基于西门子PLC的ACCU轧机基础自动化系统设计与开发
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Absr c: h a e nto u e h e in a d d v lp n ft eBa i tmain S se o h 0 mm t a tT e p p ri r d c ste d sg n e eo me to h sc Auo t y tm fte 1 o 8 ACCU b lig Tu e Roln Mili e g e l& Io .Lt. a z h aS e lGru .Th ouin bae n Se n ¥ -4 0 P sa pid i hes se l n Ch n duSte rn Co, d,P n hiu te o p es lto s d o ime s 7 0 LC i p l n t y tm. e Th a e e c b ste tc n lgc lp o e s so h ub ol g mi n h u cin e u rme t fte c nrlsse wih te ep p rd sr e h e h oo ia rc se ft et er in l a d te fn t a rq ie nso h o to y tm, t h i i l ol d ti d d srp in n te a p cso y es lcin tucur n ot r/ ad r o fg rto s n h ppiain sfwa e d — eal ec to si h e t ftp ee t ,sr t e a d sfwa eh r wa ec n u ain ,a d te a l t ot r e e i s o i c o v lp n nd i u cin e t rso h a i uo t n s se eo me ta t f n t a fau e fte b sc a tmai y tm.Th c me i fh g rrfr n ev u o h sg n e s ol o e she so ihe eee c a efrt edein a d d — l
1概述
攀成钢 10厂 A C 8 C U轧机是采用两辊斜轧工艺 ,目前 已广 泛应用于无缝 钢管生产线的先进轧管机 ,该型轧管机在上世 纪 九十年代初由成都无缝钢管厂率先从美 国引进( 采用联合设计 、 国内制造的模式 ) 目前 国内已基于该技术陆续建成类似轧管机 , 组 1 0余台套。
本 / 体 /
[亘 叵] [亘 圃
上 盘 /辊 导 / 辊 导 导 l 上 板2 上板 # #
出口台拖出辊 机F定心 I j l
I盘 l导 l 下
2A C C U轧管机组的工艺流
程[ 1 ]
A C 轧 管 机 组 的 主 要 设 备 布 CU 置 如 图 l 示 。该 机 组 主 要 工 艺 流 所
性 和 可 靠 性 。该 基 础 自动 化 系 统 以 两 套 S — 0 L 7 4 0P C为 核 心 , 共 同实现对 A C C U轧机 7 分区的控制 。 个 该两套 P C通过 C 4 3 L P4—
v lp n fc nrls se o h i lrtp . eo me to o to ytm tesmi y e f a K e wo d : y r s ACCU b ln l Tu e Rol g Mil i ;Co t0 y tm;S lto ; t ie r nr 1S se ou in Rean d Ca ;Ma rl nde
( 调) 可 ;
() 5 本体区 。区域设 备包 含上 、 下轧辊 和上 、 下导盘主传 动 ; () 6 出口台区。区域设备包含 1 2 — 段拖 出辊及上导板。 () 7 芯棒循环 区。区域设 备包含 1一 #冷却 辊道 、 #3 冷前 辊道 挡料器 、 冷却步进梁 、 芯棒冷却旋 转 、 新芯棒 给料 器 、 环芯棒给 循
:d .· i f
’
Sat t r
S i h v rp i t wi h o o n w t o e o n t — f p it c S c
gt e
图 2限动芯棒小车的速度 曲线
Va i: rpd 高速( 可调 ) ; V re : cep 爬行速度( 可调 ) ; S i h vr iee c : 高 速 切 换 至 爬 行 速 度 至 停 车 的 行 程 wt oe d f ne 从 c fr
基 于西 门子 P C的 A C 轧机 基 础 自动化 系统 设 计 与开 发 L CU
Baidu Nhomakorabea
基于西 门子 P C的 A C 轧机基础 自动化系统 设计 与开 发 L C U
何 萍 。 王 峰 ( 攀钢 信 息 技 术 工程 公 司成 都 分公 司 , 成都 6 13 ) 17 1 摘 要: 该文 介绍攀 成钢 10A C 8 C U轧 管机 的基础 自动化 系统设 计 与开发 ,该 系统采用 基于 西 门子 s —O L 74OP C的解决 方案。文 中描述 了该轧 管机组 的工艺 流程和 控制 系统 的功能需 求 , 并从 系统选 型 、 系统 结构及 软硬 件配置 、 应用软 件开发和 功 能特点等 方面进行 了详 细 阐述 。该方 案对 同类型 轧管机控 制 系统 的设 计与开 发具有 较高 的参考价 值。 关键词 : C U轧 管机 ; 制系统 ; 决 方案 ;限动 小车 ;芯棒 A C 控 解 中图分类 号 : P 7 文 献标识 码 : 文章编 号 :8 7 0 3 ( 0 9 O 1 0 5 — 3 T23 B 1 1 — 6 3 2 o ) 1- 0 5 0
31 在 线设 备 .. 1
提下达到所要求 的物料轻抬轻放 的工艺效果 。当发生各类事故
或 故 障 时 ,L P C显 示 报 警 功 能 将 通 过 电笛 、 示 灯 、 面显 示 和发 指 画
出相应报警 信息 。图 2示 出了限动芯棒小车的速度曲线 。
相关信号进 P C,根据 在线逻辑 的输 出结果控制其动作 ; L 对 于交直流传 动装置 ,则将控 制它们 的启停 并实现相应 的速 度 曲 线设 定 和 控 制 。 根据 A C C U轧机设备布 局与工序之间的衔接关 系 ,在线设 备划分 为以下 7 个控制 区域 : ( ) 向输送链 区。区域 设备包含输送链前 挡板 、 1横 毛管横移 链、 对齐辊道及对齐辊道翻料钩 ; () 2芯棒插入区。 区域设 备包含 1一 #芯棒支持器 、# 2 #2 1 #芯 棒润滑及定位辊道电机 、 芯棒插入传 动设备 ; () 3毛管步进梁区。区域设备 只含毛管步进梁 ;
同时 回抽芯 棒 由毛管 步进梁一 l #冷却 辊道一 1 3 —#冷却辊 道依 次启动一 芯棒送 到冷却 台架一 芯棒冷却 旋转一 冷却 步进 梁一 芯棒润滑及定位辊道一予穿台( 供下次芯棒插入时使用 ) 。
3 控制系统的功能需求
31 控 制 范 围 【 。 .
AC C U轧机电气传动与 自动化系统控制范 围总体包 含以下
HE n Pig, W ANG e g F n
( h nd rnho fr t nT c n l yE gn e n o, t.P nhh aSel I nG o p Chn d 17 1 C e g uB a c f nomai eh oo nier gC .Ld, a z iu te & r ru , eg u6 13 ) I o g i o
料器 、 芯棒 润 滑 装 置 ;
S i h fdf rne 从爬 行速 度 到停 车 的行 程 ( 调 ) wt o ieec : c f 可 。
4基础自动化系统的设计和开发
AC C U轧机基础 自动化系统 的设计 和开发基 于以下思想 : 满 足工艺需 求 , 优化 系统 结构 , 提高 自动化水平 , 确保 运行 的稳定
毛管步进梁
\\
\
下 辊
程如下 :穿孔后的毛管通过星轮 翻 料机一月牙挡料钩一横移链一予穿
20 0 9年 1 1月 第 1 册 总第 1 3册 1 O
[二亘
图 1A C C U轧管机主要设备布 置图
基于 西门子 P C的 A C L C U轧机基础 自动化系统设计与开发 装置 : 直流晶闸管调速装置( 主传 动和限动芯棒 ) 常规 交流传动 、 控制装置 ( C 、 MC )变频 调速装 置 、 础 自动化 系统 、 基 液压控 制系 统和干/ 稀油润滑 电控装置。按控制 功能需求 则可实现如下控制 功能 : 速度 曲线设定 、 置调 整及 显示 、 位 顺序逻辑 控制 、 交直流传 动速度调节 、 障诊断及报警。所有控制设备 可分为在线设备和 故 离线设备两大类。
道。
辊与导盘的协同作用下前进并延伸 ,将毛管轧成壁厚较 薄的钢 管。 由于采用长芯棒轧制, 管材 内壁光滑且无 刮伤 。 C U轧机机 AC 组控制设 备较 多, 且设 备工 艺问的连 锁关 系复杂 , 是钢管热轧线 上的核心机组。该机组与相邻 的穿孔 、 定径机组存在实时数据交 换的需求 , 连续作业的特点对其 自动化 和实 时性 的要求 也较 高 , 因 而 对 它 的 控 制 必 须 采 用 先 进 的 自动 化 系 统 来 完 成 。SE N I ME S s — 0P C是用 于中、 740L 高档控制任务 的可编程控制器 , 它采用模 块化设计 , 能够实现最 复杂的控制任务要求 , 不仅其 C U具有 内 P 置 PD、 I 间接寻址 、 中断控制等强大功能 , 而且除 了多种类型的开 关量和模拟量 I / , 配置有轴定 O外 还 位模 块 、P通讯模块等功能 强大的 c
( ) 口 台 区。 区域 设 备 包 含 限 动 小 车 、 动 小 车 芯棒 夹钳 、 4入 限 芯棒 予 旋 转 、# 2 棒 夹 持器 、 盘 润 滑 、 内定 心 ; 1一 #芯 导 机
图 2中 :
V v
s th v wi o e c df rn e iee c i
。 ● w- f , S o
其 主要 工 艺 是 : 穿孔 后 的 毛 管 插 入 芯棒 后 喂 入 轧 机 , 轧 将 在
孔 台一芯棒插入一 毛管 步进梁一人 口台架 限动小 车启 动一 芯棒 夹钳动作 、芯棒予旋转启动一斜送辊 升起并旋转一 限动小 车前 进到 28 米 ( .5 可设定 ) 限动位置一 主机负荷继 电器得电一 导盘润 滑启动 、 机内定心夹 紧、一 l2号芯棒夹持器闭合 、 限动小车以极低 的 限动速度 运行一 开始轧制一 停芯棒 旋转 、斜送 辊降 下并停 转一轧制完成( 负荷继电器掉电 ) 限动小 车高 速回退一芯棒夹 一 钳 打开一 限动 小车继 续 回退 到 H m o e位 置停止 一 管子在 出 口 台一拖出辊升起并 旋转 、上导板打开一管 子送往定径机入 口辊
/ 1 。 L
机薷 薹的 自 应 I二 : 控薹复 : 动 用: 二 制 [ 裟 函 : 这 杂业 化 : J 类 二
场合 ,它 能 提 供 经 济 有 效 的 解 决 方 案 。 因此 , 计 选 定 S — 0 L 设 7 4 0P C作 为 10 机 控 制 系 统 的核 心 。 8轧
De i n a d De eo me to e Ba i t m ain S se o sg n v lp n ft scAu o to y tm ACCU b l n i s d o im e sP h f Tu eRol gM l Ba e n Se n LC i l
1概述
攀成钢 10厂 A C 8 C U轧机是采用两辊斜轧工艺 ,目前 已广 泛应用于无缝 钢管生产线的先进轧管机 ,该型轧管机在上世 纪 九十年代初由成都无缝钢管厂率先从美 国引进( 采用联合设计 、 国内制造的模式 ) 目前 国内已基于该技术陆续建成类似轧管机 , 组 1 0余台套。
本 / 体 /
[亘 叵] [亘 圃
上 盘 /辊 导 / 辊 导 导 l 上 板2 上板 # #
出口台拖出辊 机F定心 I j l
I盘 l导 l 下
2A C C U轧管机组的工艺流
程[ 1 ]
A C 轧 管 机 组 的 主 要 设 备 布 CU 置 如 图 l 示 。该 机 组 主 要 工 艺 流 所
性 和 可 靠 性 。该 基 础 自动 化 系 统 以 两 套 S — 0 L 7 4 0P C为 核 心 , 共 同实现对 A C C U轧机 7 分区的控制 。 个 该两套 P C通过 C 4 3 L P4—
v lp n fc nrls se o h i lrtp . eo me to o to ytm tesmi y e f a K e wo d : y r s ACCU b ln l Tu e Rol g Mil i ;Co t0 y tm;S lto ; t ie r nr 1S se ou in Rean d Ca ;Ma rl nde
( 调) 可 ;
() 5 本体区 。区域设 备包 含上 、 下轧辊 和上 、 下导盘主传 动 ; () 6 出口台区。区域设备包含 1 2 — 段拖 出辊及上导板。 () 7 芯棒循环 区。区域设 备包含 1一 #冷却 辊道 、 #3 冷前 辊道 挡料器 、 冷却步进梁 、 芯棒冷却旋 转 、 新芯棒 给料 器 、 环芯棒给 循
:d .· i f
’
Sat t r
S i h v rp i t wi h o o n w t o e o n t — f p it c S c
gt e
图 2限动芯棒小车的速度 曲线
Va i: rpd 高速( 可调 ) ; V re : cep 爬行速度( 可调 ) ; S i h vr iee c : 高 速 切 换 至 爬 行 速 度 至 停 车 的 行 程 wt oe d f ne 从 c fr
基 于西 门子 P C的 A C 轧机 基 础 自动化 系统 设 计 与开 发 L CU
Baidu Nhomakorabea
基于西 门子 P C的 A C 轧机基础 自动化系统 设计 与开 发 L C U
何 萍 。 王 峰 ( 攀钢 信 息 技 术 工程 公 司成 都 分公 司 , 成都 6 13 ) 17 1 摘 要: 该文 介绍攀 成钢 10A C 8 C U轧 管机 的基础 自动化 系统设 计 与开发 ,该 系统采用 基于 西 门子 s —O L 74OP C的解决 方案。文 中描述 了该轧 管机组 的工艺 流程和 控制 系统 的功能需 求 , 并从 系统选 型 、 系统 结构及 软硬 件配置 、 应用软 件开发和 功 能特点等 方面进行 了详 细 阐述 。该方 案对 同类型 轧管机控 制 系统 的设 计与开 发具有 较高 的参考价 值。 关键词 : C U轧 管机 ; 制系统 ; 决 方案 ;限动 小车 ;芯棒 A C 控 解 中图分类 号 : P 7 文 献标识 码 : 文章编 号 :8 7 0 3 ( 0 9 O 1 0 5 — 3 T23 B 1 1 — 6 3 2 o ) 1- 0 5 0
31 在 线设 备 .. 1
提下达到所要求 的物料轻抬轻放 的工艺效果 。当发生各类事故
或 故 障 时 ,L P C显 示 报 警 功 能 将 通 过 电笛 、 示 灯 、 面显 示 和发 指 画
出相应报警 信息 。图 2示 出了限动芯棒小车的速度曲线 。
相关信号进 P C,根据 在线逻辑 的输 出结果控制其动作 ; L 对 于交直流传 动装置 ,则将控 制它们 的启停 并实现相应 的速 度 曲 线设 定 和 控 制 。 根据 A C C U轧机设备布 局与工序之间的衔接关 系 ,在线设 备划分 为以下 7 个控制 区域 : ( ) 向输送链 区。区域 设备包含输送链前 挡板 、 1横 毛管横移 链、 对齐辊道及对齐辊道翻料钩 ; () 2芯棒插入区。 区域设 备包含 1一 #芯棒支持器 、# 2 #2 1 #芯 棒润滑及定位辊道电机 、 芯棒插入传 动设备 ; () 3毛管步进梁区。区域设备 只含毛管步进梁 ;
同时 回抽芯 棒 由毛管 步进梁一 l #冷却 辊道一 1 3 —#冷却辊 道依 次启动一 芯棒送 到冷却 台架一 芯棒冷却 旋转一 冷却 步进 梁一 芯棒润滑及定位辊道一予穿台( 供下次芯棒插入时使用 ) 。
3 控制系统的功能需求
31 控 制 范 围 【 。 .
AC C U轧机电气传动与 自动化系统控制范 围总体包 含以下
HE n Pig, W ANG e g F n
( h nd rnho fr t nT c n l yE gn e n o, t.P nhh aSel I nG o p Chn d 17 1 C e g uB a c f nomai eh oo nier gC .Ld, a z iu te & r ru , eg u6 13 ) I o g i o
料器 、 芯棒 润 滑 装 置 ;
S i h fdf rne 从爬 行速 度 到停 车 的行 程 ( 调 ) wt o ieec : c f 可 。
4基础自动化系统的设计和开发
AC C U轧机基础 自动化系统 的设计 和开发基 于以下思想 : 满 足工艺需 求 , 优化 系统 结构 , 提高 自动化水平 , 确保 运行 的稳定
毛管步进梁
\\
\
下 辊
程如下 :穿孔后的毛管通过星轮 翻 料机一月牙挡料钩一横移链一予穿
20 0 9年 1 1月 第 1 册 总第 1 3册 1 O
[二亘
图 1A C C U轧管机主要设备布 置图
基于 西门子 P C的 A C L C U轧机基础 自动化系统设计与开发 装置 : 直流晶闸管调速装置( 主传 动和限动芯棒 ) 常规 交流传动 、 控制装置 ( C 、 MC )变频 调速装 置 、 础 自动化 系统 、 基 液压控 制系 统和干/ 稀油润滑 电控装置。按控制 功能需求 则可实现如下控制 功能 : 速度 曲线设定 、 置调 整及 显示 、 位 顺序逻辑 控制 、 交直流传 动速度调节 、 障诊断及报警。所有控制设备 可分为在线设备和 故 离线设备两大类。
道。
辊与导盘的协同作用下前进并延伸 ,将毛管轧成壁厚较 薄的钢 管。 由于采用长芯棒轧制, 管材 内壁光滑且无 刮伤 。 C U轧机机 AC 组控制设 备较 多, 且设 备工 艺问的连 锁关 系复杂 , 是钢管热轧线 上的核心机组。该机组与相邻 的穿孔 、 定径机组存在实时数据交 换的需求 , 连续作业的特点对其 自动化 和实 时性 的要求 也较 高 , 因 而 对 它 的 控 制 必 须 采 用 先 进 的 自动 化 系 统 来 完 成 。SE N I ME S s — 0P C是用 于中、 740L 高档控制任务 的可编程控制器 , 它采用模 块化设计 , 能够实现最 复杂的控制任务要求 , 不仅其 C U具有 内 P 置 PD、 I 间接寻址 、 中断控制等强大功能 , 而且除 了多种类型的开 关量和模拟量 I / , 配置有轴定 O外 还 位模 块 、P通讯模块等功能 强大的 c
( ) 口 台 区。 区域 设 备 包 含 限 动 小 车 、 动 小 车 芯棒 夹钳 、 4入 限 芯棒 予 旋 转 、# 2 棒 夹 持器 、 盘 润 滑 、 内定 心 ; 1一 #芯 导 机
图 2中 :
V v
s th v wi o e c df rn e iee c i
。 ● w- f , S o
其 主要 工 艺 是 : 穿孔 后 的 毛 管 插 入 芯棒 后 喂 入 轧 机 , 轧 将 在
孔 台一芯棒插入一 毛管 步进梁一人 口台架 限动小 车启 动一 芯棒 夹钳动作 、芯棒予旋转启动一斜送辊 升起并旋转一 限动小 车前 进到 28 米 ( .5 可设定 ) 限动位置一 主机负荷继 电器得电一 导盘润 滑启动 、 机内定心夹 紧、一 l2号芯棒夹持器闭合 、 限动小车以极低 的 限动速度 运行一 开始轧制一 停芯棒 旋转 、斜送 辊降 下并停 转一轧制完成( 负荷继电器掉电 ) 限动小 车高 速回退一芯棒夹 一 钳 打开一 限动 小车继 续 回退 到 H m o e位 置停止 一 管子在 出 口 台一拖出辊升起并 旋转 、上导板打开一管 子送往定径机入 口辊
/ 1 。 L
机薷 薹的 自 应 I二 : 控薹复 : 动 用: 二 制 [ 裟 函 : 这 杂业 化 : J 类 二
场合 ,它 能 提 供 经 济 有 效 的 解 决 方 案 。 因此 , 计 选 定 S — 0 L 设 7 4 0P C作 为 10 机 控 制 系 统 的核 心 。 8轧
De i n a d De eo me to e Ba i t m ain S se o sg n v lp n ft scAu o to y tm ACCU b l n i s d o im e sP h f Tu eRol gM l Ba e n Se n LC i l