唐钢是罗克韦尔自动化公司的老用户，使用了很多罗克韦尔自动化的软硬件产品。其中包括唐钢3＃高炉 （2560M3）系统、粒化渣系统、高炉喷煤系统、烧结自控系统等等，均使用了罗克韦尔自动化公司的PLC5自动控制系统。该产品以其稳定性、良好的可扩 展性、友好的人机界面、软硬件的开放性赢得了我们的信赖。在唐钢2＃高炉大修自控系统改造中，我们采用了罗克韦尔自动化公司近年来向国内推出的 ControlLogix自动控制系统。

唐钢2＃高炉自动控制系统共分为：矿槽系统、炉顶系统、热风炉系统、煤气清洗系统、煤气预热系统、喷 煤系统（制粉、喷吹）、高炉本体及循环水系统等，整个系统采用7套ControlLogix L5550 冗余系统。考虑到距离远、节点多、抗干扰等因素，采用了CONTROLNET网络类型，抗干扰性好，网络通道冗余，保证可靠通讯。网络结构为总线型主、子 网结构，既减少了主网的通讯量，保证了人机界面的数据显示，又有利于子网快速的现场数据采集。下面框图为整个系统的简单结构图，主、子网均为 CONTROLNET网络，各个控制站依所控设备不同采用不同模板，操作站采用了Rsview32 6.3中文版，界面友好，运行稳定。另外还有一套数据库管理系统，利用Rslinx所提供的OPC接口进行采集数据，在图中未标出。

由于整个系统比较庞大，在此只能就整个工艺流程进行简单介绍。制粉系统将原煤进行细化加工成粉末状， 经过喷吹系统加压吹入高炉内，增加高炉内冶炼强度及降低焦比。热风炉系统用三座热风炉轮流燃烧、送风，将高温加压空气吹入炉内，使炉内原料在高温状态下， 还原为生铁，是炼铁生产中的重要环节。矿槽系统将炼铁所用原料（焦碳、烧结球团矿、杂矿等）按照炉内计算参数进行配料、称量。炉顶系统根据工艺参数设定数 据进行布料设备、布料方式控制，对高炉炉况有直接的影响。煤气清洗系统将高炉的副产品煤气进行一系列的清洗，变成净煤气后可用于生产中的其他环节。煤气预 热系统对煤气和助燃空气预热后可改善煤气的燃烧效率。高炉本体安装有大量的温度、流量和压力检测点，对整个高炉的砖衬、水系统、冷却壁系统进行连续监测和 控制，使高炉监测控制的主体部分。

和以往接触新系统一样，我们开始的时候也心存疑虑，这套控制系统能够像PLC5系统那样稳定、可靠吗？

在进行系统培训以及以后的应用开发过程中，我们逐渐了解了它。它是一套基于网络的高可靠性、非常灵活的自动控制产品。

• 它具有灵活的网络类型及网络结构：通过在系统中插入不同类型的通讯模板，系统可组成CONTROLNET网、以太网，可连接DEVICENET设备，可进行串行通讯以及DHRIO通讯，网络结构可以是总线型、树型等，非常方便、灵活。
• produce/consume通讯方式：通过合理的组织数据结构，CPU之间可进行可靠的、时间严格的PRODUCE/CONSUME通讯。
• 全智能型模板：所有模板均为智能型设计，根据模板类型不同，每个模板的每个通道都可依用户需要进行设置，而且由于网络的灵活性及模板的智能化，可组态成OWNER工作方式，多个CPU可读取同一个模板的数据。
• 内部标签的可定制化：在ControlLogix系统中，不再有类似PLC5中的已设计好的标 签名称（I、O、B、N等），而是用户根据需要进行灵活的标签定义方式，其中已为用户提供大量的数据类型，原来的计时、计数等已变成其中的数据类型。用户 甚至可以定义自己的数据结构，用自己定义的数据结构，用户可定义成类似这样的标签名 称：BF.system1.hopper1.motor1.state，非常直观，有些类似于高级语言中的数据结构定义。
• 可靠的冗余设计：在老式PLC5冗余系统应用中，用户需要自己编写CPU之间的数据通讯块，非常繁琐，不易于维护，在ControlLogix系统中，所有的维护及通讯都由系统自动完成，更加方便、可靠，而且用户可编写状态读取程序，随时监控冗余系统的状态。
• 可刷新升级的模块固件：ControlLogix系统中有几种模块可进行固件升级（CPU、SRM、CNB(R)），固件升级就是运行效能和可靠性的升级，用户可以从ROCKWELL网站下载新的Flash版本。

由于ControlLogix系统与PLC5系统有许多概念上的不同，加之 ControlLogix系统非常灵活，有许多参数允许用户进行调整和优化，因此对于好多重要的概念需要理解透彻，比如RPI与NUT、API的概念和相 互关系，对于整个网络的调度与维护至关重要。连接数（Connection）的概念，对于CNB模板的正常工作非常重要。ControlLogix系统中 数据的组织形式，合理的数据类型定义，对于整个系统的利弊。Schedule和Unschedule数据块的传送方式。与上位机的数据传送方式。 Produce／Consume的工作方式。Keeper的概念以及Keeper在整个网络中的角色等等。再开始进行应用设计时，我们就遇到了一些问题， 首先，我们的冗余系统，经常出现莫名其妙的问题，两个CPU连接断开，不能进行同步，在线添加标签多个后CPU出现故障，后来升级了CPU和CNB、 SRM的固件版本后，问题解决了。在进行网络调度时，由于对相关参数的概念和相互联系不太清楚，导致各种问题的出现，调度不成功，网络运行状态不正常，画 面数据刷新缓慢，程序不能上传等，在进行了多次咨询后，概念清楚了，问题就得到了解决。CNB模板在ControlLogix系统中，是本地CPU与其他 基板或CPU、人机界面通讯的唯一通道，地位仅次于CPU模板，它的工作参数的好与坏对整个系统的影响非常大，在我们的控制系统中，由于模板数量多，超出 了CNB模板正常工作的连接数，导致CNB模板CPU占用率很高，系统不能正常工作，后来又增加了一块CNB模板，连接数和CPU占用率立刻降到正常范 围，系统也随之正。

我们的高炉已于2003年元月1日投产，到现在已经生产两个多月的时间了，控制精度能够满足生产需 要，整个系统运行正常。相比起来，它的稳定性不次于PLC5系列，而且它的热备方式也较为完善，在我们进行应用系统开发时，多次模拟各种故障它都能灵活切 换，让我们对这套新系统信心大增。

在此，我想以这篇文章，和所有使用和喜欢罗克韦尔自动化软硬件产品的朋友进行交流。我觉得罗克韦尔软件产品同样出色，而且做得非常开放，例如OPC或VBA等等，易于进行二次开发，但由于以ControlLogix为题，不再赘述。

参考文献

1. ControlLogix用户手册
2. ControlLogix培训资料

作者简介

韩雪冰，1993年毕业，一直从事PLC软件设计及系统维护工作至今，参加过3＃高炉（2560m3）（为PLC5系列）和2＃高炉（2000m3）等多套自控系统的系统组建及软件设计工作。