PLC及自動控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車上的應(yīng)用

孫國軍（山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

PLC及自動控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車上的應(yīng)用

孫國軍
（山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國煉鋼廠行車上使用的電氣控制系統(tǒng)技術(shù)相對落后，無法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，PLC及自動控制系統(tǒng)在煉鋼廠中的各個(gè)領(lǐng)域中有著大范圍的利用，將其利用好能夠使煉鋼廠行車的工作實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。本文重點(diǎn)分析了PLC及自動控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車上的應(yīng)用情況，并對行車在改造后的成果進(jìn)行了分析。

PLC自動控制系統(tǒng) 煉鋼廠行車 應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煉鋼工藝也實(shí)現(xiàn)不斷的完善與創(chuàng)新，煉鋼廠的生產(chǎn)節(jié)奏呈現(xiàn)出越來越快的趨勢，生產(chǎn)設(shè)備的的效率實(shí)現(xiàn)了大幅度的提升，因而也導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備的損壞率和故障率越來越高。這是因?yàn)闊掍搹S的生產(chǎn)節(jié)奏是由行車的效率和利用率來決定的，完成整套的工藝需要行車進(jìn)行高度的配合與協(xié)調(diào)。一旦有行車發(fā)生損壞或者是出現(xiàn)故障，那么整個(gè)煉鋼廠的生產(chǎn)就無法進(jìn)行連續(xù)的工作。為了使設(shè)備的損壞率和故障率減小，尤其是類似于大板坯連鑄這種先進(jìn)的工藝，一旦行車出現(xiàn)問題，生產(chǎn)被迫停止，連鑄就斷澆，鋼水只能報(bào)廢回爐，使煉鋼廠的生產(chǎn)材料遭到了嚴(yán)重的浪費(fèi)，煉鋼廠的生產(chǎn)成本就會不斷增加。而將PLC以及自動控制系統(tǒng)應(yīng)用在煉鋼廠的行車上，能有效的解決這些問題，以下就是對PLC及自動控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車上應(yīng)用的分析。

1 PLC自動控制和調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在煉鋼廠行車上的應(yīng)用

由西門子研發(fā)出的PLC在我國的煉鋼廠中有著廣泛的應(yīng)用，具有可靠性高、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。只要將降溫、防塵的工作做好，將其作為煉鋼廠行車上的自控控制鏈接基本上是可以的。其次，PLC自動控制系統(tǒng)中引進(jìn)了先進(jìn)的調(diào)壓調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動裝置，這樣一來電機(jī)就不用進(jìn)行更換，在原來用的舊電機(jī)的基礎(chǔ)下，還能夠保證調(diào)壓調(diào)速的運(yùn)行做到足夠的穩(wěn)定，使機(jī)械的沖擊大大減小，有效地延長了機(jī)械的使用壽命。

要使改造行車的成本得到控制和有效的降低，則要由煉鋼廠以及先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備廠家的技術(shù)人員共同來完成整個(gè)改造工作，共同參與到電氣設(shè)備的安裝以及調(diào)試工作中。小鉤的作業(yè)效率較低，所以可以使用PLC程序自動控制程序直接控制行車上的接觸器。在煉鋼廠中，全部的電氣設(shè)備都集中在行車的大梁里，PLC控制方式使用主站、從站各一個(gè)的方式來完成，主站安裝在行車大梁里，從站設(shè)置在行車的駕駛室中，這樣能夠有效地減少控制電纜。主站和從站使用PROFIBUS-DP總線控制系統(tǒng)來完成站間的通訊工作，這是現(xiàn)階段內(nèi)可靠性最高的控制系統(tǒng)。

主站的系統(tǒng)主站是PLC-300 315-2DP，通訊接口模塊使用IM-315模塊，主站中的輸入模塊和輸出模塊各8塊，以此來對各個(gè)系統(tǒng)控制屏的動作反饋信號進(jìn)行有效的采集，再經(jīng)過內(nèi)部程序處理這一步驟，將控制指令傳送到各個(gè)控制單元之中，再進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速的工作，最后使驅(qū)動電機(jī)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的快速或者慢速的起升下降調(diào)運(yùn)鋼水作業(yè)。在行車中所有的控制單元都引進(jìn)PLC模塊，從而利用其對設(shè)備運(yùn)行單元的可靠性進(jìn)行判斷。在異常發(fā)生的時(shí)候，及時(shí)封鎖輸出，同時(shí)呈報(bào)出故障的代碼，顯示到行車的駕駛室中，對故障發(fā)生的單元進(jìn)行切除，將備用單元啟動投入到正常工作中，保證行車能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性的工作，將熱停機(jī)的時(shí)間最大程度的減少。

從站由從站CPU模塊控制下的1個(gè)輸出模塊和4個(gè)輸入模塊構(gòu)成。行車的駕駛員通過聯(lián)動臺發(fā)出控制字之后，從站的輸入模塊進(jìn)行及時(shí)的接收，通過程序處理這一過程和PROFIBUS-DP 總線，將控制字傳達(dá)給行車中的主站，主站再通過主站CPU 315-2DP對程序進(jìn)行處理，最后分別發(fā)出相應(yīng)的控制信號給行車中的各個(gè)控制屏驅(qū)動單元。

因?yàn)槭抢肙FIBUS-DP總線來進(jìn)行站間的通訊工作，所以從行車中的駕駛室聯(lián)動臺一直到電氣室的主PLC中僅用了一根雙芯雙絞和一路電源線，而且還是具有屏蔽作用的通訊電纜。原來的控制線路極其復(fù)雜，而現(xiàn)在控制電路的結(jié)構(gòu)得到了極大的簡化，電纜成本也得到很大的減少，由PLC-315-2DP的CPU完成所有的控制邏輯，具體的行車PLC控制系統(tǒng)中，在煉鋼廠的行車駕駛室中專門設(shè)計(jì)了一塊模板，只要編寫一段程序就可以將故障的信息顯示出來，這段程序可以用來對整輛行車所涉及到的各類繼電器、空氣開關(guān)、門開關(guān)、接觸器、超重開關(guān)以及各種安全限位進(jìn)行掃描。一旦行車中的某一處發(fā)生了電氣故障的時(shí)候，行車被迫停機(jī)，行車中的駕駛員就可以及時(shí)看到錯(cuò)誤的代碼，然后通過代碼，相關(guān)的檢修維護(hù)技術(shù)人員就可以對故障發(fā)生的位置進(jìn)行確定，同時(shí)將備用單元投入到工作中，實(shí)現(xiàn)在行車不停機(jī)的狀態(tài)下對其發(fā)生故障的電氣設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢修和維護(hù)。

2 煉鋼廠行車經(jīng)過改造后的成果

行車的改造工作，每一次都是通過現(xiàn)有的舊設(shè)備來展開的，在不斷更換電纜、機(jī)械傳動系統(tǒng)、電機(jī)的基礎(chǔ)下，利用相關(guān)的技術(shù)人員，對每臺行車實(shí)行全面細(xì)致的電氣化升級改造，并且在很短的時(shí)間內(nèi)就可以投入使用。

總的來說，行車的基本故障率與之前相比有著顯著的降低，熱停工的時(shí)間大大減少，由行車問題而導(dǎo)致的回爐事故的發(fā)生頻率實(shí)現(xiàn)了有效地降低，各類安全裝置的連鎖保護(hù)得到了完善；同時(shí)行車維護(hù)人員以及行車駕駛員的工作強(qiáng)度大大降低，設(shè)備的成本以及備件數(shù)量明顯減少，行車的利用率實(shí)現(xiàn)逐步的提高，對行車的檢修和維護(hù)工作更加便于操作，煉鋼廠的電氣設(shè)備的使用壽命得到了大幅度的延長，后續(xù)生產(chǎn)也能保持順利連續(xù)的進(jìn)行，煉鋼廠的工藝不斷進(jìn)步，生產(chǎn)的效率得到了全面的提高，越來越能夠適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。

3 結(jié)語

綜上所述可以得知，將PLC及自動化控制系統(tǒng)運(yùn)用在煉鋼廠的行車上，能夠使行車實(shí)現(xiàn)不斷的升級，工作效率不斷加快，提高了煉鋼廠的生產(chǎn)效率。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煉鋼廠還要對新技術(shù)實(shí)現(xiàn)不斷的借鑒和利用，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，保證行車實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、安全的運(yùn)行。