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 0  前言
受全球性金融的影響,鋼鐵行業(yè)也受到較大影響,企業(yè)對(duì)投資成本的控制更加嚴(yán)格。在鋼鐵生產(chǎn)線自動(dòng)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)方案及硬件選型對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的投資成本的影響不可忽視，如何降低硬件成本，同時(shí)又要保證系統(tǒng)可靠性，提高系統(tǒng)方案的競爭力成為電控系統(tǒng)集成商需要考慮的問題。在江蘇某民營鋼鐵企業(yè)的一條100萬噸棒材生產(chǎn)線項(xiàng)目中，業(yè)主對(duì)電控系統(tǒng)的控制水平要求很高，但對(duì)電控部分的投資卻壓得很低。為了拿下這個(gè)項(xiàng)目，同時(shí)又不降低控制水平，只有從PLC系統(tǒng)的硬件選型入手，尤其是控制系統(tǒng)中使用數(shù)量較多的遠(yuǎn)程IO模塊。經(jīng)過前期的認(rèn)真細(xì)致的考察，發(fā)現(xiàn)歐辰公司的SOFTLINK S7-300兼容模塊性價(jià)比不錯(cuò)，產(chǎn)品質(zhì)量與西門子原裝產(chǎn)品不相上下。經(jīng)過慎重考慮，決定全線電控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程IO模塊采用SOFTLINK產(chǎn)品，同時(shí)為消除業(yè)主的后顧之憂，我們向用戶承諾，如果SOFTLINK產(chǎn)品有問題，我們將免費(fèi)為用戶更換西門子遠(yuǎn)程IO模塊。

1  工藝概況

整個(gè)棒材生產(chǎn)線按工藝順序包括加熱爐區(qū)，粗軋區(qū)、中軋區(qū)、精軋區(qū)、冷床區(qū)、收集區(qū)組成。加熱好的鋼坯按軋制節(jié)奏從加熱爐側(cè)面單根出爐。經(jīng)過出爐輥道輸送過來的鋼坯進(jìn)入連軋機(jī)組開始軋制。軋制線由18架平立交替布置的短應(yīng)力線軋機(jī)組成。鋼坯首先經(jīng)Æ550×6粗軋機(jī)組軋制，經(jīng)1#飛剪切頭（尾）后進(jìn)入Æ450×6中軋機(jī)組軋制，然后軋件經(jīng)2#飛剪切頭（尾）進(jìn)入Æ350×6精軋機(jī)組軋制，精軋機(jī)組間設(shè)有立式活套，軋件在精軋機(jī)組之間處于無張力狀態(tài)。之后軋件經(jīng)3#飛剪倍尺分段。倍尺分段后的軋件由輸入輥道輸送，并由摩擦制動(dòng)板制動(dòng)后送入步進(jìn)齒條式冷床，軋件在冷床上邊步進(jìn)邊自然冷卻，下冷床前由對(duì)齊輥道使軋件對(duì)齊到輸出方向一端，然后由鏈?zhǔn)揭扑蜋C(jī)按一定間距和數(shù)量形成成排的鋼材組，用卸鋼裝置成排送到冷床輸出輥道上。冷床輸出輥道成排地運(yùn)送軋件到冷剪機(jī)切成定尺長度。

定尺材由升降橫移機(jī)橫移至橫移臺(tái)架上，再由橫移臺(tái)架送到成品跨內(nèi)。定尺材在運(yùn)送的過程中進(jìn)行檢查、分選、人工計(jì)數(shù)，然后落在帶有立輥的打捆輥道上收集成束，再送到2臺(tái)打捆機(jī)處進(jìn)行捆扎，最后送到收集臺(tái)架上進(jìn)行鋼材捆的稱重、掛標(biāo)牌和收集。成品料捆由成品庫內(nèi)的磁盤吊車吊到堆放區(qū)堆放。

 2        基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)

結(jié)合棒材生產(chǎn)線的工藝特點(diǎn)，本項(xiàng)目以SIEMENS公司S7-300/400系列PLC為核心，獨(dú)立開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的棒線材軋機(jī)控制軟件包為前提，針對(duì)基于PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)通信的全數(shù)字裝置而設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)之間完全通過網(wǎng)絡(luò)交換信息，構(gòu)成全數(shù)字化的控制系統(tǒng)?？刂菩畔⒑拖到y(tǒng)狀態(tài)信息通過監(jiān)控網(wǎng)(ETHERNET)和分布式I/O網(wǎng)(PROFIBUS-DP網(wǎng))交換。

控制系統(tǒng)硬件包括SIEMENS公司S7-300/400系列PLC、SOFTLINK遠(yuǎn)程IO模塊，人機(jī)接口終端(HMI)計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成全廠監(jiān)視、控制系統(tǒng)。

全線采用了5套PLC系統(tǒng)，1套S7-400 PLC用于主軋線控制，3套S7-300 PLC用于3套飛剪控制，1套S7-300 PLC用于冷床/收集區(qū)控制。遠(yuǎn)程IO模塊均采用SOFTLINK 300系列產(chǎn)品。

先進(jìn)硬件與可靠的控制軟件的組合，使本系統(tǒng)具有如下主要特點(diǎn)：

l        德國西門子公司的傳動(dòng)及控制產(chǎn)品，從硬件上保證了系統(tǒng)的可靠性；

l        集眾所長獨(dú)立開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、參數(shù)化的控制軟件，自動(dòng)化程度高，功能全面，選擇靈活，從軟件上保證了系統(tǒng)的可靠性；

l        完善的人機(jī)接口系統(tǒng)，畫面生動(dòng)形象，信息豐富；

采用全中文顯示，具備在線幫助畫面，很容易掌握。

控制系統(tǒng)組態(tài)見下圖

3        主要控制功能

在該項(xiàng)目中，電控系統(tǒng)完成了如下控制功能

l      出爐輥道速度控制

l      軋線起動(dòng)、停止，正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)爬行以及緊急停車控制

l      設(shè)定終軋線速度，自動(dòng)生成上游各機(jī)架級(jí)聯(lián)速度

l      自動(dòng)級(jí)聯(lián)調(diào)節(jié)

l      軋線速度設(shè)定的自適應(yīng)控制

l      軋件跟蹤及堵鋼檢測

l      軋線沖擊速度補(bǔ)償控制

l      微張力控制

l      活套自動(dòng)控制

l      活套輥升降自動(dòng)控制

l      活套自動(dòng)標(biāo)定與應(yīng)急標(biāo)定

l      冷床區(qū)邏輯控制

l      飛剪剪切控制

l      倍尺飛剪優(yōu)化剪切控制

其中的軋線自適應(yīng)功能、軋件自動(dòng)堵鋼檢測、級(jí)聯(lián)隔離功能、飛剪優(yōu)化剪切功能為京誠公司所獨(dú)有，經(jīng)過了近100多條棒線材生產(chǎn)線及300多套飛剪項(xiàng)目的成功應(yīng)用。其中軋線的自適應(yīng)控制功能可以大大減少操作工的人為干預(yù)操作，大幅降低堆鋼事故。飛剪的優(yōu)化剪切功能可以自適應(yīng)加熱爐鋼坯長度的變化，同時(shí)還可以成品棒材的短尾分離，大大提高成材率。

4        結(jié)論

該項(xiàng)目投產(chǎn)以來，控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，功能全面，得到用戶的好評(píng)。尤其是棒材生產(chǎn)線電控系統(tǒng)首次采用的SOFTLINK 300系列產(chǎn)品，工作穩(wěn)定，得到用戶認(rèn)可，并將用于下一項(xiàng)目。該項(xiàng)目也為PLC控制系統(tǒng)的產(chǎn)品選型開辟了一條新思路。