摘 要：介绍由GE-converteam公司高性能控制器HPC主要组成的轧机生产线电气控制系统，阐述了HPC的结构组成及特点，并对应用软件的一些控制特色进行了说明。
关键词：高性能控制器；SYCOREG引擎；版本管理；以太网
中图分类号：TG333
2012年9月15日本钢丹东不锈钢厂引进的两条森吉米尔不锈钢轧机生产线已经正式试生产。森吉米尔20辊轧机的轧制力是从工作辊通过一中间辊、二中间辊传到支撑辊装置，并最终作用到坚固的整体机架上。这种设计保证了辊系变形极小，可以在轧制的整个宽度方向上获得非常精确的厚度偏差，这在实际生产中也已得到验证，±6mic公差范围要求下，整个带钢长度上厚度控制精度达99%以上。因此对控制系统要求很高。本钢引进的这两条生产线采用的是法国GE-Converteam公司的HPC控制器。这种控制器是在PLC基础上融合了许多计算机的特点，软件、硬件配置更灵活、更快速，维护更容易。在这里将介绍其系统构成和应用。
1 控制系统构成
本钢不锈钢丹东工程二十辊轧机控制系统采用的是法国GE-Converteam HPC控制器，这种高性能控制器是基于Intel架构、vxWork实时操作内核和VME工业标准总线的一种工业PC机。二十辊轧机控制系统网络构成如图1：
图1 控制系统网络结构图
三级网络均采用以太网，分为三个不同网段，相互之间网关连接。
现场I/O数据交换使用以太网与WAGO模块连接实现。从图中可以看出，核心控制基于基础自动化HPC控制器，有两台辅助PLC控制器，用于辅助系统及平直度控制。这一级设有一台应用软件开发机，一台数据采集PC，一台HMI画面服务器，操作台设一台画面备用服务器。该系统网络基于以太网架构，简单并且十分开放，可以根据需要使用不同协议进行网络通讯。例如，传动与一级通讯采用EGD协议，一级与轧机机架显示装置采用MODBUS协议等，辅传动采用CANBUS协议，非常灵活方便。
该系统网络通讯快捷，数据刷新设定为111ms，满足二十辊不锈钢轧机生产需要。
2 高性能控制器HPC及应用软件P80i
2.1 HPC系统结构
图2 HPC系统结构图
GE-converteam高性能控制器在具有PLC控制特点外，支持计算机驱动安装功能，这样非常方便地应用于程序控制及维护。系统控制台可以直接通过TCP/IP网络与VMIC背板通讯，连接显示器，可以直接输入专家命令来查看系统跟踪信息及应用程序进程，并具有http功能可以随时查看控制器各种状态。
如上图2所示，HPC控制器中由于SYCOREG引擎作用，可以实现在同一处理器中编制多个源应用程序，利用全局数据进行源程序间的数据交换。同一个源程序中多任务循环扫描，每个任务程序拥有自已的输入输出功能，并共享全局数据变量。
HPC高性能控制器还有一个很有用的功能是嵌入版本管理，下装到HPC中的所有目标，都要被嵌入到HPC中的版本管理软件所识别，每次下装或在线时都要进行比较，如有不同，立刻报警，非常方便用于误操作而引起的故障查找。
版本检测主要涉及到库文件、引擎、驱动、源程序数据库版本检测。所有库文件和引擎仅一次性下装到HPC的CPU中，这样可以减少装载时间和CPU内存的使用。
源程序数据库版本检测分为主、中、次项，如果主版本检测错误，是不能执行下装和数据交换的。
2.2 应用软件P80i
GE-converteamHPC高性能控制器与p80i软件平台的完美结合，使调试更加方便，操作更加安全。P80i软件设计秉承了用户友好原则，无论是初次使用还是有经验的用户，都极易操作。用户自定义模块、内嵌PERTUS趋势图、变量强制、FUFA报警等等功能使得用户可以更快捷高效地执行各种自动化控制功能。
3 结束语
目前，该控制系统已上线应用近半年多，模块化的设计和各种通用、专用模块使系统配置变得非常简单，硬件结构的工作可靠性及良好的抗干扰性能使得维护量少，系统工作稳定。特别表现在AGC厚度控制，非常精确，为轧出不锈钢精品提供了前提条件。下面是现场高速轧制时厚度偏差曲线，成品质量达到了工艺要求。
图3 入口厚度偏差与出口厚度偏差比较
参考文献：
[1]潘纯久.二十辊轧机及高精度冷轧钢带生产[M].北京：冶金工业出版社，2003.
作者简介：马美娜（1968-），女，高级工程师，研究生，本钢不锈钢丹东有限公司轧机项目部，从事轧机生产电气自动化管理工作。
作者单位：本钢不锈钢厂丹东有限公司，辽宁丹东 118300
