PLC在高強(qiáng)度汽車(chē)板鍍鋅線出口段中的應(yīng)用

部偉利

（1.華北理工大學(xué)，河北唐山 063000；2.唐山鋼鐵集團(tuán)微爾自動(dòng)化有限公司，河北唐山 063016）

PLC在高強(qiáng)度汽車(chē)板鍍鋅線出口段中的應(yīng)用

部偉利1，2

（1.華北理工大學(xué)，河北唐山 063000；2.唐山鋼鐵集團(tuán)微爾自動(dòng)化有限公司，河北唐山 063016）

本設(shè)計(jì)基于西門(mén)子公司研發(fā)的step7軟件，完成了基于step7的鍍鋅生產(chǎn)出口自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，鍍鋅生產(chǎn)線出口部分主要包括活套，張力輥，EMG對(duì)中，圓盤(pán)剪，測(cè)寬儀，檢查站，測(cè)厚儀，涂油機(jī)，飛剪，卷取機(jī)，卸卷小車(chē)等。其中卸卷小車(chē)的卸卷是此次設(shè)計(jì)主要研究的對(duì)象，通過(guò)對(duì)磁尺，比例閥，激光測(cè)距，變頻電機(jī)的控制，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)小車(chē)的卸卷運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鍍鋅生產(chǎn)線出口部分的一個(gè)重要?jiǎng)幼鳌?/p>

鍍鋅 自動(dòng)控制 小車(chē)卸卷 step7

1　引言

現(xiàn)代化工廠向規(guī)模集約化方向發(fā)展時(shí)，生產(chǎn)工藝對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性、 運(yùn)算能力、擴(kuò)展能力、開(kāi)放性、操作及監(jiān)控水平等方面提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求。隨著工業(yè)自動(dòng)化控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向?qū)⑾蛑悄芑?、網(wǎng)絡(luò)化、全集成自動(dòng)化等方向發(fā)展。

2　卸卷小車(chē)自動(dòng)控制

卸卷小車(chē)在自動(dòng)模式卸卷時(shí)需要精確的到達(dá)目標(biāo)位置以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位功能，程序采用閉環(huán)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，滿足工藝要求的速度，同時(shí)為了避免超調(diào)現(xiàn)象的出現(xiàn)，調(diào)試時(shí)找到合適的調(diào)整比例系數(shù)和積分時(shí)間。

計(jì)算卸卷小車(chē)垂直位置：為了使小車(chē)能夠在整個(gè)卸卷區(qū)域內(nèi)無(wú)干涉的自動(dòng)運(yùn)行，一些特殊的高度需要通過(guò)磁尺測(cè)量出來(lái)。

卸卷小車(chē)取卷時(shí)的高度定位：卷取機(jī)甩尾時(shí)，為避免帶鋼尾部與卷取機(jī)機(jī)械碰撞，需要使小車(chē)上升到距離鋼卷下表面100mm的位置，這個(gè)位置被稱(chēng)為等待位。在帶鋼甩尾完成時(shí)，小車(chē)需要上升到托住鋼卷底部，以便在卷取機(jī)芯軸縮徑時(shí)可以把鋼卷運(yùn)出，小車(chē)接觸芯軸后如果繼續(xù)上升就會(huì)對(duì)芯軸造成損壞，所以需要立即停止，這里要求我們上升托卷時(shí)采用低壓力，同時(shí)通過(guò)測(cè)量芯軸的高度和計(jì)算鋼卷的卷徑來(lái)精確的計(jì)算小車(chē)上升的高度，或者通過(guò)程序中編碼器數(shù)值的變化量來(lái)確定小車(chē)是否已經(jīng)托住鋼卷，從而實(shí)現(xiàn)立即停止上升。圖1，為小車(chē)的托輥高度和芯軸高度、鋼卷直徑間的示意圖。

卸卷小車(chē)的橫向行走：橫向行走是為了將鋼卷運(yùn)送到指定鞍座，由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，靠激光測(cè)距儀檢測(cè)其行走距離。為了運(yùn)行平穩(wěn)，小車(chē)運(yùn)行時(shí)要對(duì)其運(yùn)行速度進(jìn)行控制，在距離目標(biāo)位置遠(yuǎn)時(shí)采用高速運(yùn)行，在低速區(qū)域運(yùn)行時(shí)平滑切換到低速。曲線如圖2小車(chē)運(yùn)行速度曲線圖。

高速：如果小車(chē)沒(méi)有在低速區(qū)或自動(dòng)部分。

低速：如果小車(chē)在低速區(qū)或自動(dòng)部分

控制程序：控制程序的速度給定值通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，要得到需要的速度值首先要知道電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)齒輪箱的減速比，小車(chē)與軌道接觸的輪子的直徑這些參數(shù)，那么小車(chē)的線速度與傳動(dòng)的給定值（百分?jǐn)?shù)）關(guān)系如下：

V：線速度m/s；X：給定值（%）；d：小車(chē)輪的直徑m；Vs：額定轉(zhuǎn)速r/min；i：減速比。

3　結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)建設(shè)的鍍鋅生產(chǎn)線，控制系統(tǒng)大多采用國(guó)外技術(shù)，核心技術(shù)掌握在國(guó)外如西門(mén)子等少數(shù)幾家大公司手中。本系統(tǒng)為自主集成開(kāi)發(fā)鍍鋅線出口控制程序，主要是對(duì)鍍錫出口段的總體順控、卸卷小車(chē)的自動(dòng)運(yùn)輸?shù)淖灾餮邪l(fā)。從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)穿帶、自動(dòng)卸卷、自動(dòng)運(yùn)輸，高度的自動(dòng)一體化。降低了生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等成本。

部偉利（1981—），男，河北唐山人，華北理工在讀工程碩士，本科，工程師，就職于河北鋼鐵集團(tuán)唐山分公司，任主管工程師，長(zhǎng)期從事PLC編程調(diào)試工作，主持參與過(guò)平整、煉鋼、煉焦、型鋼電氣編程調(diào)試工作。