V 系列-3000 PLC在爐卷軋線的應(yīng)用
席之盛
摘　要: 在自動化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點,因此PLC在軋鋼工業(yè)上的應(yīng)用越來越廣泛。本文介紹了TMEIC-GE公司V系列-3000 PLC控制系統(tǒng)在爐卷熱軋板材生產(chǎn)中的應(yīng)用,著重描述了系統(tǒng)配置及控制功能。
關(guān)鍵詞: PLC控制器，軋鋼，區(qū)域控制
1、 前言
爐卷軋線是將符合材質(zhì)要求的熱板坯經(jīng)過爐卷軋機軋制成要求的厚度的鋼板，再經(jīng)過 圓盤剪切邊和定尺剪把長度剪切成要求的長度，最終生產(chǎn)出客戶要求的鋼板。
該生產(chǎn)線的PLC控制系統(tǒng)由TMEIC-GE公司提供，其采用的是V系列-3000 PLC控制系統(tǒng)，在此系統(tǒng)實現(xiàn)了爐卷軋機自動厚度控制（AGC）、自動寬度控制（AWC）、切頭飛剪控制、層流冷卻系統(tǒng)的水流控制、冷床自然冷卻、圓盤剪的切邊、定尺剪的定尺剪切、堆垛、冷矯直機及公用的液壓系統(tǒng)控制。
2、 控制系統(tǒng)組成
　　爐卷軋線上有共有8個V-3000控制系統(tǒng)機架分別控制著從爐卷軋機到冷矯直機的各個單體設(shè)備。各個站之間存在以太網(wǎng)連接和控制網(wǎng)TCNET-100連接。PLC系統(tǒng)的遠程I/O系統(tǒng)使用現(xiàn)場總線技術(shù)，采用的是美國AB公司的DEVICENET系列產(chǎn)品，DEVICENET的I/O模塊上連接有各個數(shù)字量、模擬量輸入及脈沖輸入傳感器，數(shù)字量、模擬量執(zhí)行器�？刂葡到y(tǒng)的直接I/O系統(tǒng)連接的是各個遠程I/O的接口模板、連接變頻器的接口模板及高速I/O信號。
PLC控制系統(tǒng)的上位機是通過GE FANUC 的iFIX制作而成。上位機采用客戶機/服務(wù)器模式，在中心機房有兩臺服務(wù)器一用一備（ANY1和ANY2）,各個單體設(shè)備的操作臺上都有一臺或以上的客戶機監(jiān)視和控制各臺單體設(shè)備。
3、 軟件編程實現(xiàn)
V系列-3000 PLC的附帶編程軟件是Vseries Engineering Tool(簡稱VTOOL)。此軟件采用的也是客戶機/服務(wù)器模式。VTOOL的服務(wù)器是ANYDEV，位于中心機房。這一PLC系統(tǒng)支持多種常見的編程語言，包括梯形圖、功能塊圖、順序功能圖。它最大的特點是可以在一段控制程序中使用以上3中編程語言。
在V系列-3000 PLC控制程序中能夠?qū)崿F(xiàn)順序控制、邏輯控制、PID控制。用戶可以在VTOOL的服務(wù)器中編寫自己的功能塊存入它的庫中，在使用時可以方便的多次調(diào)用。在VTOOL中將整個控制功能分成一個個任務(wù)，任務(wù)又分成事件任務(wù)（EV）、超高速任務(wù)(SS)、中斷任務(wù)（IP）、高速任務(wù)（HS）、主要任務(wù)（MS）、后臺任務(wù)（BG）。依據(jù)控制任務(wù)的種類和要求將相應(yīng)的控制程序?qū)懺诟鱾�任務(wù)區(qū)域。
4、 控制功能
4.1熱軋區(qū)域
熱軋區(qū)接收來自加熱爐的板坯，將板坯軋制成符合要求的厚度和寬度并把板頭板尾切除經(jīng)過層流冷卻送入冷床區(qū)域冷卻。爐卷軋機區(qū)域主要由高壓水除磷裝置、入口板坯對中裝置、入口夾送輥 、爐卷軋機、傳輸輥道、切頭飛剪、層流冷卻裝置組成。
爐卷軋機又包括伺服液壓系統(tǒng)、軋輥驅(qū)動電機、換輥系統(tǒng)、卷取爐系統(tǒng)組成
4.2 冷床區(qū)域
冷床區(qū)域位于熱軋區(qū)域后方，用來自然冷卻熱軋的鋼板，由入口上鋼裝置、本體輥盤、出口下鋼裝置組成。PLC控制程序中對冷床上的每一塊鋼板的位置及狀態(tài)進行跟蹤，將符合要求的鋼板通過出口下鋼裝置將鋼板送出冷床。
4.3 剪切區(qū)域
這個區(qū)域接受冷床上送出的鋼板，將鋼板按照要求剪切成規(guī)定的寬度和長度。這個區(qū)域主要的指標(biāo)是精度，不能出質(zhì)量異議，其次是提高作業(yè)率，提高產(chǎn)量。
本區(qū)包括以下設(shè)備：
（１） 圓盤剪前對中裝置；
　�。ǎ玻� 圓盤剪及廢料運輸裝置；
　　（３） 橫剪對中；
　�。ǎ矗� 橫剪及激光測長儀；
（ 5）橫剪換剪刃小車
操作工首先設(shè)定圓盤剪參數(shù)使剪切出的鋼板寬度達到規(guī)定要求，然后使用圓盤剪前對中裝置將來自冷床的鋼板隊中，接下來圓盤剪自動將鋼板剪切完畢。
橫剪接收圓盤剪切完邊的鋼板使用橫剪前的對中裝置將鋼板對向輥道北側(cè)，橫剪操作工將向前開動輥道使鋼板進入橫剪，根據(jù)測長儀的數(shù)據(jù)將鋼板停放到規(guī)定的長度然后激活橫剪的剪切順序控制功能將鋼板切斷，最后將鋼板送入堆垛冷矯區(qū)域。
橫剪更換剪刃時要使用更換剪刃小車，小車由一臺液壓馬達驅(qū)動。PLC控制程序依據(jù)各個到位接近開關(guān)狀態(tài)、橫剪系統(tǒng)的狀態(tài)和操作工的操作信號控制更換剪刃小車完成更換剪刃任務(wù)。
4.4 堆垛和冷矯區(qū)域
該區(qū)域?qū)⑦_標(biāo)的鋼板堆成垛入庫，板面有瓢曲的鋼板進入冷矯直機系統(tǒng)矯直修復(fù)板面的瓢曲缺陷再將矯直合格的鋼板入庫。合格的鋼板使用堆垛機垛成一垛方便入庫及裝車，有瓢曲的鋼板單獨一垛最后送入冷矯直機修復(fù)板面問題。
冷矯直機由4個主缸的液壓伺服系統(tǒng)、兩臺驅(qū)動工作輥的750kw東芝變頻電機、上五下六共十一根工作輥組成。
5、 應(yīng)用效果
該系統(tǒng)自2006年在我廠投產(chǎn)以來，運行可靠、穩(wěn)定、維護量很少。并且有很多實用的維護工具，大大提高了工作效率，保證了軋鋼生產(chǎn)。

參考文獻 ：
[1] TOSHIBA V SERIES CONTROLLER TRAINING NOTES
[2] V SERIES ENGINEERING TOOL ONLINE MANUAL
[3] 柏逢明。過程檢測及儀表技術(shù).國防工業(yè)出版社，2010.2.

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