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工艺概要
整个棒材生产线按工艺顺序包括加热炉区, 粗轧区、中轧区、精轧区、冷床区、收集
区组成。加热好的钢坯按轧制节奏从加热炉侧面单根出炉。经过出炉辊道输送过来的
钢坯进入连轧机组开始轧制。轧制线由1 8 架平立交替布置的短应力线轧机组成。钢坯
首先经 5 5 0 × 6 粗轧机组轧制,经1 # 飞剪切头( 尾)后进入 4 5 0 × 6 中轧机组轧制,
然后轧件经2 # 飞剪切头( 尾)进入 3 5 0 × 6 精轧机组轧制,精轧机组间设有立式活套,
轧件在精轧机组之间处于无张力状态。之后轧件经3 # 飞剪倍尺分段。倍尺分段后的
轧件由输入辊道输送, 并由摩擦制动板制动后送入步进齿条式冷床, 轧件在冷床上边
步进边自然冷却, 下冷床前由对齐辊道使轧件对齐到输出方向一端, 然后由链式移送
机按一定间距和数量形成成排的钢材组, 用卸钢装置成排送到冷床输出辊道上。冷床
输出辊道成排地运送轧件到冷剪机切成定尺长度。
定尺材由升降横移机横移至横移台架上, 再由横移台架送到成品跨内。定尺材在运送
的过程中进行检查、分选、人工计数, 然后落在带有立辊的打捆辊道上收集成束, 再
送到2 台打捆机处进行捆扎,最后送到收集台架上进行钢材捆的称重、挂标牌和收集。
成品料捆由成品库内的磁盘吊车吊到堆放区堆放。
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控制功能
在该项目中, 电控系统完成了如下控制功能:
出炉辊道速度控制
轧线起动、停止, 正反转点动爬行以及紧急停车控制
设定终轧线速度, 自动生成上游各机架级联速度
自动级联调节
轧线速度设定的自适应控制
轧件跟踪及堵钢检测
轧线冲击速度补偿控制
微张力控制
活套自动控制
活套辊升降自动控制
活套自动标定与应急标定
冷床区逻辑控制
飞剪剪切控制
倍尺飞剪优化剪切控制
其中的轧线自适应功能、轧件自动堵钢检测、级联
隔离功能、飞剪优化剪切功能为京诚公司所独有,
经过了近1 0 0 多条棒线材生产线及3 0 0 多套飞剪
项目的成功应用。其中轧线的自适应控制功能可以
大大减少操作工的人为干预操作, 大幅降低堆钢事
故。飞剪的优化剪切功能可以自适应加热炉钢坯长
度的变化, 同时还可以成品棒材的短尾分离, 大大
提高成材率。
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系统架构
结合棒材生产线的工艺特点,本项目以SIEMENS 公司S7-300/400 系列PLC 为核心,独立开发的标准化、模块化的棒线材轧机控制软件包为前提,针对基于PROFIBUS-DP 网络通信的全数字装置而设计;基础自动化系统与传动系统之间完全通过网络交换信息,构成全数字化的控制系统。控制信息和系统状态信息通过监控网(ETHERNET) 和分布式I/O 网
(PROFIBUS-DP 网) 交换。
控制系统硬件包括SIEMENS 公司S7-300/400 系列PLC、SOFTLINK 远程IO 模块,人机接口终端(HMI) 计算机和通讯网络,构成全厂监视、控制系统。
全线采用了5 套PLC 系统,1 套SOFTLINK 300 315-2DP PLC 用于冷床/ 收集区控制, 1 套SIEMENS PLC 用于主轧线控制,3 套SIEMENS PLC 用于3 套飞剪控制。数字量和模拟量IO 模块均采用SOFTLINK 300 系列产品。
先进硬件与可靠的控制软件的组合,使本系统具有如下主要特点:
SOFTLINK 的控制产品,功能稳定、可靠性高;
集众所长独立开发的标准化、模块化、参数化的控制软件,自动化程度高,功能全面,选择灵活,从软件上保证了系统的可靠性;
完善的人机接口系统,画面生动形象,信息丰富;
采用全中文显示,具备在线帮助画面,很容易掌握。
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实行效果
该项目投产以来, 控制系统运行稳定, 功能全面, 得到用户的好评。尤其是棒材生产线电控系统首次采用的S O F T L I N K 3 0 0 系列产品, 工作稳定, 得到用户认可, 并将用于下一项目。该项目也为P L C 控制系统的产品选型开辟了一条新思路。
在这个6 0 万吨棒材生产线的项目上客户对系统
要求配置非常高。我们要能够安全可靠地运行,
做到低维护率、低事故 率; 另一方面, 还要达
到目前世界主流的先进水平, 代表将来的发展方
向。在整个控制 系统的资金分配上, 要考虑降
低成本, 另一方面, 还要保证次要设备及控制的
稳定可靠运行, 经过慎重考虑我们选用了Softlink的
P L C 系统, 从投产运行到现在, 产品运行稳定,
得到所有工程师和客户的认可, 编程简单布线方
便, 下一条生产线我们打算使用Softlink所有系列的
产品, 包括C P U 扩展和现场总线产品, Softlink为
我们提供了一个高性能高性价比的解决方案。