董建斌

（萊蕪鋼鐵有限公司型鋼廠，山東 萊蕪 271104）

潤(rùn)滑用油站在鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)特別是軋鋼企業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在型鋼廠生產(chǎn)線上粗扎壓下裝置，主電機(jī)齒輪箱，鋸機(jī)等都有相應(yīng)的油站來(lái)對(duì)其進(jìn)行稀油以保證這些設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。當(dāng)這些油站出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)相應(yīng)設(shè)備都有立即停機(jī)以免造成設(shè)備不必要的損壞。所以這些油站都是制約生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。它們的穩(wěn)定性直接關(guān)系到生產(chǎn)的順行與否。傳統(tǒng)油站的控制方式都是純粹的繼電控制，只能完成簡(jiǎn)單的控制功能而且接線復(fù)雜故障點(diǎn)較多，出現(xiàn)故障后對(duì)故障的查找及排除困難不利于日常的維護(hù)。工作的穩(wěn)定性遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需要，從某種程度上制約了生產(chǎn)的節(jié)奏。

1 潤(rùn)滑油站功能分析

一般潤(rùn)滑油站的基本作用就是控制油箱內(nèi)的油溫維持在一定的范圍內(nèi)，并以一定的壓力將油以一定的流量沿著指定的管路打出到需要潤(rùn)滑的設(shè)備處。因此油站應(yīng)具備以下基本功能。

供油壓力需要保持在一定的范圍內(nèi)，所以需要兩臺(tái)電機(jī)工作在一用一備的狀態(tài)下，當(dāng)一臺(tái)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓力達(dá)不到指定值時(shí)備用泵要能及時(shí)的自動(dòng)啟動(dòng)。

流量控制，要保持對(duì)潤(rùn)滑設(shè)備供油的油量，需要在輸出管路潤(rùn)滑設(shè)備前加流量監(jiān)測(cè)裝置來(lái)實(shí)時(shí)的檢測(cè)流量情況。溫度控制，要保持油箱內(nèi)的油溫在一定范圍內(nèi)，油溫太低不能起泵以免對(duì)設(shè)備造成不必要的損失。油箱中需要安裝電加熱器，并且需要在油箱和供油口處分別加裝溫度檢測(cè)裝置。

具備控制方式的選擇，可選擇“本地”控制與“遠(yuǎn)程”控制；有“主泵選擇開(kāi)關(guān)”，可分別選擇“1#泵”、“2#泵”及“手動(dòng)”控制與“自動(dòng)”控制。

具備輕故障、重故障的報(bào)警輸出功能。重故障信號(hào)：系統(tǒng)壓力過(guò)低、流量不達(dá)標(biāo)、油箱低液位故障。輕故障信號(hào)：過(guò)濾器壓差過(guò)大、油箱油位高、油箱油位低、供油溫度高、供油溫度低、油箱溫度高、油箱溫度低、齒輪箱流量不達(dá)標(biāo)。當(dāng)有重故障信號(hào)發(fā)生時(shí)需要聯(lián)鎖被潤(rùn)滑設(shè)備強(qiáng)制停車，當(dāng)有輕故障信號(hào)發(fā)生時(shí)需要維護(hù)人員確認(rèn)。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 硬件選型

為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和方便日常維護(hù)，我們選用西門(mén)子S7-300PLC作為其控制系統(tǒng)。我們選擇簡(jiǎn)單實(shí)用的314系列的CPU，并分別用兩個(gè)32位的DI和一個(gè)32位的DO模塊，具體型號(hào)如下。

機(jī)架型號(hào)為：6ES7390-1AF30-0AA0

CPU型號(hào)為：6ES7314-1AG13-0AB0

DI型號(hào)為：SM321DI32XDC24V

DO型號(hào)為：SM322DO32XDC24V/0.5A

2.2 硬件組態(tài)與地址分配

用西門(mén)子step 7軟件打開(kāi)hardware硬件組態(tài)界面（如圖1）。從右邊窗口中選擇合適的機(jī)架添加到組態(tài)畫(huà)面中。我們用的是11槽的UR機(jī)架。然后再找到需要的電源、CPU和輸入輸出模塊分別添加到相應(yīng)的槽中。其中第一個(gè)DI模塊用默認(rèn)地址從0到3，第二個(gè)DI模塊也用默認(rèn)地址從4到7。每一個(gè)地址都有8個(gè)位。共有64位DI。DO的默認(rèn)地址是從8到11，為了方便編程我們將這個(gè)默認(rèn)地址改為從0到3。

圖1 硬件組態(tài)圖

3 程序設(shè)計(jì)

首先分析并統(tǒng)計(jì)所有外圍的輸入輸出的分布及作用并為它們分配相應(yīng)的IO地址，并添加到符號(hào)表中做好相應(yīng)的注釋，從而在編程的過(guò)程中可以直接顯示出每個(gè)點(diǎn)的標(biāo)記與注釋便于編程。

在程序設(shè)計(jì)中為了便于以后程序的閱讀和編程思路的調(diào)理性，我們將程序按照油站的工作模式和功能分別編制在了不同的功能塊中，然后通過(guò)OB1組織塊來(lái)循環(huán)調(diào)用這些塊，如圖2所示。

圖2 程序各功能塊

除了根據(jù)油站的基本功能進(jìn)行相應(yīng)的編程外，在程序的設(shè)計(jì)中為了提高油站工作的可靠性主要做了以下設(shè)計(jì)。

由于采用單按鈕進(jìn)行起?？刂?，我們?cè)谕Ｖ构δ芡瓿珊蠹恿?秒的延時(shí)才能再次激活按鈕的起動(dòng)功能。有效的防止了操作人員在操作時(shí)由于手指的顫動(dòng)而引起的設(shè)備跟隨頻繁起停。

在自動(dòng)狀態(tài)下主泵啟動(dòng)后加了20秒的延時(shí)時(shí)間，當(dāng)壓力低信號(hào)和這個(gè)延時(shí)時(shí)間同時(shí)具備后方可起動(dòng)備用泵。成功地解決了在由于主泵剛起動(dòng)時(shí)壓力未達(dá)到設(shè)定值時(shí)備用泵就跟隨起動(dòng)的問(wèn)題。

在油箱低低液位信號(hào)發(fā)出后，加了30秒的延時(shí)時(shí)間，如果此時(shí)低低液位信號(hào)仍然存在，才將低低液位重故障報(bào)出使被潤(rùn)滑設(shè)備停機(jī)。這樣就有效的避免了因?yàn)橐好娴炔环€(wěn)因素而造成的重故障誤報(bào)而引起的不必要的停機(jī)。

油站正常工作時(shí)故障報(bào)警和故障復(fù)位的功能非常重要。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐的需要，設(shè)計(jì)油站重故障不能被復(fù)位掉，只要故障存在就需要一直報(bào)警。而輕故障因其不影響直接的停機(jī)則是可以被復(fù)位掉的。針對(duì)這種情況我們對(duì)每個(gè)輕故障都建立了相應(yīng)的報(bào)警中間位和復(fù)位中間位。通過(guò)對(duì)每個(gè)報(bào)警的報(bào)警中間位的復(fù)位達(dá)到了對(duì)每個(gè)輕故障報(bào)警的獨(dú)立復(fù)位。有效的解決了由于一個(gè)報(bào)警存在被復(fù)位后再發(fā)生其他的報(bào)警將不能被正確的報(bào)出的問(wèn)題，如圖3所示。

圖3 故障報(bào)警及獨(dú)立復(fù)位功能

在油站正常工作時(shí)有些重故障信號(hào)會(huì)因?yàn)橐恍┎环€(wěn)定因素出現(xiàn)一閃而過(guò)的情況導(dǎo)致被潤(rùn)滑設(shè)備出現(xiàn)停機(jī)。且無(wú)法查找真正的故障原因，很不利于設(shè)備的維護(hù)和故障的排除。針對(duì)這一問(wèn)題我們?cè)诔绦蛑袉为?dú)設(shè)計(jì)了一個(gè)重故障信號(hào)跟蹤的功能塊，給每一個(gè)重故障信號(hào)相應(yīng)的分配一個(gè)跟蹤輸出點(diǎn)，只要重故障信號(hào)發(fā)生，跟蹤輸出點(diǎn)就會(huì)被置位。無(wú)論重故障繼續(xù)存在與否，跟蹤輸出點(diǎn)都將常亮，直至被操作人員手動(dòng)復(fù)位為止，這樣便成功地解決了上面的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

西門(mén)子S7-300PLC作為控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化了潤(rùn)滑油站的接線，并使接線富有條理性，大大降低了因線路問(wèn)題出現(xiàn)故障的幾率。通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油站的程序完善性的提高可以大大提高油站工作的可靠性，有力的保證生產(chǎn)的順行。我們將該設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用于型鋼廠大型線粗軋壓下裝置和齒輪箱潤(rùn)滑的油站上，應(yīng)用效果良好，應(yīng)用至今未發(fā)生過(guò)因潤(rùn)滑油站的故障而引起的粗軋?jiān)O(shè)備停機(jī)。