PLC控制技術(shù)在皮帶上料中的應(yīng)用

馬聰勇

摘 要：PLC控制技術(shù)在二鋼軋廠皮帶機(jī)上料過程中的運用提高了設(shè)備的穩(wěn)定運行水平和自動化程度，提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：PLC控制技術(shù)；軟啟動器；主站；從站

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.147

近年來，鋼鐵行業(yè)競爭日益激烈，各公司為了提高自身的競爭力，紛紛使用先進(jìn)的設(shè)備和控制技術(shù)來降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。宣鋼二鋼軋廠在150 t轉(zhuǎn)爐工程建設(shè)期間，煉鋼上料系統(tǒng)生產(chǎn)過程采用皮帶運輸機(jī)將鐵合金和熔劑從原料庫向轉(zhuǎn)爐輸送，解決了惡劣環(huán)境帶來諸多不安全因素這一問題。

1 上料系統(tǒng)設(shè)計理念

上料系統(tǒng)核心由PLC進(jìn)行控制，因主站與從站相距較遠(yuǎn)，所以采用Profibus-DP線將其連接，操作畫面采用Intouch軟件，供崗位人員操作使用。

2 皮帶上料的運行方法

2.1 PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)具有可靠性高、程序設(shè)計方便靈活、抗干擾能力強(qiáng)、運行穩(wěn)定等諸多優(yōu)點。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，可以很快找到故障部位，編程易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員的歡迎。

由于上料皮帶數(shù)量和PLC從站數(shù)量較多，且距離較遠(yuǎn)，因此在上料系統(tǒng)中采用S7-300和ET200M作為主站和從站。

2.2 軟啟動器的應(yīng)用

熔劑上料R103、R104皮帶由于是大傾角、大功率皮帶，因此電機(jī)采用軟啟動器控制。軟啟動器串接于電源與被控電機(jī)之間，通過控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓。在軟啟動過程中，電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸提高。另外，軟啟動器的應(yīng)用還能為電動機(jī)提供平滑漸進(jìn)的啟動過程，減少啟動電流對電網(wǎng)的沖擊，避免因啟動電流沖擊廠用電源而影響其他設(shè)備的正常運行，節(jié)約了能源。軟啟動器的軟停車方式降低了設(shè)備的振動和噪聲，延長了機(jī)械設(shè)備的使用壽命，而且具有過流、過載、電源缺相等多種保護(hù)功能，有利于設(shè)備的安全運行。

2.3 PLC網(wǎng)絡(luò)

Profibus是應(yīng)用廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型、樹型或總線型，傳輸速率取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂偩€長度，從9.6 kb/s～12 Mb/s不等；兩端帶有有源的總線終端電阻，最大傳輸信息長度為255 B，最大數(shù)據(jù)長度為244 B，典型長度為120 B；傳輸介質(zhì)為屏蔽/非屏蔽雙絞線或光纖；采用單一的總線方位協(xié)議，包括主站之間的令牌傳遞與從站之間的主從方式。

3 PLC系統(tǒng)的控制流程

由卸料汽車將合金或熔劑從卸料口加入地下料倉，料倉內(nèi)

有雷達(dá)料位計。在生產(chǎn)過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)爐需要加入合金或熔劑時，由上料操作室操作人員發(fā)出上料指令，確認(rèn)料倉的編號，逆向啟動皮帶機(jī)，然后啟動地下料倉對應(yīng)的振動給料機(jī)，將所需的物料通過皮帶機(jī)傳送到卸料小車，最后加入到指定的高位料倉中。

4 PLC技術(shù)的控制原理

4.1 PLC網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

PLC網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建如圖1所示。因從

站與主站相距較遠(yuǎn)，因此采用Profibus

網(wǎng)絡(luò)連接遠(yuǎn)程站ET200M與主站S7-300。

4.2 控制程序的設(shè)計

以R105皮帶機(jī)起停連鎖部分為例，其控制程序如圖2所示。

圖2 R105皮帶機(jī)起停連鎖部分的控制程序

I/O點說明：

M78_2：R105皮帶機(jī)電機(jī)/操作箱/請求啟動。

M78_3：R105皮帶機(jī)電機(jī)/操作箱/請求/停止。

M12_6：R105皮帶機(jī)/MCC柜/狀態(tài)/故障。

M13_4：R105皮帶機(jī)/MCC柜/狀態(tài)/制動器故障。

M78_4：R105皮帶機(jī)電機(jī)/現(xiàn)場設(shè)備/狀態(tài)/頭部左右輕度跑偏。

M78_5：R105皮帶機(jī)電機(jī)/現(xiàn)場設(shè)備/狀態(tài)/頭部左右重度跑偏。

M66_5：R105皮帶機(jī)/現(xiàn)場設(shè)備/狀態(tài)/尾部左右輕度跑偏。

M66_6：R105皮帶機(jī)/現(xiàn)場設(shè)備/狀態(tài)/尾部左右重度跑偏。

5 結(jié)束語

在上料系統(tǒng)中，通過PLC、軟啟動與Profibus網(wǎng)絡(luò)的使用，降低了設(shè)備的故障率，提高了設(shè)備的自動化程度，有效提高了生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕