自动化控制方面论文范文资料,与西门子S7—400在安钢炉卷轧线步进梁式加热炉电气自动化方面的应用相关发表论文

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【摘 要】对安钢炉卷轧线步进梁式加热炉的自动化控制进行分析.介绍通过使用S7-400PLC硬件以及编程技术,到达在热轧生产线中,对钢坯加热的工艺要求.

【关 键 词】步进梁式加热炉；西门子S7-400；电气自动化；应用

[Abstract]AnyangtosteckelGaXianwalkingbeamtypereheatingfurnaceofautomationcontroltocarryontheanalysis.IsintroducedthroughtheuseofS7-400PLChardwareandprogrammingtechnology,arrivedinthehotrollingproductionline,thebilletheatingprocessrequirement.

[KeyWords]furnace；SiemensS7-400；electricalautomation；application

0.前言

加热炉的功能是给钢坯加热,使其到达轧钢工艺所需的温度.是热轧生产线的第一道工序,加热质量直接影响到最后的产品质量.而电气自动化控制在加热炉中的作用就是把钢坯从板坯库送入加热炉,再一步一步使钢坯通过预热段,加热段,均热段实现均匀加热,最后出炉,进入轧机系统.其对加热工艺来说,尤为至关重要.

1.概况

安钢炉卷轧线步进梁式加热炉的控制基本由电气,仪表和汽化冷却三部分组成.电气由S7-400PLC来完成自动化控制.设备包括受控设备和检测器设备.受控设备有：装钢机,装料炉门,步进梁,出钢机,出料炉门,加热炉液压站,加热炉热水循环泵站,其它公辅设施.检测器设备有：激光检测器,脉冲发生器,位移传感器,主令开关,行程开关,接近开关.

下面就开始介绍S4-400在该加热炉中的硬件组态,网络配置以及编程控制来实现工艺要求.

2.S7-400简介

西门子公司的PLC以极高的性能价格比,在国际,国内市场占有很大的份额,在我国的各行各业得到了广泛的应用.S7-400时具有中高档性能的PLC,采用模块化无风扇设计,适用于对可靠性要求极高的大型复杂的控制系统,可扩展300多个模块.是由机架,电源模块,中央处理单元,数字量输入/输出模块,模拟量输入/输出模块,通信处理器,功能模块和接口模块组成.其特点有：1）运行速度高；2）存储器容量大；3）I/O扩展功能强；4）有极强的通信能力；5）诊断功能强；6）集成有HMI（人机接口）服务等.

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3.PLC硬件组态及网络配置

安钢炉卷轧线步进梁式加热炉的PLC控制系统的CPU采用了S7-400中的416-2DP,其硬件组态为：1#槽为电源模块PS40710A,占两个槽位,3#槽为CPU416-2DP,占3个槽位,6#槽为通信模块CP443-1.CUP模块上集成的DP接口通过PROFIBUS连接了9个分站.（PROFIBUS是为全集成自动化定置的开放的现场总线系统,它将现场设备连接到控制器装置,并保证各个部件之间的高速通信,从分布式I/O传送信号到CPU模块是需要毫秒级的时间.）9个分站中,包括5个ET200站和4个变频器.ET200站连接了现场的各种硬件信号,用到的模板有CPU接口模块IM153-1,计数器模块FM350,模拟量输入模块AI331,数字量输入模块DI321,数字量输出模块DO322和模拟量输出模块332.4个变频器则分别控制两个装钢机和两个出钢机电机.其硬件组态和网络配置就可通过step7软件提示进行建立.

4.控制程序

完成PLC硬件及现场设备安装后,就可以开始编写控制程序,此次工程程序采用CFC编写.PLC控制程序的编写要紧紧围绕工艺的要求.下面就来通过工艺来介绍程序.

4.1加热炉装钢、步进粱动作、出钢自动运行流程概述

板坯在炉前辊道定位完毕后,由轧线将允许装钢信号及待入炉板坯的有关数据发送给加热炉PLC.待加热炉内有装钢空位后,装料炉门打开,装钢机根据计算的装钢行程装钢入炉,在板坯到达装钢侧激光检测器时,进行测宽.

板坯进入加热炉后,步进梁作周期性的上升、前进、下降、后退运动,将板坯移至出炉侧.在板坯到达出钢侧激光检测器后,步进梁立即减速,继续向前运行一定距离（50～100mm）后停止运动,板坯停留在固定梁上,等待出钢.

当二级计算机下达“出钢”指令时,出钢机