1、軋線總圖的設計概述
在粗軋機和精軋機為主的軋鋼主線的HMI圖像設計中,體現了全面性和針對性的特點,為軋機,除鱗機,推床,精軋機機架等重點設備進行了概述,同時設有不同的子功能按鈕,可以選擇查看不同的設備狀態及軋線相應的檢測儀表如測溫儀、熱檢等。同時軋機及相關設備的操作可以在HMI圖像中進行操作,按鈕具有ACTIVE功能。屏幕上部分顯示在軋線相應位置的跟蹤和物料ID號。圖像下方顯示了相關軋機區的初始數據,在圖片下半部分,顯示相關軋機區當前的、下一塊和下一塊+1鋼板的道次數據。如下圖粗軋機狀態屏幕所示:
2、細節轉換和監測的設計(DSM)
“DSM概述”圖像用來為軋線的相關設備或臺組做轉換準備,包括幾個圖示元素,代表就地或功能組傳動。每個元素包括以下功能:轉換功能是指準備打開或關閉機組;監測功能是顯示機組狀態和報警信息。
2.1、圖形元素的設計組成
主要用來顯示整個軋制線的信息,一般當故障發生時,如果需要更多信息,可以在畫面中操作請求查閱更多的詳細的圖片信息。如果發生更復雜故障,系統會根據面板上的診斷圖片或診斷視圖提供適當的解決提示信息。當發生故障時,所需圖片可以直接通過概述區域的指示組合按鈕來顯示和進行復位等操作。對于每組DSM概述,提供一個圖示元素如
圖形元素包括以下幾部分:
⑴第一部分包括一個帶有顏色圓周的按鈕(參見例1),指示目前組的操作狀態(開=深綠/關=深藍/未準備=品紅)。
如果要打開一個傳動組,操作工要點擊第一個按鈕。在圖中“開”和“關”
按鈕的框彈出。然后操作工要點擊按鈕開。然后一個sand-clock出現在按鈕旁邊直到監測時間內所有的偉動組的狀態轉換為“開”。開啟操作成功后,圓周變為深綠色。如果未成功,圓周仍然是深藍色,在右側方塊圖形元素提示報警。
如果要把傳動組轉換為“關”,操作工要點擊第一個按鈕。在圖中帶“開”和“關”按鈕的框彈出。操作工需點擊按鈕關。然后一個sand-clock出現在按鈕旁邊直到傳動組轉換為“關”。然后圓周變為深藍色。
在某些情況下,傳動組不能被轉換。圖示元素的第一部分不是一個按鈕,只是一個狀態指示面(請參見例2)。
⑵第二部分包括一個帶文本的按鈕,來指示傳動組。當操作工點擊該按鈕時,
請求查看更為詳細的圖片,傳動組的操作狀態顯示出來并且被分別轉換。如果DSM包括一個單獨的傳動組幾個詳細圖片,那么詳細圖片設計有下拉子菜單。
⑶如果出現警告或故障,第三部分通過一組顯示畫面來指示。若出現警告,該
畫面出現黃色“W”,若出現故障,該面出現紅色“A”。另外,該顯示面與背景色相同(淺灰色)。
圖片代表電力分布,介質流體系統和主傳動。這些圖片顯示單獨機組的狀態和報警信息。操作工可以打開一個組或單獨的打開或關閉整個傳動組,介質流體狀態或電力供應等。如果出現復雜故障,面板診斷圖片和診斷視圖將提供合適的幫助信息。
DSM圖片可以通過主菜單(根據廠區部分)或者DSM概述圖片之外來請求。
2.2、DSM軋機區域
該圖中,粗軋機和精軋機區域的機組可互相轉換。
2.3、DSM MUL/HPL區域
該圖中,MUL/HPL區域的輥道組可相互轉換。MULPIC冷卻鋼板后會將鋼板輸送到矯直機區域,這時會占用到共同的輥道,在輥道的分組控制中會出現“TOKEN”令牌指令的操作,通過二級模型的指令,由一級的PLC進行輥道控制。操作工也可以選擇手動干預,在HMI上選擇不同組的輥道運行。
2.3、電力分布
在每個圖片中,單個電力分布如簡化的單線圖顯示。最重要的是不同狀態(如開/關)由不同顏色標注。報警和警告顯示在單獨的設備旁邊。如下圖所示:
2.4、精軋機主傳動
下圖是設計原理的舉例:通過點擊主斷路器符號,面板打開或關閉斷路器。
輔助設備通過點擊按鈕,打開或關閉傳動的輔助功能,例如風機。打開次序為先輔助設備、然后主斷路器。傳動狀態通過圖形符號顏色來確認。另外,通過點擊相應的圖形符號,圖中的傳動可以單獨轉換。打開主傳動操作面板窗口,可以操作整個主傳動控制組。
3、介質流體系統
所有介質流體系統的操作都集中到一個專用屏幕上。
介質流體系統詳細掩碼包括所有電氣零件的圖形符號,重要機械裝置和主連接管道的符號。符號顏色的改變顯示所代表裝置的狀態。管道以專門的媒介質顏色畫出。控制面板大多數符號是可操作的。指針點到相應的符號時,面板會出現在符號旁邊。點擊符號后,相應面板打開。在面板上,總的來說由符號代表的屬于裝置的所有參數都可以進行操作和處理。如油的流量、壓力和溫度值等。
在介質流體系統內,限位開關用于顯示手動操作閥的位置。它們與手動閥的符號相結合,手動操作閥的打開或關閉狀態由不同顏色顯示。
3.1、操作/控制功能
對于電氣執行元件的單獨控制,要使用專用面板,用于設定參數,制定控制預選,目測數值和信息,開啟和停止。通過DSM概述圖片或者通過在狀態屏幕下方帶按鈕的單獨狀態屏幕,操作泵站的開啟等。按鈕指示代表含義是:
Show :顯示信息,是指通過點擊符號,請求打開或關閉注釋。
Comments:備注
Station:通過點擊符號,框打開或關閉整個泵站。
On/Off:打開前,循環泵,加熱元件和冷卻裝置的電機閥必須選為自動模式。
Fill/Drain :“Fill”用于從中心注油系統注入油槽;“Drain”用于從油槽中排入中心注油系統。
Circulation:正常模式為循環模式。
Start :通過點擊符號,所有元件都被激活為自動模式。
Auto Mode:面板可被單獨激活為自動/手動模式。
LOCAL:指示控制區域的選擇(LOCAL=只從就地面板)。
REMOTE:REMOTE=主操作臺控制被釋放。
某些介質元素指示功能的選擇。這些選擇靠近相關面板(選擇開或/選擇關)。選擇器位于就地面板上,屏幕只指示該選擇。該圖片包括重要信息文本:
1)開啟整個站準備狀態(液壓,潤滑)
2)排油模式準備狀態(液壓,潤滑)
3)連接的相關注油站狀態(液壓,潤滑)
4)實際開始階段的指示(所有液壓站)
5)注油站信息
3.2、介質流體狀態屏幕
介質流體一般包括:低壓液壓站、高壓液壓站、油膜軸承液壓站和油脂潤滑站等,泵站的開啟和關閉都在HMI上操作,壓力、溫度等信息也會實時的顯示,如果有報警等會給出顏色提示或警報聲。下圖為低壓液壓站屏幕舉例:
4、小結
目前國內的軋鋼生產線的自動控制系統大多數采用的都是西門子的設計,人機交互界面HMI的設計是連接操作工與設備狀態及使用的十分重要的監控部分,HMI設計的方便,參數采集的準確以及數據處理的準確性、豐富性決定了整個系統的優劣。希望能夠給現場使用和維護人員提供一些參考和幫助。
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本文標題:軋鋼產線西門子自動化控制系統HMI設計簡介(二)
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