PLC控制系统在热钢板喷号机中的应用.pdf

第3 4 卷 第5 期 2 0 1 2 年 l 0 月 山 东 S h a n d o n g 冶 金 Me t a l l u r g y Vo 1 ．3 4 No ． 5 Oc t o b e r 2 01 2 止 址 舢 L j ；经验 交 流 } 牛 1 1 1 1 竹 竹 r 1 卞 斗 P L C控制 系统在热钢板喷号机 中的应用 傅 大 伟 莱钢集团银山型钢有限公司 宽厚板厂， 山东 莱芜 2 7 1 1 0 4 摘 要 莱钢宽厚板生产线热钢板喷号机控制系统采用全 自动 、 半 自动和手动3 种操作模式， 通过 P r o fi b u s D P 通讯 ， 使 D O T C O N 调用字体库字体并控制喷头电磁阀完成一次字体喷印。该控制系统设计合理， 性能稳定， 操作简单 ， 减轻了操作 人员的操作强度， 为钢板信息的跟踪及查询提供了可靠保证。 关键词 P L C； 热钢板 ； 喷号机 ； 宽厚板 中图分类 号 T P 2 7 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 4 6 2 0 2 0 1 2 0 5 0 0 7 9 一 O 1 1 前言 莱 钢宽厚板生产线热钢板 喷号机安装在热矫 直机的出口辊道上 ， 对钢板进行表面动态喷印。该 喷号机主要 由机械执行系统 、 漆路系统和电气控制 系统组成 ， 具有以下优点 1 系统控制精度高 ， 功能 稳定可靠 ， 抗干扰能力强 ， 可以在 3 0 0～8 0 0℃的高 温环境下完成喷号过程。2 操作监控集中化 ， 操作 画面简易 ， 人机界面友好 ， 可 以使用全 自动、 半 自动 及手动 3 种方式完成喷印， 喷印记录可 以查询 。3 P L C控制程序具有可靠性 、 稳定性及可操作性 ， 并便 于 E t 常维护及 以后 的扩展 。4 系统控制喷印字体 点阵分布均匀 ， 字体在 6 0～1 2 0m m内可调 ， 清晰美 观大方 。 2 P L C系统硬件 热 钢板 喷号机 控制 系统采 用西 门子 S 7 3 1 5 ／ 2 D P系列 P L C， 其 中配备 D I 3 2 * D C 2 4 V输入量模板 、 D O 3 2 * D C 2 4 V ／ 0 ． 5 A输 出量模板、 A I 2 * 1 2 B i t 模拟量模 板 以及 F M3 5 0 C o u n t e r 计数模板 。字体调用系统采 用 D O T C O N 2 0 0 0 系列控制器 ， 与s 7 ～ 3 0 0 P L C 通信 。 1 S 7 3 0 0 采用 3 1 5 ／ 2 D P C P U， 主要用于系统 的 顺序控 制和功能协调。配备 的数字量输入模板主 要负责光栅 、 按钮 、 限位开关等信号的采集 ， 模拟量 模板主要用于钢板温度检测 ， 输 出量模板主要 负责 控制电机 、 气缸和电磁阀动作以及各种信号指示 。 2 F M3 5 0 高速计数模块与测量辊编码器连接 ， 主要负责计算钢板的实际长度 ， 同时根据钢板 的长 度确定喷印次数、 喷印位置及喷印取消位置。 3 D O T C O N 2 0 0 0 控制器可 以对需要 喷印的数 字 、 字母 、 特殊字符及图形进行编辑并存储 ， 当 P L C 收 到 自动化二级 喷印信 息后 ， 通过 P r o fi b u s D P与 收稿 日期 2 0 1 2 0 2 1 3 作者简介 傅大伟 ， 男 ， 1 9 8 4 年生， 2 0 0 8 年毕业于广西工学院自 动化 专业。现为莱钢宽厚板厂助理工程师， 从事电气技术工作。 D O T C O N通讯进行字体调用并 由 D O T C O N控制 电 磁阀完成喷印。 3 P L C系统控制 系统采用全 自动、 半 自动和手动3 种操作模式 ， 并根据维护需要设计服务模式 ， 在此模式下利用旋 转电机可以将喷头旋转至检修位置。 当人 口2 光栅检测到钢板时 ， 测量辊抬起接触 到钢板并开始计数 ， 喷头气缸动作 ， 使喷头落在钢 板上 ， 同时打开喷头一侧 的空气／ 水清洗 电磁阀去除 钢板表面 的氧化铁皮 。当人 口3 光栅检测到钢板 时， P L C发出开始喷号指令 ， 通过P r o fi b u s D P 通讯 ， 使 D O T C O N调用字体库字体并控制喷头电磁 阀完 成一次字体喷印。P L C 利用计数模块和基本运算指 令 ， 实现喷印次数根据钢板 的长度 自动更改 ， 并 自 动计算 出喷印取消位置 。喷 印过程结束后 ， 测量 辊 、 喷头 自动返 回原始位置， 空气， 才 清洗阀关闭， 同 时打开喷头清洗电磁 阀对喷头进行清洗。在全 自 动模式下 ， 系统完成一次喷印后能 自动使各机构 回 到初始位置等待下一次喷印。 为防止钢板撞坏喷头机构 ， 对辊道运行和喷头 下降设计 了联锁功能。在没有进行喷印工作时 ， 如 果 喷头下降至喷印位置 ， 辊道会 自动锁住 ， 防止钢 板撞坏喷头。等喷头 回到初始位置， 并按下确认按 钮 ， 才可以解除辊道联锁。对于翘头的钢板 ， 人 口1 光栅 检测到钢板后 ， 系统会发 出钢板超 出高度信 号 ， 同时禁止喷号工作。 系统在喷印过程 中如果 出现警告 、 故障 ， P L C 根 据实际信号点将警告 、 故障信息准确反映在 H MI 画 面上 ， 同时为保护设备， P L C 会在报警的同时取消喷 印过程 ， 并将所有的机构移至初始位置。 热钢板喷号机控制系统设计合理 ， 性能稳定 ， 操作简单 ， 减轻 了操作人员 的操作强度 ， 为钢板信 息的跟踪及查询提供了可靠保证。 79