PLC及自動(dòng)控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車(chē)上的應(yīng)用

孫國(guó)軍（山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

PLC及自動(dòng)控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車(chē)上的應(yīng)用

孫國(guó)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(guó)家相比，我國(guó)煉鋼廠行車(chē)上使用的電氣控制系統(tǒng)技術(shù)相對(duì)落后，無(wú)法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，PLC及自動(dòng)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(chē)的工作實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。本文重點(diǎn)分析了PLC及自動(dòng)控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車(chē)上的應(yīng)用情況，并對(duì)行車(chē)在改造后的成果進(jìn)行了分析。

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng) 煉鋼廠行車(chē) 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(lái)越快的趨勢(shì)，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(lái)越高。這是因?yàn)闊掍搹S的生產(chǎn)節(jié)奏是由行車(chē)的效率和利用率來(lái)決定的，完成整套的工藝需要行車(chē)進(jìn)行高度的配合與協(xié)調(diào)。一旦有行車(chē)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(wú)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(chē)出現(xiàn)問(wèn)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(huì)不斷增加。而將PLC以及自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用在煉鋼廠的行車(chē)上，能有效的解決這些問(wèn)題，以下就是對(duì)PLC及自動(dòng)控制系統(tǒng)在煉鋼廠行車(chē)上應(yīng)用的分析。

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

由西門(mén)子研發(fā)出的PLC在我國(guó)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(chē)上的自控控制鏈接基本上是可以的。其次，PLC自動(dòng)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(dòng)裝置，這樣一來(lái)電機(jī)就不用進(jìn)行更換，在原來(lái)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(zhǎng)了機(jī)械的使用壽命。

要使改造行車(chē)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(lái)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(dòng)控制程序直接控制行車(chē)上的接觸器。在煉鋼廠中，全部的電氣設(shè)備都集中在行車(chē)的大梁里，PLC控制方式使用主站、從站各一個(gè)的方式來(lái)完成，主站安裝在行車(chē)大梁里，從站設(shè)置在行車(chē)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(lái)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(lái)對(duì)各個(gè)系統(tǒng)控制屏的動(dòng)作反饋信號(hào)進(jìn)行有效的采集，再經(jīng)過(guò)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(dòng)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(chē)中所有的控制單元都引進(jìn)PLC模塊，從而利用其對(duì)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(chē)的駕駛室中，對(duì)故障發(fā)生的單元進(jìn)行切除，將備用單元啟動(dòng)投入到正常工作中，保證行車(chē)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(chē)的駕駛員通過(guò)聯(lián)動(dòng)臺(tái)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(guò)程序處理這一過(guò)程和PROFIBUS-DP 總線，將控制字傳達(dá)給行車(chē)中的主站，主站再通過(guò)主站CPU 315-2DP對(duì)程序進(jìn)行處理，最后分別發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)給行車(chē)中的各個(gè)控制屏驅(qū)動(dòng)單元。

因?yàn)槭抢肙FIBUS-DP總線來(lái)進(jìn)行站間的通訊工作，所以從行車(chē)中的駕駛室聯(lián)動(dòng)臺(tái)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(lái)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(jiǎn)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(chē)PLC控制系統(tǒng)中，在煉鋼廠的行車(chē)駕駛室中專門(mén)設(shè)計(jì)了一塊模板，只要編寫(xiě)一段程序就可以將故障的信息顯示出來(lái)，這段程序可以用來(lái)對(duì)整輛行車(chē)所涉及到的各類繼電器、空氣開(kāi)關(guān)、門(mén)開(kāi)關(guān)、接觸器、超重開(kāi)關(guān)以及各種安全限位進(jìn)行掃描。一旦行車(chē)中的某一處發(fā)生了電氣故障的時(shí)候，行車(chē)被迫停機(jī)，行車(chē)中的駕駛員就可以及時(shí)看到錯(cuò)誤的代碼，然后通過(guò)代碼，相關(guān)的檢修維護(hù)技術(shù)人員就可以對(duì)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(chē)不停機(jī)的狀態(tài)下對(duì)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(chē)經(jīng)過(guò)改造后的成果

行車(chē)的改造工作，每一次都是通過(guò)現(xiàn)有的舊設(shè)備來(lái)展開(kāi)的，在不斷更換電纜、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)的基礎(chǔ)下，利用相關(guān)的技術(shù)人員，對(duì)每臺(tái)行車(chē)實(shí)行全面細(xì)致的電氣化升級(jí)改造，并且在很短的時(shí)間內(nèi)就可以投入使用。

總的來(lái)說(shuō)，行車(chē)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(chē)問(wèn)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(chē)維護(hù)人員以及行車(chē)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(chē)的利用率實(shí)現(xiàn)逐步的提高，對(duì)行車(chē)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(zhǎng)，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(lái)越能夠適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述可以得知，將PLC及自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)用在煉鋼廠的行車(chē)上，能夠使行車(chē)實(shí)現(xiàn)不斷的升級(jí)，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(duì)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(chē)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠、安全的運(yùn)行。