一种连铸生产过程自动化安全控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生产过程自动化控制领域，具体涉及一种连铸生产过程自动化安全控制系统。
【背景技术】
[0002]目前在我国冶金行业，连铸自动化普遍设计为三级或四级自动化系统，第一级是基础自动化系统，控制对象是现场设备，完成顺序控制、逻辑控制及回路控制等；第二级是过程控制自动化系统，其主要功能是原始数据管理，数学模型计算，指导基础自动化级过程优化等；第三级是管理级，管理和实施生产计划，指挥过程计算机执行生产任务；第四级是信息级，搜集各类生产数据进行分析，构成各类数据库，便于管理人员研究和决策。
[0003]连铸生产过程属于高温高压、易燃易爆和有毒有害的生产过程，一旦生产过程出现异常且控制不当，将会给人身和财产安全造成严重损失。目前国内连铸自动化控制系统主要以满足生产需要为基础，将生产中可能出现的故障部分融合在基础自动化和过程自动化当中，对紧急故障的处理只是设有一定的紧急停车类的简单保护措施，而主要的故障处理是要依靠操作人员手动操作来进行处理，因而存在着极大的安全隐患。这是因为连铸生产过程属于高温高压、易燃易爆和有毒有害的生产过程，操作环境不利于人工操作，而且还会受到操作人员的技术水平、反应速度、操作经验等方面的限制，此外现有的生产装备也没有配备紧急事故处理的能源介质、检测元件等。
[0004]因此，亟需设计一种新型连铸生产过程自动化安全控制系统，以解决现有技术存在的上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种连铸生产过程自动化安全控制系统，以克服目前现有技术存在的上述不足。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种连铸生产过程自动化安全控制系统，包括HMI操作员站、显示屏和打印机，三者各自独立并均与以太网交换机通信连接，其中HMI操作员站与以太网交换机相互控制连接，所述以太网交换机控制连接显示屏和打印机，所述以太网交换机还与安全控制系统控制单元相互控制连接，所述安全控制系统控制单元通信连接有若干组远程1站，所述若干组远程10站均与执行元件、生产设备及检测元件依次构成控制回路，所述生产设备均受安全系统能源介质及供电系统所控制。
[0007]进一步的，所述HMI操作员站包括一个主控HMI操作员站和若干从控HMI操作员站。
[0008]进一步的，所述远程1站共有三组。
[0009]进一步的，所述安全控制系统控制单元和远程1站相互控制连接。
[0010]进一步的，所述HMI操作员站建立有故障数据库。
[0011]进一步的，所述故障数据库包括报警信息提示，故障原因分析，故障处理方法以及紧急操作权限。
[0012]进一步的，所述安全控制系统控制单元建立有紧急情况的预处理数据库。
[0013]本发明的有益效果为:设计合理，该系统具有高效、可靠的性能，能够在极短的时间内对紧急情况做出合理判断，启动安全控制程序，按照预先设定的紧急情况处理方案，自动进行处理，从而有效降低了紧急情况反应判断时间过长及紧急情况误操作等造成的损失，甚至从根本上有效避免此类情况的发生。
【附图说明】
[0014]下面为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本发明实施例所述的连铸生产过程自动化安全控制系统的结构示意图。
[0016]图中:
1、HMI操作员站；2、显示屏；3、打印机；4、以太网交换机；5、安全控制系统控制单元；6、远程1站；7、检测元件；8、执行元件；9、生产设备；10、安全系统能源介质及供电系统。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0018]如图1所示的一种连铸生产过程自动化安全控制系统，包括HMI操作员站1、显示屏2和打印机3，三者各自独立并均与以太网交换机4通信连接，所述HMI操作员站I建立有故障数据库，所述故障数据库包括报警信息提示，故障原因分析，故障处理方法以及紧急操作权限，所述HMI操作员站I包括一个主控HMI操作员站和若干从控HMI操作员站，其中HMI操作员站I与以太网交换机4相互控制连接，所述以太网交换机4控制连接显示屏2和打印机3，所述以太网交换机4还与安全控制系统控制单元5相互控制连接，所述安全控制系统控制单元5建立有紧急情况的预处理数据库，所述安全控制系统控制单元5通信连接有三组远程1站6，所述安全控制系统控制单元5和远程1站6相互控制连接，所述三组远程1站6均与执行元件8、生产设备9及检测元件7依次构成控制回路，所述生产设备9均受安全系统能源介质及供电系统10所控制。
[0019]具体使用时，HMI操作员站1、显示屏2及打印机3均通过以太网交换机4与安全控制系统控制单元5通信连接，安全控制系统控制单元5与各远程1站6通过ProfibusDP总线进行实时通讯。在充分考虑不同装置工艺安全等级的保护需要条件下，在安全控制系统控制单元5建立有紧急情况的预处理数据库，在HMI操作员站I建立有故障数据库，所述故障数据库中包括报警信息的提示，故障的原因分析，故障处理方法，以及紧急操作权限等，其中故障数据库有严格的权限限制，不但能实时监测到故障的处理过程，而且在必要的情况下主控HMI操作员站可以人为远程参与故障的处理，其他接入本网络的从控HMI操作员站均能够在线监测生产状况和故障情况，主、从控HMI操作员站由有权限的操作人员设定。在实际应用中，现场各安全仪表将实时检测到的信号输入远程站，然后通过ProfibusDP总线传输给安全控制系统控制单元5中的核心单元，核心控制单元获取数据后，一方面按照预处理数据库给出快速响应，将执行命令发送给各执行单元，另一方面，将数据传输给HMI操作员站I中，HMI操作员站I将接收到的数据与故障数据库进行计算和比对，给出报警提示信息、故障原因分析以及故障处理方案，从而指导和优化安全控制系统控制单元5进行故障处理，在HMI操作员站I之间采用以太网通讯方式可以实现多机监视，主从控制的快速切换，显示屏2能够实时显示生产设备9的运行状态、紧急情况以及处理方法等信息，安全仪表检测生产设备状态，直至达到预设的安全处理预案。
[0020]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种连铸生产过程自动化安全控制系统，其特征在于，包括HMI操作员站(I)、显示屏(2)和打印机(3)，三者各自独立并均与以太网交换机(4)通信连接，其中HMI操作员站(I)与以太网交换机(4)相互控制连接，所述以太网交换机(4)控制连接显示屏(2)和打印机(3 )，所述以太网交换机(4 )还与安全控制系统控制单元(5 )相互控制连接，所述安全控制系统控制单元(5)通信连接有若干组远程1站(6)，所述若干组远程1站(6)均与执行元件(8)、生产设备(9)及检测元件(7)依次构成控制回路，所述生产设备(9)均受安全系统能源介质及供电系统(10 )所控制。2.根据权利要求1所述的连铸生产过程自动化安全控制系统，其特征在于，所述HMI操作员站(I)包括一个主控HMI操作员站和若干从控HMI操作员站。3.根据权利要求1所述的连铸生产过程自动化安全控制系统，其特征在于，所述远程1站(6)共有三组。4.根据权利要求3所述的连铸生产过程自动化安全控制系统，其特征在于，所述安全控制系统控制单元(5)和远程1站(6)相互控制连接。5.根据权利要求4所述的连铸生产过程自动化安全控制系统，其特征在于，所述HMI操作员站(I)建立有故障数据库。6.根据权利要求5所述的连铸生产过程自动化安全控制系统，其特征在于，所述故障数据库包括报警信息提示，故障原因分析，故障处理方法以及紧急操作权限。7.根据权利要求6所述的连铸生产过程自动化安全控制系统，其特征在于，所述安全控制系统控制单元(5)建立有紧急情况的预处理数据库。
【专利摘要】本发明涉及一种连铸生产过程自动化安全控制系统，包括HMI操作员站、显示屏和打印机，三者各自独立并均与以太网交换机通信连接，其中HMI操作员站与以太网交换机相互控制连接，所述以太网交换机控制连接显示屏和打印机，所述以太网交换机还与安全控制系统控制单元相互控制连接，所述安全控制系统控制单元通信连接有若干组远程IO站，所述若干组远程IO站均与执行元件、生产设备及检测元件依次构成控制回路，所述生产设备均受安全系统能源介质及供电系统所控制。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN105182930
【申请号】CN201510501592
【发明人】张曦, 彭玉枫, 张成武, 王亚平, 范文杰, 韩聚奎
【申请人】麦格瑞冶金工程技术（北京）有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月14日