第39卷第8期
2014年设备
8月
全属热厂证
HEAT TREATMENT OF METALS
基干多级网络的步进梁式加热炉监控系统
田海，靳珂珂，徐聪，袁有扩
（内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头014010）
Vol. 39 No. 8 August 2014
摘要：针对一种无缝钢管步进式加热炉自控系统的升级改造，因新旧设备之间通信协议难以统一的问题，通过采用多级网络控制的方式来构成监控系统。文中详细介绍了Modbus、Profibus-DP、Profinet及工业以太网在监控系统的应用，实现了对步进染式加热炉快速、稳定、精确的监控。同时，由于系统中温度采点多、数据处理量大、实时性要求高等因素，故将独立的FM355C闭环控制模块应用到炉温的控制当中，提高了整个系统的安全稳定性。
关键词：步进梁式加热炉；多级网络；FM355C 中图分类号：TG155
文献标志码：A文章编号：0254-6051(2014)08-0124-05
Walkingbeamfurnacemonitoringsystembasedonmultilevelnetwork
Tian Hai, Jin Keke, Xu Cong, Yuan Youkuo
(College of Information Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology , Baotou Inner Mongolia O14010, China) Abstract : In accordance with the walking beam type heating furnace for a seamless steel tube , the mill automatic control system must be upgraded and remoulded , and a multilevel network control was adopted to constitute a monitoring and control system to solve the difficulty in agreement of communication protocol between the old and new equipments , This paper introduces the application of Modbus , Profibus-Dp, Profinet and industrial ethemet to the monitoring system of the walking beam fumace in order to realize fast , stable and accurate monitoring. At the same time, because the system has a lot of temperature collecting points , large amount of data processing and a high demand for real -time and other factors, so apply independent Siemens FM355 C closed-loop control module to control of fumace temperature , making the whole system security and stability .
Key words: walking beam type heating furnace ; multilevel network ; FM355C
某无缝钢管厂原步进梁式加热炉控制系统是由西门子S5系列PLC通过硬线电气连接实现。近年来，由于控制系统老化、人机交互功能差、设备故障率高、生产效率低等原因，所以对原步进炉监控系统进行了升级改造。企业先期已建成工业以太网，为了满足企业整体管控的需求，企业需将独立、分散的监控子系统的数据集成到该高层网络。由于是改造项目，大量的设备需要利旧，鉴于新、旧现场设备的通信协议难以统一，选用西门子S7300系列PLC，通过Modbus、ProfibusDP、Profinet和工业以太网有机的结合，使现场设备级、车间监控级和企业管理级无缝地联系到一起"。控制系统能够根据现场实际情况，进行实时控制、协调组织，从而极大地提高了生产效率。
收稿日期：2014-01-26
基金项目：内蒙古自治区自然科学基金（2013MS0921）
作者简介：田海（1968一），男，副教授，硕士生导师，主要从事低压电气传动、网络控制及智能控制系统的应用与教学研究工作，联系电话：
13019552068, E-mail;btwx548548@ sohu. com doi:10.13251/j. issn.0254-6051.2014. 08.033
1系统工艺和控制系统网络拓扑结构 1.1系统工艺概况
无缝钢管厂热处理过程中步进染式加热炉工艺流
程如图1所示。钢管热处理过程需要率火和回火两入阶段，因此需要两个步进梁式加热炉。淬火炉和回火炉在传动方式上相同，在工艺温度要求上不同。
上科台架
步进爱式物热炉
图1步进梁式加热炉工艺流程图
Fig. 1Walking beam type reheating furnace
process flow diagram
钢管在热处理过程中装、出料均采用侧进侧出的方式。将原料钢管铺放到淬火炉的炉外上料台架，在