1、熱鍍鋅概述

熱鍍鋅是應用最廣泛的金屬防腐方法，它是由古老的熱鍍錫方法發(fā)展而來的。它的生產工藝流程分為四段：入口段、退火、處理段和出口段。入口段包括開卷機、直頭機、雙切剪、焊機等。退火段包括用于入口段和爐子段之間貯存帶鋼的入口活套塔、清洗裝置和帶有直熱式預熱段的立式退火爐，以及鍍鋅設備。處理段主要包括鋅合金化爐及用于鍍鋅后帶鋼冷卻的設備，帶四輥平整機的拉矯段、鈍化處理設備。此外，還有控制帶鋼張力和運輸?shù)模虞佉约百A存帶鋼用的中間活套塔。在出口段和處理段之間是用于存貯帶鋼的出口活套塔。出口段設有檢查臺、涂油機、飛剪和把板材卷成帶卷的卷取機。

2、MCGS組態(tài)軟件介紹

MCGS（Monitor and Control Generated System ，通用監(jiān)控系統(tǒng)） MCGS是一套基于 Windows 平臺的，用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng) ，為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，能夠完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實時和歷史數(shù)據(jù)處理、報警和安全機制、流程控制、動畫顯示、趨勢曲線和報表輸出及企業(yè)監(jiān)控網絡等功能。它支持國內外眾多數(shù)據(jù)與輸出設備 ，已經在石油、電力、化工等多種工程領域獲得成功應用。

MCGS組態(tài)軟件由“MCGS 組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運行環(huán)境”2個系統(tǒng)組成，圖1所示為其系統(tǒng)結構圖。MCGS組態(tài)環(huán)境是生成用戶應用系統(tǒng)的工作環(huán)境，用戶在MCGS組態(tài)環(huán)境中完成動畫設計、設備連接、編寫控制流程、編制工程打印報表等組態(tài)工作。MCGS運行環(huán)境是用戶應用系統(tǒng)的運行環(huán)境，在運行環(huán)境中完成對工程的控制工作。2部分互相獨立，又緊密相關。

圖1 系統(tǒng)結構圖
3、熱鍍鋅生產線流程的MCGS模擬設計

連續(xù)熱鍍鋅的典型工藝流程為： 熱軋酸洗來料 →焊接 →清洗 →入口活套 →退火 →鍍鋅 →平整 →拉矯→鈍化 →出口活套 →卷取。這一系列的過程非常復雜，而本次設計主要是用MCGS組態(tài)軟件制作控制畫面，用以模擬實際的工藝過程，讓大家對熱鍍鋅生產有更直觀的了解。在設計時簡化了鍍鋅生產的工藝過程，著重對鍍鋅溫度、開卷機、雙切剪、焊機、出口剪、收卷機和走燈的控制做了設計。

本控制系統(tǒng)中實現(xiàn)的是鍍鋅生產線的MCGS模擬演示控制。系統(tǒng)的工藝要求是按下啟動按鈕后首先判斷鋅鍋的溫度是否達到4800C，如果鋅鍋溫度達到4800C那么開卷機1=1，當開卷機1沒有鋼卷時剪機1=1、開卷機2=1，當開卷機2沒有鋼卷時剪機2=1、開卷機1=1，接著焊機=1、走燈D00-D50依次等于1、飛剪=1，當飛剪=1后就判斷收卷機1是否已滿，如果沒有慢則開卷機1=1，如果滿了則開卷機2=1，當開卷機2=1以后，系統(tǒng)就開始判斷收卷機2是否已滿，若沒有慢則開卷機2=1，如果已滿則返回到剪機從新判斷開卷機1，如此循環(huán)下去直到停止按鈕按下，整個控制停止，其控制流程如圖2所示。

圖2 鍍鋅生產線演示系統(tǒng)設計流程圖
4、系統(tǒng)組態(tài)

系統(tǒng)組態(tài)步驟如下：

（1）打開MCGS組態(tài)環(huán)境，建立工程項目。

（2）制作工程畫面。工程畫面制作是在用戶窗口內完成的，根據(jù)系統(tǒng)中所用到的硬件設備，在MCGS的設備工具箱中進行選取 ，然后放到合適的位置，讓系統(tǒng)中的物料流動構成一個閉合回路，以實現(xiàn)與操作人員之間的交互式界面。如圖3 所示為鍍鋅生產線演示控制系統(tǒng)組態(tài)畫面。

（3）定義數(shù)據(jù)對象。實時數(shù)據(jù)庫是 MCGS 工程的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)處理中心。數(shù)據(jù)對象是構成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程也就是定義數(shù)據(jù)對象的過程。定義數(shù)據(jù)對象的內容主要包括：指定數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關的參數(shù) ，如存盤的周期、存盤的時間范圍和保存期限等。

（4）動畫連接。由圖形對象搭制而成的圖形畫面是靜止不動的，需要對這些圖形對象進行動畫設計，真實地描述外界對象的狀態(tài)變化，達到過程實時監(jiān)控的目的。MCGS實現(xiàn)圖形動畫設計的主要方法是將用戶窗口中圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關性連接，并設置相應的動畫屬性。在系統(tǒng)運行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實時采集值驅動，從而實現(xiàn)了圖形的動畫效果。

（5）控制策略。該鍍鋅控制演示系統(tǒng)策略分為：啟動策略、恢復策略、走燈策略、剪機定時轉換策略、開卷機轉換策略、收卷機轉換策略、數(shù)碼顯示策略、停止策略等。

（6）運行調試。系統(tǒng)組態(tài)完成后首先進行組態(tài)的檢查 ，在確認沒有錯誤的情況下進入運行環(huán)境。

5、結語

本文結合 MCGS控制系統(tǒng)組態(tài)軟件，詳細地論述了工控組態(tài)軟件的原理及其具體的實現(xiàn)過程。論文采用了 MCGS一種新的控制策略方法一一圖形組態(tài)法，這種方法具有 “所見即所得”的特性，解決了傳統(tǒng)的組態(tài)軟件中編程語言組態(tài)不直觀的缺點。組態(tài)軟件在大多數(shù)工業(yè)上都有較廣的應用，目前國內的工業(yè)上，組態(tài)軟件的應用十分廣泛。本文對熱鍍鋅生產工藝的介紹，通過MCGS組態(tài)軟件對美鋼聯(lián)法鍍鋅工藝流程進行設計模擬，基本上實現(xiàn)了用組態(tài)軟件 MCGS的自動控制。該組態(tài)控制軟件具有精度高、實時性強及監(jiān)控界面簡單操作方便等特點，降低故障發(fā)生概率，增加系統(tǒng)控制靈活度，進一步提高生產效率和生產先進程度，具有較高的實用價值。(end)