数控技术
西门子PLC自动控制
系统在唐钢方坏连铸机上的应用
魏哲明陈洁
河北唐山063016)
(唐山店钢工业技术服务有限公司
与皮
摘要：本文介绍了西门子S7系列PLC在方坏连铸机自动控制系统中的应用,看重讨论了系统的控制对象、控制任务、硬件组成和程序设计,以及在设计中针对方还连铸系统的控制难点而来取的相应措施，
关键调：PLC自动控制西门子PLC方坏连铸机
中图分类号：TF31
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2013)04-0038-01
Abstract:This article describes the application of Siemens S7 series PLC the billet caster automatic control system, and focuses on the control object control tasks,hardware components and programming.as well as in the design of the control difficulties for billet continuous casting systemtaken corresponding measures
Key Words:PLC Siemens PLC automatic control billet caster
1前言
在我国的钢铁连铸领域，特别是方坏连铸机领域中，自动化水平是相对较低的，在科技快速发展的今天，技术水平落后已经尤为突出。连铸自动化水平的提高，直接关系到对保证铸坏质量，提高连铸机的劳动生产率、增加连铸机的金属收得率起着非常重要的作用。为了提高产品的市场竞争力以及与世界接轨，是世界冶金生产的发展方向。唐钢新建的这台连铸机流数多，设计拉速高，然而生产场地狭小，如果由人工手动控制生产流程，容易造成铸坏输送不畅，这一问题在方坏连铸生产中尤为严重。因此，实现PLC自动控制系
统在连铸生产过程中非常重要。 2自动控制对象及任务
新建方坏连铸机的自动控制系统由公用PLC、流用PLC、液位 PLC、火切机LPLC、电磁搅拌PLC组成。公用PLC的控制对象包括大包回转升降、中包车换包车的移动、拉矫液压站、推钢机及步进式转冷床，辑道及翻钢机。流用PLC的控制对象为引锭杆、结品器振动、拉矫辑脱矫辑的抬起压下。波位PLC的控制是在正常浇钢条件的情况下，为每个流的液位和拉速控制。电磁搅拌PLC主要控制揽拌系统的
正常使用，及给电磁搅择设置参数的大小(如电流和频率) 3自动控制系统的硬件组成
连铸电气控制系统的上位机采用两台研华工控机，下位机采用 7套西门子S7-400,PLC12套西门子S7-300PLC，PLC9套西门子 S7-200PLC，来完成这台连铸机公用设备、流用设备、镭目电磁塞棒、电磁规拌、烘烤、油气润滑的控制任务。公用PLC采用CPU416-2 中央处理单元，由CP443-1通讯模板建立S7-400PLC与Profibus S7网络的联接。流用PLC设计为六套S7-400PLC，每一套单独控制每一流的生产设备，由CPU416-3.CPU416-2中央处理单元， CP443-1通讯模板建立S7-400PLC与Profibus-S7网络的联接，及FM，A1,A0,D1、D0,波位控制L/O模块为SM322.SM331、SM332 输人模块及输出模块。电磁揽拌，烘烤，油气润滑采用的是CPU224 的中央处理单元，由EM277通讯模板建立S7-200PLC与Profibus S7网络的联接，L/O模块为EM2232个EM235输人模块及输出模块。
4自动控制系统的程序设计
程序的结构设计分为工艺步序管理，手动操作控制，系统监控，模式管理，输出控制，设定值计算，PID控制，阅组管理等部分。
自动控制系统程序负责控制大包回转台，中包和换包车结品器振动，大中包液压站，振动拉矫液压站，自动送引锭过程，铸坏切割过程，辑道输送及翻钢过程、推钢机，步进式翻转及热送、冷床提升机。
5自动控制系统的策略
大包回转台是由一个电机来带动大包旋转的，但这个自动过程要经过定位销的由上升位到下降位，气动阀得电，定位销自动下来，这时大包回转台才能旋转。自动过程只能在0一180度来旋转，大包到位后定位销由下降位到上升位
中包和换包车也是由电机带动工作的。它们在连锁条件满足的情况下可以给上电机正反转，以确保移动过程的正常运行。当中包和换包车移动到慢行位时会减速移动，当到停止限位时它们会自动停止移动，当中包到浇注位时，设备程序才允许浇钢
结品器振动是由位移传感器、失能阀、液压阀来控制电气和机械工作的。位移传感器来测量结品器上下振动的位移和偏差，这个非常重要，它可以直接影响铸坏的结构和质量好坏，失能阅来控制结品器上下振动
液压站为自动工作方式时，首先进行工作油泵的选择。当系统压力≤5.5Mpa时，工作油泵启动，经过1分钟延时后相应的电磁阀得电，油泵向系统供油；当系统压力>7Mpa时，电磁阀失电，油泵停止供油。
自动送引锭过程的控制主要是引锭杆存放电机和拉矫机的运转/停止以及拉矫辑和脱矫辑的自动抬起/压下。辑道输送系统包括剪后组、Ⅱ组、Ⅲ组辑道及翻钢辑道的组、I组辑道组成。在翻钢辑道上按铸坏输送方向依次布置了控制挡板，剪后组，Ⅱ组，Ⅱ组辑道主要用于连铸浇钢结束时的尾坏处理，在程序中仅做正反转互锁设计。
推钢机的工作行程由主令控制器的推钢接点和退回接点控制，其控制设计主要基于安全联锁方面的考虑。步进式翻转冷床的反转一般仅用于缩短冷床上铸坏的存放间隔，冷床的正转动作则可以实现铸坏输送。冷床的正反转停止动作由安装在减速机轴上的主令控制器的正反转接点进行控制。热送、冷床提升机处于自动工作方式时，热送、冷床提升机在推钢机退回后马上动作，则会与推钢机发生硅撞，造成设备损坏，程序中设计推钢机退回动作一段时间后，热
送、冷床提升机方可连续正转。 6结语
方坏连铸及西门子PLC自动控制系统能够圆满的完成各项控制任务。保证设备的稳定性，面其系统响应速度快，性能可靠，完全可以实现全自动浇钢过程。实践证明，该系统设计合理，安全可靠，提高了铸坏质量，保证了方坏连铸机的作业率，减轻了工人的劳动强度，为唐钢取得良好的经济效益。同时也充分地表明，西门子PLC 在唐钢方坏连铸机自动控制系统中的应用很成功的。