探討中厚板軋機電控系統中PLC 技術的應用

尹向陽

（海南師范大學，海南 海口571158）

計算機技術和信息處理技術在不斷發展的過程中，出現了很多優秀的信息系統，在各行業中得到應用，有效帶動了行業發展。近幾年里，鋼鐵市場競爭日益激烈，鋼鐵品種結構也發生了改變，經濟效益得到了一定程度的提升，但是，結構調整過程中，質量控制問題日益突出，如果始終無法解決，反而會導致經濟收益降低。

1 PLC 技術在中厚板軋機電控系統中的應用作用

冶金行業作為國家工業體系中的核心重點，在實際發展過程中承擔著至關重要的作用，提高冶金工業的工藝質量水平，是目前工業發展過程中的重要任務之一。從當前冶金行業的發展情況來看，其生產過程中會受到多種不同因素的影響，產品質量和數量都無法保證。從設備的角度來看，軋機是冶金工業生產過程中的常見設備，和傳動設備、制動設備、安全設備共同完成軋鋼工作，而電控、軋機、減速等設備的質量會直接影響到整個生產過程。尤其是軋機設備，其本身的應力承載力就較為復雜，如果設計、使用不合理，那么中厚板會出現非常嚴重的質量問題，如：變形、開裂等。軋機在工作中需要處理的內容較多，構件受力狀況、應力范圍都需要得到重點關注，可以適當減小軋輥的應力結構，避免產生較大的彎曲應力，延長使用壽命，讓生產能力得到提升，進而帶動經濟效益提高。利用PLC 技術建立一個可編程的邏輯控制系統，控制體積縮減、控制系統提升，系統故障率也隨之降低。最為主要的是，系統可以按照程序邏輯指令開展工作，托管女成旭之間的配合更加合理，生產能力得到了根本上的提高[1]。

2 PLC 技術在中厚板軋機電控系統中的應用方式

總而言之，可編程控制系統應用在中厚板軋機電控系統中，具有極好的優越性，讓科技發展和生產之間得到了有機結合。只要合理的應用，就能夠實現技術優化、效率提高、成本降低，甚至可以帶動行業得到發展。PLC 技術的主要控制作用在于在軋制過程中自動矯正鋼板出現的上翹或者下扣的現象，讓軋制板型合理。PLC 技術在中厚板軋機電控系統中的應用主要包括四個環節：

第一，PLC 技術的確定。PLC 技術主要可以分為：基本單元、擴散單元、擴散模塊、特殊功能模塊。在確定PLC 技術時，需要考慮到冶金控制系統的循環要求，以特殊功能模塊為例，分別承擔著模擬量、輸入多塊模擬量、高速技術模塊，想要實現依靠編程器實現對中厚板軋機電控系統的控制，就要對編程進行進一步的處理，輸入為60 點，內存值為4K。其他組成部分的輸入輸出信號、輸入輸出點均為35/33，擴展后為20/20。

第二，PLC 技術結構框架。由上可知，中厚板軋機電控系統中應用的PLC 技術輸入點為60，輸出信號為50，將外部傳感設備和PLC 系統進行連接，讓傳感設備控制開關作為輸入設備，然后PLC 系統就可以根據傳感設備傳遞過來的狀態信息，對信號進行調整，經過時間順序、工藝順序邏輯及計數微分等方面的調整，實現控制。

第三，邏輯軟件設計。PLC 技術不僅可以保證工藝穩定，還能夠有效提高生產效率，全面提高軋制速度，利用變頻電控系統，實現加速、減速、保護等功能，滿足控制的實際需要。先采用兩臺并聯的直流調速裝置保障供電穩定，然后利用操作臺完成系統速度的控制，控制信號通過MPI 網絡傳送到上下輥道的CPU 中，以此可以有效控制上下輥電機的速度。在此基礎上，利用DP 網絡控制勵磁系統裝置，在一定的基本速度內，設定額定電流，根據基本速度的變化，進行弱磁升速調節。在實際發展過程中，還需要進一步優化控制程序，結合生產的實際情況，選擇具體的變量信號，完成整個PLC 控制程序的設計。這也是整個控制系統的核心，是保證上下輥轉速差的關鍵。

第四，系統監控和操作。在中厚板軋機電控系統中監控是必不可少的存在，通過監控界面，實時觀察電機系統的運行情況，保存相應的運行參數，如：電壓、電流等信號，為故障處理奠定良好的基礎。不僅如此，通過監控界面觀察各種參數和狀態信號，也能及時發現設備中存在故障問題，讓電氣故障得到及時的處理。在這個過程中，操作人員可以通過主界面進行板型控制，對板型進行調節，結合鋼材種類、產品規則以及實際的軋制情況調解速差，工作難度降低，工作效率提高。

3 PLC 技術在中厚板軋機電控系統中的應用案例

為了進一步驗證前文所設計的基于PLC 技術的中厚板軋機伺服電控系統，本文結合實際應用案例，具體分析應用效果。從理論上講，將PLC 技術應用中厚板軋機電控系統中，可以對咬剛速度、垂直方向道次數、軋制道次數、水平方向輥道等方面進行控制，同時實現自動投用和切除速差等功能。

3.1 核心控制功能

以某冶鋼企業為例，該企業為了實現對5～7mm 薄規格鋼板進行定制，對企業內部的中厚板軋機電控進行優化，在其中加入了PLC 技術，實現了軋鋼核心控制功能，具體包括以下幾個方面：第一，垂直方向道次數。因為6mm 薄規格鋼板在生產過程中對道次數的要求較為特殊，利用PLC 技術可以對軋機的狀態進行跟蹤，實現過程控制。該企業一共設置了三個時刻點，分別為：坯料運輸前、軋鋼溫度降低，坯料運輸到軋機前、軋件運輸到空過架上。通過這三個道次的設置，有效降低了故障概率，實現了軋機的穩定運行。第二，水平方向的輥道控制。PLC 技術根據實際情況和具體的軋件追蹤情況，對軋鋼溫度降低，坯料運輸到軋機前這一道次進行控制。在軋鋼溫度降低的過程中，需要對待溫過程進行控制，利用PLC 技術根據軋件的長度合理計算待溫區域，長度較長可以設置兩個待溫區，還可以進行聯合待溫擺動。而在軋制過程中，利用伺服系統可以控制每一個道次的軋件長度，根據軋道的位置確定具體的速度和方向[2]。第三，軋制的道次控制。在中厚板軋制過程中，主要包括：輥縫、道次、軋制速度以及彎道力度等參數內容，只有保證這些參數得到合理控制，才能滿足冶金生產的實際需求。其中速度是影響軋制道次的關鍵，想要控制軋制道次，就要從咬鋼速度、加速時間、穩定軋制時間等方面入手，利用伺服系統對這些內容進行檢查和保護，確定參數合理后，發出軋制信號，就可以實現對軋制道次的控制。

3.2 其他方面功能

不僅是軋鋼核心控制功能，基于PLC 技術的中厚板軋機伺服電控系統還能夠實現一些其他的功能，第一，咬剛速度的限制。在實際發展過程中，不同工作人員的操作習慣、實踐經驗等方面都存在差別，繼而就會在實際生產過程中，導致中厚板出現板型上的差別。即便是同一個鋼種，在控制鋼板的過程中，細節上也存在區別，這就需要工作人員對鋼板的不同類型和實際情況進行分析，而利用基于PLC 技術的中厚板軋機伺服電控系統進行調查分析，不僅可以減少誤差，同時也降低了人員的勞動率。第二，自由投用和切除速差。除了上述幾個方面的功能之外，基于PLC 技術的中厚板軋機伺服電控系統還具有自由投用和切除速差的功能，利用這兩個功能，可以保證控制系統安全，實現負荷平衡、技術優化，繼而提高生產效率，降低成本[3]。

綜上所述，中厚板作為冶金工業中的重要材料，可以從根本上提高鋼板的成材率和精度。尤其是在6mm 的薄規格鋼板軋機電控中，應用PLC 技術能夠有效解決產品定制問題。加強PLC技術在中厚板軋機電控系統中的應用，建立完善的軋機伺服控制系統，能夠有效限制咬剛速度、切除速差，提高企業生產質量。