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济钢宽厚板一期工程SIEMENS公司控制系统应用介绍

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日期：2006-3-27 22:11:17     来源：   作者： 点击：
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　　济钢宽厚板一期工程是济钢九五规划的重点工程,建成投产后,可生产造船板、碳素结构板、锅炉板、高压容器板、低合金板、桥梁板、汽车大梁板、海洋采油平台板、高强度板、管线板、军用装甲板和其他工业用板等，因此自动化系统系统要求高，系统要求反应速度快、联网功能强、可靠。经过对多家国外自动化生产厂家的考察，我们选择了SIEMENS公司生产的PLC及传动设备 分以下分三部分介绍：
　　
　　SIMATIC-S7系统
　　传动系统
　　计算机管理网
　　第一部分 SIMATIC-S7系统
　　
　　当今，在瞬息万变的工业自动化控制领域中，可编程控制器可谓是品种繁多良莠不齐，而德国SIEMENS公司最新推出的SIMATIC_S7控制器，不但具有可编程控制器的含义，而且意味着更多的内容。那就是：全集成自动化。它代表了一种将生产制造和工艺过程领域统一起来的革命性的新方法。从而使所有的软硬件都能合成为一个系统。这种集成包括三个方面：
　　
　　在数据管理方面：数据仅需输入一次，整个工厂即可获得该 数据。
　　在配置与编程方面：所有单元和系统都由一个全集成且模块化的系统进行配置、编程、启动、测试和监控。
　　在通讯方面：不用编程，只需填一下表格即可完成。
　　因此，它成为当今自动化领域的佼佼者。基于上述特点，济钢在宽厚板工程中的全部自动化控制系统均采用SIEMENS公司生产的SIMATIC－S7产品。下面就简要介绍一下SIMATIC-S7产品在该工程中具体应用情况。
　　
　　一、系统组成
　　
　　该工程按工艺要求将整个电控系统分成四部分，每部分采取I/O站分散布置，并利用Profibus－FMS网实现多个PLC通讯、数据交换、对电器设备及工艺过程进行操作、控制、管理。这四部分分别是：
　　
　　(1) 加热炉本体
　　(2) 加热炉后
　　(3) 轧机区
　　(4) 剪切区
　　
　　1.加热炉本体
　　
　　两座加热炉的仪控计算机采用了两套CPU413－1型可编程控制器，每套PLC负责控制一座加热炉的全部仪表。用来完成加热炉各过程工艺参数的数据采集与过程控制。在软件方面将先进的模糊控制与经典的PID控制相结合以达到加热炉最佳燃烧的控制效果。该系统还与管理网络进行通讯，传输生产过程参数、接收管理与控制信息。
　　
　　1.1主要检测与控制项目
　　
　　1） 加热炉第一加热段钢坯温度检测、炉内温度检测与调节，一段煤气流量检测，热风流量检测与调节，煤气热风压力检测。
　　2） 加热炉第二加热段钢坯温度检测、炉内温度检测与调节、二段煤气流量检测，热风流量检测与调节，煤气热风压力检测。
　　3） 加热炉第三加热段钢坯温度检测、炉内温度检测与调节、三段煤气流量检测、热风流量检测与调节、煤气热风压力检测。
　　4） 加热炉第一、第二加热段之间、加热炉第二、第三加热段之间，炉头、炉尾温度检测。
　　5） 加热炉炉膛压力检测、与调节。
　　6） 煤气总管压力检测与调节。
　　7） 热风管压力检测与调节。
　　8） 煤气、热风温度检测。
　　9） 钢坯出炉温度检测。
　　10） 换热器前后烟道温度检测。
　　11） 气化冷却汽泡温度、压力检测、液位检测与调节。
　　1.2 PLC硬件组成：
　　
　　中央处理单元CPU 2块：CPU413-1
　　8路模拟量输入模板14块
　　8路模拟量输出模板4块
　　32点数字量输入模板2块
　　16点数字量输出模板2块
　　通讯模板2块：CPU443-5
　　电源模板2 块
　　1.3每套主机控制的I/O点数如下：
　　模拟量输入56点
　　模拟量输出16点
　　数字量输入32点
　　数字量输出16点
　　
　　加热炉炉温主副控制原理图见图一：
　　

　　

　　
图一

　　
　　2.加热炉后：
　　加热炉后PLC控制系统主要用来控制12套西门子生产的6RA24直流调速装置，用来完成两座加热炉的进料与排钢。坯料由天车放在受料台上，然后逐块用推料机送上受料辊道，并经进炉辊道后由各自的推钢机送入加热炉中进行加热，待坯料被加热至1059－1200度时，将坯料由炉内推出到加热炉出炉辊道上，系统自动记录与显示进炉的料坯数量。该系统由一个本地单元和一个扩展单元组成。
　　
　　2.1硬件组成如下：
　　
　　中央处理单元CPU412-1 1块
　　电源模块1块10A
　　32点数字量输入模板15块
　　16点数字量输出模板15块

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