李金霞

（天津工業(yè)職業(yè)學院 天津市 300400）

近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，鋼鐵的需求也在不斷的增長。自動軋鋼技術是鋼鐵生產(chǎn)的主要應用技術，而在自動軋鋼過程中需要考慮到控制系統(tǒng)的可靠性、實時性和穩(wěn)定性，這對我們提出了更高的要求，這就需要我們既要采用PLC 對自動軋鋼系統(tǒng)進行硬件電路控制，同時更需要我們通過組態(tài)軟件進行人機界面的設計，操作人員能通過實際的界面實時觀察現(xiàn)場發(fā)生的各種狀況。本論文以天津工業(yè)職業(yè)學院與美國羅克韋爾公司共建的羅克韋爾實訓室的自動軋鋼控制系統(tǒng)模型為平臺，探討如何利用MicroLogix 1500 系列PLC 實現(xiàn)對自動軋鋼系統(tǒng)的控制，利用RSView32 組態(tài)軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的人機界面的設計。

1 系統(tǒng)概述及設計方案

1.1 自動軋鋼系統(tǒng)模型控制要求

某熱軋卷板加工車間分為加熱爐、粗軋、精軋、水除鱗、卷曲等多個生產(chǎn)單元。其中，粗軋環(huán)節(jié)主要用于對經(jīng)過加熱的鋼坯進行多次軋制，將方形鋼坯的厚度壓縮至較薄的程度后交由精軋環(huán)節(jié)進行厚度的精確控制。粗軋環(huán)節(jié)由上軋輥、下軋輥、輸送輥等環(huán)節(jié)構成，其中上軋輥和下軋輥分別由電動機M1 和M2 驅動，輸送輥由電動機M3 驅動，上、下軋輥之間的距離由液壓缸控制，每次軋制后的距離不斷減小，使鋼坯的厚度變薄，液壓缸的驅動油壓由電磁閥Y1 控制的液壓油提供。該電動機采用PLC 控制的方式，在PLC控制柜上設置有啟動按鈕SB1、停止按鈕SB2 和軋制量顯示指示燈C1。

按下啟動按鈕SB1 后，軋制過程開始，電機M1 和M2 運行，電磁閥Y1 不動作；當加熱爐將鋼坯加熱完成輸送至軋制區(qū)域時，傳感器S3 動作，電動機M3 正轉，驅動輸送輥將鋼坯向前輸送，電磁閥Y1 動作，使上、下軋輥間產(chǎn)生擠壓力，鋼坯通過時被擠壓變薄，當鋼坯全部通過軋輥后，傳感器S4 動作，電動機M3 反轉，電磁閥Y1 保持動作，給出更大的下壓量，鋼坯向后通過上下軋輥，直至傳感器S3 動作，完成一次軋制過程。重復三次后，整個鋼坯軋制過程結束，電磁閥Y1 不再動作，上下軋輥間距恢復至初始值，電動機M3 停止，等待下一塊鋼坯進入軋制區(qū)域。

2 自動軋鋼系統(tǒng)的PLC控制程序設計

2.1 系統(tǒng)接線圖

如圖1 所示。

2.2 PLC的I/O分配表

本系統(tǒng)采用羅克韋爾的MicroLogix 1500 系列PLC 進行控制，根據(jù)系統(tǒng)的控制要求確定需要4 個輸入點，6 個輸出點。I/O 分配表如表1 所示。

程序分析：按啟動SB1，I：0/0 置位，O：0/0，O：0/1 置位，M1，M2 工作，并使2 梯級0001 導通O：0/5 置位，C1 扎壓量顯示，當按下S3 ,I:0/2 置位，O：0/2 置位，M3 正轉，當按下S4，I：0/3置位，同時梯級0002 斷，M3 正轉停，M3 開始反轉，并由計數(shù)器C5：0 控制進行3 次壓扎，當按下SB2，I：0/1 置位，梯級0005 導通，O：0/0，O：0/1 復位解鎖即M1，M2 停止工作。

3 自動軋鋼系統(tǒng)監(jiān)控畫面的設計

如圖2 所示。

圖1：自動軋鋼系統(tǒng)PLC 接線圖

圖2：自動軋鋼系統(tǒng)監(jiān)控界面

在監(jiān)控界面中，大部分的按鈕和指示燈的設置相對比較容易，在這里我詳細說明在軋鋼過程中，鋼坯的移動是如何來完成的。在圖2 中看到，分別有左右2 個鋼坯，在鋼坯的軋制過程中，從右往左移動，這時候右邊的鋼坯可見；在鋼坯返回的過程中，從左往右移動，此時左面的鋼坯可見。下面以左面的鋼坯為例，說明組態(tài)過程中，鋼坯的動畫設置。

3.1 鋼坯的可見性設置

左面的鋼坯在M3 電機反轉的時候可見，在正轉的時候不可見。設置方法如圖3 所示。

3.2 鋼坯移動的設置

左面鋼坯的移動方向是斜線，所以它應該是水平位置和垂直位置的合成，建立衍生標簽zhagaanggbxs，衍生標簽的表達式如圖4所示。

衍生標記建立完成后，設置鋼坯的垂直和水平位置動畫的設置，設置方法如圖5 和圖6 所示。

4 結束語

綜上所述，我們完成了自動軋鋼控制系統(tǒng)的PLC 程序和人機監(jiān)控界面的設計，通過程序能完成自動軋鋼系統(tǒng)的基本控制要求，通過監(jiān)控界面我們能實時查看系統(tǒng)的運行狀況。通過本實例的學習，加深了我們對編程軟件和組態(tài)監(jiān)控軟件的理解，同時也能給實際的應用提供一些參考。

表1：I/O 分配表

圖3：鋼坯的可見性設置

圖4：鋼坯移動衍生標簽的建立

圖5：鋼坯水平位置的設置

圖6：鋼坯垂直位置的設置