二級計算機系統(tǒng)方案(已修改)
2025-05-10 00:27 本頁面
【正文】 . . . . .鋼鐵企業(yè)二級計算機系統(tǒng)介紹一、 概念的由來二級計算機系統(tǒng)是自動化控制系統(tǒng)的一個概念，指的是自動化控制系統(tǒng)中功能層次較高的部分，用來實現(xiàn)一些較為復(fù)雜的控制功能。通常稱為Leve 2 Process Control System，即二級過程控制系統(tǒng)。從設(shè)備上講，二級系統(tǒng)包括硬件服務(wù)器及其在服務(wù)器上運行的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，以及HMI（人機界面）和相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，組成了二級計算機系統(tǒng)。那么，既然稱之為二級，一級自動化系統(tǒng)指的又是什么呢？一級是指基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)（Level 1 Basic Automation System），主要由PLC（可編邏輯控制器）和DCS（集散控制系統(tǒng)）組成，把現(xiàn)場的儀表數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)信號采集進來，用于設(shè)備的邏輯控制和回路控制（開關(guān)量的控制，以及可連續(xù)測量的簡單物理參數(shù)的回路控制，如溫度、壓力和流量），并將數(shù)據(jù)和信號傳送給二級系統(tǒng)。此外，一級系統(tǒng)接收二級系統(tǒng)的設(shè)定數(shù)據(jù)，根據(jù)這些設(shè)定數(shù)據(jù)控制設(shè)備達到控制目標(biāo)。一級和二級系統(tǒng)一起構(gòu)成了一條生產(chǎn)線中某道工序設(shè)備中較為完備的自動化控制系統(tǒng)。通俗地說，自動化控制系統(tǒng)好比一個人體，一級是人的肢體，二級是人的大腦，儀表和設(shè)備狀態(tài)信號是人的眼睛和感覺器官，三者合一，構(gòu)成了一個可以根據(jù)外部環(huán)境變化而正確做出人體動作反應(yīng)的現(xiàn)代人?？梢姡壍母拍钕鄬τ谝患壪到y(tǒng)，用來實現(xiàn)一級系統(tǒng)無法完成的功能。二、 二級計算機系統(tǒng)的功能前面已經(jīng)說過，二級計算機系統(tǒng)用來實現(xiàn)一些較為復(fù)雜的控制功能。什么樣的控制功能較為復(fù)雜呢？鋼鐵生產(chǎn)流程中的成品和半成品制造過程的目標(biāo)命中控制（一級系統(tǒng)就無法控制了），像熱連軋生產(chǎn)線的卷板厚度控制，煉鋼轉(zhuǎn)爐吹煉的終點鋼水化學(xué)成分和終點溫度控制，都屬于較為復(fù)雜的控制功能，必須使用二級計算機系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)模型進行控制，才能夠擺脫因人而異的經(jīng)驗的局限，大幅度提高控制目標(biāo)的命中率。以熱連軋生產(chǎn)線的卷板厚度控制為例，首先收集匯總來料的板坯數(shù)據(jù)（化學(xué)成分、幾何尺寸、軋機機架前的板坯溫度等）軋機的設(shè)備數(shù)據(jù)（如輥徑、標(biāo)定數(shù)據(jù)等）和目標(biāo)數(shù)據(jù)（卷板目標(biāo)厚度、公差等）等等，經(jīng)過數(shù)學(xué)模型加以計算，得出各個機架的輥縫、軋制力、工作輥轉(zhuǎn)速、機架間冷卻水量等等設(shè)定數(shù)值，將這些設(shè)定數(shù)值下達到一級基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)生產(chǎn)線設(shè)備的受控運行和物料的受控加入（物料受控加入對煉鋼各工序中更為明顯），使該生產(chǎn)線的產(chǎn)品達到期望的目標(biāo)值。簡言之，鋼鐵生產(chǎn)流程中的生產(chǎn)工序無非都是物理化學(xué)處理的行進過程，其產(chǎn)品的性能指標(biāo)也無非是產(chǎn)品的物理化學(xué)性能。產(chǎn)品達到期望的目標(biāo)值，也就是產(chǎn)品的物理化學(xué)性能達到期望的公差范圍之內(nèi)。二級計算機系統(tǒng)恰恰是實現(xiàn)這一目標(biāo)的有效工具，以CSP生產(chǎn)線為例（筆者曾經(jīng)觀察過），（mm），經(jīng)過一級、二級自動化系統(tǒng)控制機械設(shè)備的運行，（mm）、（mm）（mm），可見精度之高。如果是手動控制，一是控制精度低，二是速度慢。手動控制煉鋼轉(zhuǎn)爐還可以進行（只是命中率高低的問題），手動控制高速運轉(zhuǎn)的熱連軋，就是不可能的了（手動無法適應(yīng)高速軋制的生產(chǎn)過程）。三、 二級計算機系統(tǒng)的硬件組成和常見系統(tǒng)軟件 二級計算機系統(tǒng)硬件前面說過，二級計算機系統(tǒng)硬件，一般包括一臺或若干臺計算機服務(wù)器（每臺服務(wù)器實現(xiàn)不同的處理功能）、HMI和相應(yīng)的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其它輔助設(shè)備（如打印機等），構(gòu)成一個小型局域網(wǎng)絡(luò)，并與一級系統(tǒng)、其它二級系統(tǒng)或三級系統(tǒng)（如果有的話）進行連接，相互進行數(shù)據(jù)傳輸。如下圖所示。二級計算機系統(tǒng)硬件的技術(shù)要求，一般是可靠性高（故障率低），備件來源充足和備件受支持的時間長久，易于維護。 二級計算機系統(tǒng)常見系統(tǒng)軟件二級計算機系統(tǒng)常見系統(tǒng)軟件，主要是二級計算機系統(tǒng)應(yīng)用軟件的運行平臺和開發(fā)平臺。一般包括：操作系統(tǒng)（如Windows，VMS，Unix，Linux等），數(shù)據(jù)庫（Oracle，SQL Server等），編程語言（C，C++等）及其運行庫。二級計算機系統(tǒng)常見系統(tǒng)軟件的技術(shù)要求，一般是便于組織，
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