小方坯连铸机是冶金行业中的一项重大节能设备,电气控制已由当初的继电器系统发展为当前的PL C,DCS和过程机控制系统等。下面将介绍1例PLC控制及动态画面自动监控系统在小方坯连 铸机上的应用。小方坯连铸机的性能 该小方坯连铸机是铸机半径为6m的刚性引锭杆式弧型连 铸机,四机四流,浇铸断面为120mm×120mm和150mm×150mm二种,铸坯定尺 有3m,6m和12m三种,设备拉速为0.4～4m/min,浇铸钢种为Q235,20Mn Si和45钢3种。电气控制要求采用PLC及网络通讯系统对连铸机全线实施控制,设计PLC 的上位机监控系统,实现CRT动态画面显示和生产报表打印等功能。PLC控制系统 根据小 方坯连铸机设备组成、控制和操作等特点,这里把连铸机分为共用设备和专用设备两大类,共用设 备是指各铸流共用的设备,如钢包回转台、中间罐车等。专用设备是指每个铸流的专用设备,如结 晶器振动装置、铸坯输出辊道等。 为了设计、编程调试及维护方便,我们设计了由1台PLC 控制共用设备,每个铸流的专用设备各用1套PLC控制的方案,即选用5套PLC对连铸机全线 实施控制。依据控制系统所需要的I/O点数和要完成的一些特殊功能,我们选用了性能价格比较 好的SG-8B型PLC,该种PLC采用16位CPU,I/O点数2048点,程序存储器3 2K语句,并可实现上位通讯、PC通讯和网络通讯等功能。该小方坯连铸机PLC系统构成如图 1。图1 小方坯连铸机PLC系统构成其内容如下:1.框架设备共用设备和各铸流设备的PL C所用I/O点数均在500点左右,为了便于维护和管理,我们采用的是8槽3框架集中设置的 方法,即每套PLC(3个框架)设置在同1个配电柜内,称之为PLC柜。2.PLC电源PL C电源采用交流200V。由于这种PLC设有独立的电源模块,其本身具备了稳压电源的作用, 适应范围为AC170～264V,所以外部线路无需再加稳压电源,但是考虑到一般钢铁厂电网 干扰较严重,在PLC的外部电源线路上设计了1个隔离变压器。3.输入控制输入控制电源采用 直流24V,这主要是一方面考虑到信号线路较长,采用直流电源可避免线间电容干扰,另一方面 采用低电压,可使工作人员在操作台面上操作和维护元件更具安全性。PLC输入模块为32点, 模块上有LED工作状态指示。4.输出信号灯控制输出信号灯电源采用直流24V,PLC输出 模块选用的是32点晶体管输出式,由于是无触点输出,所以提高了系统的可靠性。5.输出逻辑 控制PLC的输出逻辑控制电源为交流220V,输出模块选用双向可控硅无触点式。笔者认为, 在PLC控制柜里所有PLC输出最好采用带熔断器式的接线端子,熔丝的容量根据负载的大小来 确定,这样即使某一路负载外部发生短路现象,也不会对PLC模块及整个系统产生影响。6.A /D模块该模块用于各单流专用设备的PLC系统中,用于接收拉矫机的速度信号和结晶器内钢水 液位高度的信号,这些信号经过运算处理后除参与本系统的控制外,还将通过网络传输给上位机的 监控系统,进行数字及画面的显示。PLC的网络通讯 每套PLC除了完成各种控制功能之外 ,它们之间还要进行大量的数据通讯,尤其是4套各单流设备的PLC,将分别与共用设备的PL C之间完成许多的电气联锁通讯功能,同时还要把多种数据信号通过共用设备的PLC传送给上位 机监控系统。为此,在该连铸机的电控系统中设计了PLC的网络通讯功能。SG-8B设计了简 单实用的GENIUS网络通讯模块G-01GF模块,在使用时只要在要实现通讯的每套PLC 上插上1个G-01GF模块,再用1根双绞线把它们互联起来,即可实现网络中某1个PLC对 其他PLC的编程、监控和CPU全部信息的通讯功能,网络中信息的传送方式为半双工、同步同 期,最多32个局,最远传送距离为2300m,且编程调试极其简便。PLC的监控系统 为 了实现小方坯连铸机整个生产过程的集中监视、检测、数据显示、故障报警及记录和生产报表等功 能,我们设计了1个PLC实时通讯的上位机监控系统,系统配置如下:1.通讯部分:选用了上 位通讯模块G-01DM,安装在公用设备PLC上,由于通讯距离较远(约100m),所以在 PLC与上位机之间增设了1个RS-232C/RS-422接口转换器D-01CV。2.主 机:IBM386及其以上兼容机。3.编程软件:使用了与光洋(KOYO)S系列配套的AM S(AutomaticMonitoringSystem)组态软件。4.画面生成:在GE NIUS网络上连接的PLC中所有数据信息,均可通过G-01DM模块传送给上位机,经数据 组态实现了生产动态画面的监控功能。根据生产需要,在本系统中我们开发设计了30多幅动态显 示画面,在显示过程中可通过键盘进行切换,系统也可自动切换到有效故障报警的画面上。对某些 画面需要用键盘进行初始化设定,也可操作键盘随时打印出所需的生产报表等。结 语 该控制 系统自1998年初在某钢厂投入运行以来,系统运行稳定,操作及维护方便。由于控制系统设计 的自动化程度较高,减轻了工人劳动强度,大大提高了生产效率PLC及动态画面监控系统在小方 坯连铸机上的应用$安阳大学电气系!455000@鲍雅萍小方坯连铸机;;PLC;;监控介绍了小方坯连铸机的性能特点,分析了PLC系统的构成以及其网络通讯和监控系统,对其运行结果作了充分肯定
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