阀运行正常但是没有流量，可通过手操器 送水，或在配水室打开旁通管道送水。
状态字（ 16 位） 值： 0 或 1
Counter
计数器（ 16 位） 值： 0—9999 初始值： 0
Watchdog
看门狗（ 16 位） 值 0—9999
初始值： 0； 故障值： － 1
L1→L2 主要的通讯数据为：
表 2 L1→L2 主要传输数据
数据名称 L1 系统准备 OK
拉速 铸流长度 钢包钢水重量 钢包钢水温度 二冷水入口温度 二冷水压力 二冷水流量
L1 系统利用 INTOUCH 组态软件开发了 L1 配水 HMI， 通过 OPC 方式进行对 L2 数据的读写。
3 信息交换
两级系统根据 OPC 标准执行数据通讯，L1 作为发送器 主导装置时，发送数据流从 L1 →L2，L1 系统将生产过程的 实际检测值发送至 L2 控制系统； L2 作为发送器主导装置 时，数据流从 L2→L1，L2 系统将计算后的设定值发送至一
山西电子技术 2012 年第 5 期
应用实践
文章编号： 1674-4578（ 2012） 05-0045-02
二冷动态配水数据优化
耿建文
( 太原钢铁集团不锈钢股份有限公司，山西 太原 030003)
摘 要： 二冷水的主要作用是为连铸二冷段提供生产过程中所需要的冷却水，针对此介绍了二冷水 L1 和 L2 控制系统数据通讯的优化模式，及对现有二冷水系统的升级改造。系统升级后提高了铸坯的表面和内部质量，并 且运行稳定。
Abstract： ARM has been widely applied in industrial control and production aspects of life． In this paper，a design based on ARM
as the core of stepping motor control system is designed，the system，compared to the traditional single-chip control system，has the ad-
通讯故障，需要切换到一级控制。此外，Watchdog 可以储存
值 － 1，表示“看门狗”无效。
4． 2 系统切换过程
（ 1） Watchdog 的有效使用，确保了 L1、L2 系统之间的正
常切换。在连铸生产过程中，L1、L2 通讯正常时（ Watchdog
不提示故障） ，可由人工从一级切换到二级控制模式，由二级
图 1 Dynacs 动态配水模型流程图
L1、L2 自动化系统间的数据传输设计采用以下方式进 行通讯。
2 系统配置
L1 自动化系统与 L2 自动化系统之间通过光纤交换机 模块 OSM 模块进行链接，采用工业 100M 以太网进行通讯， 协议采用 TCP / IP。
L2 系统采用 C / S 模式，服务器上安装 Oracle9i 数据库 软件作为后台数据库，客户机利用 VB 软件开发了 DYNACS 动态配水 HMI。通过 OPC（ OLE 对象链接和嵌入过程控制） 方式进行对 L1 数据的读写。
（ 4） 整个浇钢过程，注意观察二级控制运行情况，水量 是否跟踪，二冷各段切断阀能否自动打开。
7 结束语
（ 1） L1、L2 级通讯正常时，L2 系统根据过程参数进行二 冷水流量设定并送入 L1，L1 系统 PID 调节器输出控制量对调 节阀进行开度控制。调节阀输出反馈信号给 L2 系统，L2 系
动态二冷水系统投入运行后，对铸坯的冷却达到了预期 效果，提高了铸坯的表面和内部质量，并且运行稳定，为连铸 机的正常生产提供了保证。
（ 2） 在 L2 系统中 Watchdog 除检测通讯状态外，二级系 统还对 L2 冷却水流量设定值的有效性，以及一级系统运行 状态进行判断，如果其中有一项不正常时，Watchdog 亦将提 示故障，并自动切换至一级控制。
（ 3） 为了保证 L2 系统计算值的准确性，在一级系统中， 对所采集的生产过程数据需要进行过滤处理。尤其是钢水 在线测温、钢水重量等数据，由于传感器或检测方法变化的 原因，所检测数据不能真实反映生产过程状态，一级系统将 过滤掉无效的测量值，向二级传输有效的测量值。例如： 当 钢水测量温度 ＜ 1 200 ℃ 时，温度通讯数据不进行更新，而将 上一时刻数据传输到二级系统。 5 系统控制流程
动态配水模型下达二冷水流量设定控制。如果二级计算机
故障或与一级计算机通讯故障，且在规定时间内（ 10 秒） 通
讯无法恢复正常，Watchdog 将提示故障报警，系统将从二级
系统自动切换到一级控制模式，由一级水表完成流量控制。
在二级计算机处于故障状态时，为了防止误操作，切换操作 按钮将被设定为“禁止操作”。
关键词： 动态配水; 数据传输; 信息交换; 系统切换; 操作运行 中图分类号： TF777 文献标识码： A
1 二冷水系统简介
太钢炼钢一厂立式板坯连铸机在改造前，只具备基础自 动化（ L1） 功能，按照系统设定的固定水表完成喷淋冷却水 系统的控制，实现二冷段不同区域水量的自动调节。由于受 输入固定水表的限制，铸坯表面及内部存在着一定的质量缺 陷。为了改善铸坯质量，对现有二冷水系统进行升级改造， 引进奥钢联二级系统模型 “DYNACS SECONDARY COOLING SYSTEM MODULE”（ 动态二冷水模型） ，如图 1 所示。