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的Ｓ輥以及貯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組態軟件介紹

MCGS（Monitor and Control Generated System ，通用監控系統） MCGS是一套基于 Windows 平臺的，用于快速構造和生成上位機監控系統的組態軟件系統 ，為用戶提供了解決實際工程問題的完整方案和開發平臺，能夠完成現場數據采集、實時和歷史數據處理、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監控網絡等功能。它支持國內外眾多數據與輸出設備 ，已經在石油、電力、化工等多種工程領域獲得成功應用。

MCGS組態軟件由“MCGS 組態環境”和“MCGS運行環境”2個系統組成，圖1所示為其系統結構圖。MCGS組態環境是生成用戶應用系統的工作環境，用戶在MCGS組態環境中完成動畫設計、設備連接、編寫控制流程、編制工程打印報表等組態工作。MCGS運行環境是用戶應用系統的運行環境，在運行環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 系統結構圖
3、熱鍍鋅生產線流程的MCGS模擬設計

連續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。

本控制系統中實現的是鍍鋅生產線的MCGS模擬演示控制。系統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設計流程圖
4、系統組態

系統組態步驟如下：

（1）打開MCGS組態環境，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，根據系統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，讓系統中的物料流動構成一個閉合回路，以實現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組態畫面。

（3）定義數據對象。實時數據庫是 MCGS 工程的數據交換和數據處理中心。數據對象是構成實時數據庫的基本單元，建立實時數據庫的過程也就是定義數據對象的過程。定義數據對象的內容主要包括：指定數據變量的名稱、類型、初始值和數值范圍確定與數據變量存盤相關的參數 ，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變化，達到過程實時監控的目的。MCGS實現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據庫中的數據對象建立相關性連接，并設置相應的動畫屬性。在系統運行過程中，圖形對象的外觀和狀態特征，由數據對象的實時采集值驅動，從而實現了圖形的動畫效果。

（5）控制策略。該鍍鋅控制演示系統策略分為：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、數碼顯示策略、停止策略等。

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

5、結語

本文結合 MCGS控制系統組態軟件，詳細地論述了工控組態軟件的原理及其具體的實現過程。論文采用了 MCGS一種新的控制策略方法一一圖形組態法，這種方法具有 “所見即所得”的特性，解決了傳統的組態軟件中編程語言組態不直觀的缺點。組態軟件在大多數工業上都有較廣的應用，目前國內的工業上，組態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組態軟件對美鋼聯法鍍鋅工藝流程進行設計模擬，基本上實現了用組態軟件 MCGS的自動控制。該組態控制軟件具有精度高、實時性強及監控界面簡單操作方便等特點，降低故障發生概率，增加系統控制靈活度，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)