热处理生产线淬火技术策略的设计与通讯

热处理生产线淬火技术策略的设计与通讯

本文详细的描述了热处理产线淬火工艺工作站的模型，以及它与PLC的通讯概念,工作站的结构和数据组成。
关键词：热处理 淬火机 策略 TCP/IP

一、淬火策略服务器的组成

淬火机根据不同的钢种以及终冷温度，温降时间等要求，生成淬火策略，用于淬火机的控制，包括各区喷嘴水量的大小，箱体高度的设置，温度补偿等。从而达到比较好的淬火效果，保证钢板有平直度和金相组织要求。

淬火机策略服务器主要包括：TCP/IP服务器，ORCLE 数据库，策略提供进程，HMI人机接口界面等。

PLC过程控制主要包括：PLC TC－－-钢板跟踪系统；PLC QC－－-淬火机控制

主要结构图如下图1所示：

图1：淬火策略服务器的组成

1、HMI简介

HMI提供了一个可视化和可维护的淬火策略接口界面。它可以显示己淬火钢板的存储数据和各区域水流量的历史曲线图。

程序MMI_QRC运行后，自动进入策略总览界面。按下按钮“Archive”则选择了存储浏览，硬拷贝功能总是可用的。 通过HMI可以查看淬火钢板的存储数据，喷嘴，水的流量，压力等。

2、淬火策略

在界面的上部分,可以任意选择淬火策略.在上区选中了相关的策略栏目后,在中间的区域部分则显示具体的策略数据,并且可以修改。操作人员可按下“NEW”按钮创建更多的新的策略。也可以按下“DELETE”按钮删除选中的策略。如下图2所示：

图2：淬火策略总览界面

在策略表中的编辑项是有约束条件的，例如，不能创建一个厚度为0mm的钢板。为了能使滤波水量能够调整可以设置滤波率，以调整各个区域的喷嘴流量。除此之外水量的总流量和压力是可以修改的。

淬火策略服务器与其它相关设备的通讯是通过报文来传送的，不同的设备有不同的报文内容和格式。用来传递淬火策略和下达设置参数，激活过程数据以及程序的运行。

3、报文通讯格式

（1）策略服务器（RS 服务器）与PLC的通讯

在RS服务器上运行“RSServer.exe”，可以通讯到相应的PLC站。PLC站包括：

- PLC-TC (tracking control) 钢板跟踪
- PLC-QC (quench control) 淬火机控制

所使用的通讯协议是TCP/IP，所有的数据交换通过报文传送，PLC作为服务器端，RS 服务器作为客户端。报文使用二进制代码并且长度固定。

报文格式分为三部分：报文头，可用的数据头，可用的数据本体。

系统使用2种类型的报文：WATCHDOG 报文，数据报文。

（2）RS服务器和RS进程的通讯

在RS服务器上运行 “RSServer.exe” 可以通讯到提供淬火策略的RS进程。通讯协议仍然是TCP/IP。所有的数据交换是以RS服务器为服务器端，RS进程为客户端。报文是ASCII码格式，长度是动态的。

（3）53号报文通讯：PLC TC 与PLC-QC之间的通讯

发送者: PLC- TC
接收者：PLC- QC
总长度：800 Bytes

在出炉前2分钟由PLC-TC的钢板跟踪信号触发。

（4）54号报文淬火机控制确认

发送者：PLC-QC
接收者：PLC-TC
总长度：88 Bytes

该报文是在接收到淬火机控制执行后由事件触发。

4、设置与PLC的连接

PLC-TC的端口号： 2000
PLC-QC的端口号： 2001

配置设备如图3所示：

图3：PLC的端口号设置

5、淬火机工作顺序

Ø开始传递报文53号，并接收到确认信息报文54号。
Ø通过DP/DP耦合器传递淬火机工作模式代码。
Ø确认开始状态
Ø如果淬火机的准备条件没有故障，所有的设备应为“准备”状态。
Ø淬火机工作模式可以通过DP/DP耦合器重新设置。
Ø当准备工作就绪后，预设信号就显示OK状态，实际的工作模式会在HMI上显示。
Ø根据设置模式开启相应的水量控制阀，发送信号后阀门打开。
Ø钢板进入淬火机后，钢板在淬火机内的信号将会打开，同时钢板不在淬火机内的信号指示将关闭。
Ø当钢板的尾部离开高压区后，高压区信号指示关闭。
Ø当钢板尾部离开淬火机后，钢板在淬火机内的信号关闭，不在淬火机内的信号将打开。
Ø淬火机信号全部关闭。淬火机工作停止，并处于“准备”状态，等待下一张钢板