热镀锌合金
摘要
我厂自2003年1月份工艺升级改造后,设备自动化控制向着高精尖方向发展,已达到国内同行业领先的水平.随之而来对我们维护人员的业务水平有了更高的要求,必须尽快熟悉新设备的性能、控制原理及工艺要求，以应维护的需要。同时针对设备设计存在的缺陷及现场使用中暴露出的问题也有待技术人员组织攻关与处理，而其中技术与维护难点又集中在我厂四辊主轧区。因此通过近两年的设备维护与管理，我带领本班组人员，结合自身优势和本专业特点，重点对四辊前后对中进行了系统维护工作。结合设计图纸将原供电控制电源进行改造；通过现场调研在对中相关位置加了1个极限开关，使对中在一定位置进行减速减小设备的冲击负荷；结合智能支付
MTS位移传感器与PLC模块接口数据传输通讯特点，翻阅产品说明书和设备特点，增加编写相应对中实时位移检测程序，解决了对中实时检测开口度的问题，同时对中限位保护也为机械设备起到了至关重要的保护作用。
目录
一、 前言
二、 正文
三、 结论
四、 致谢
五、 参考资料
一、 前言：
设备投入运行后，加强平时的学习与积累，通过对设备的不断
熟悉及日常维护，故障的处理及结合图纸和程序的学习对本系统有了更深入的了解。同时对设备系统本身存在的缺陷，本人结合图纸和调试厂家编写的PLC程序也做了大量的程序修改和完善工作。其中原四辊对中主要缺陷有：原设计机前后对中+24V电源由一路控制电源供给，这样当机前或机后对中发生问题，需对其中一台对中进行故障处理或检修时，一停电源两部对中全部不能投入使用，给生产造成了停机时间，因此需对电源进行重新配电；原对中设计只有最小开口度和最大开口度两个限位开关，对中在运行中由于存在较大
的惯性，给机械设备造成了较大的冲击，维修人员经常需对机械设备进行加固和调整，因此需对冲击问题进行解决；在轧钢中由于环境因素及调试问题造成比例板损害，我们根据工艺设计的要求及时调整比例放大板并由原来一套数字板加装一套模拟板，互为备用（加装切换闸），并将装置移到室内,解决了因环境及原板有问题带来的故停时间。由于主轧区设计中需实现坯料自动转钢和自动轧制，需提供准确的钢板宽度值进行采样参与自动轧钢，需将准确的对中夹钢值实时传递给AGC系统，因此需对程序进行改进。经过一年多的设备维护优化工作，我组织解决了以上设备缺陷和隐患，经生产 验证完全达到了使用要求，对中控制精度上也大大提高了。
二、 正文：
关键词：PLC—可编程控制器 AGC—自动厚度控制 MTS（Temposonics）—位移传感器
1、系统概况
1.1 工作形式
机前、机后对中分别采取液压机械控制，辊道两侧有两台液压缸驱动机械齿轮齿条，从而带动两侧推头对钢板进行对中开始轧制。其中两侧液压缸分别为主油缸和备压油缸，主油缸和备压油缸动作行程相反，两侧机械通过辊道下面的两根同步拉杆进行推头同步推进控制。
两侧液压缸由一路主油管路分出两路支路控制，其中在主油缸侧配置有液压电磁伺服阀和数显压力继电器，对液压缸内压力进行控制和压力数值显示，从而驱动机械齿轮齿条。
控制液压伺服阀，通过博世力士乐公司的比例放大阀SSI-1016卡对伺服阀加以给定。控制信号通过西门子PLC模拟输出模块加以给定，PLC输出信号为±10V，比例放大阀控制板输出给定为0~2.5A电流信号，它的输出信号给伺服阀线圈，从而控制伺服阀开口度解决压力的可调节性。 下图为对中电磁阀控制原理图：
放大器故障输出
放大器输入电源
电磁阀控制信号输出
电磁阀控制信号输出
使能控制信号
斜坡控制信号
来自
型号：VT-VSPD-1
比例阀放大器板
甲醇制氢
其中当对中电源合闸后，即对中电源条件满足时，继电器K04、K03得电，常开点闭合，比例阀放大器板斜坡、使能功能具备条件。当来自PLC外加给定电压信号（-10V~+10V）发生变化，正号和负号代表对中的打开和对中不同方向的给定，比例板输出随给定内部进行比例积分优化，即对电磁阀给出0~2.5A信号。
1.2 系统配置
1.2.1 编程环境
编程软件：西门子PLC编程软件STEP7 5.1
编程通讯电缆：S7-300编程适配器
编程设备：笔记本编程器
1.2.2 西门子PLC S7-300
电源模块：PS307 5A
CPU模块：CPU315-2DP
数字输入量模块：DI16×DC24V，地址范围I0.0——I9.7
位置检测模块：SM 338 POS-INPUT，地址范围PID304—PID319。
数字量输出模块：DO16xDC24V/0.5A，地址范围Q16.0——Q17.7。
模拟输入模块：AI8x16Bit，地址范围I60.0——I75.0。
模拟输出模块：AO4x12Bit，地址范围Q0.0——Q7.7。
下图为硬件网络组态配置图：
1.2.3 比例阀放大器板VT-VSPD-1（SSI-1016）
1.2.4 液压电磁阀4WRZ32 W8-520-70/6EGR24N9E
1.3 信号采集控制原理
PLC输出信号，根据程序中关于MTS的检测信号进行模拟量转换，控制输出模拟电压信号。其中关于PLC配置过程如下：
SM 338 POS-INPUT位置检测模块
SSI数据采集采用鲜奶搅拌机25位数据接收方式，数据类型采用格雷玛，时钟频率采用125kHz，数据接收采用模块默认寄存器地址PID304和PID312，由于此模块具有可同时接受3个位置检测装置，因此这里可将0~3通道中的0、3通道进行以上设置，其它设置如上图。
配套对中液压缸的MTS型号为RH系列，是高精度，高性能的智能型传感器，其分辨率和重复精度最高达两微米。输出信号方面，Temposonics R 系列也提供电流和电压仿真信号。此外，Temposonics R 更提供 SSI 串联数字信号和 Canbus、 DeviceNet、Profibus 等现场总线数字信号输出。此型号MTS安装方式为内置液压缸式，四甲基环丁烷MTS出线端部带小台阶法兰，法兰提供一个2.5mm 厚度和 25mm直径的接触面与油缸盖相接，而MTS杆通过与固定在液压缸内部的磁环保持相对运动，不同相对位置的输出串联信号经过SSI-1016卡进行同步时钟脉冲处理，然后转换成并联的25位格雷玛的输出信号，直接与PLC的模拟输入模块连接，这样保证了液压缸形程的实时采集与显示。
其中现场PLC与MTS及比例阀放大板连接原理图如下图：
经调试与检测，液压缸动作行程带动齿轮齿条的驱动，它的行程与推头间行程，即与对中宽度行程关系呈线性关系。其原理是：在对中最大开口度时检测开口度，这里是4910mm；液压缸的行程与两侧推头间的距离关系是：1.389不通545e-001倍。这样可算出对中实际开口度：4910-MTS检测值（经过数据类型转换）×0.1389545。
2、编程实例
2.1 对中和打开速度给定
程序数据块中已将相关地址传输数据8位字节赋值给比例放大板，在这里，QWO为前对中的电压给定；QW2为后对中的电压给定。其中±10V~±27648压电陶瓷超声换能器，因此程序中涉及到的14500~+5.2V、-18000~-6.5V。
以机前对中为例：
当M210.2（控制器进行前对中对中操作）得电，MOVE程序块将14500赋值给QW0，即PLC模拟输出模块对比例阀放大器板加以+5.2V的给定，此时比例阀放大器板又对电磁阀线圈输出一个电流值，这样对中就会以一个速度进行对中运动。同理，根据上图又可以知道在M210.1（控制器进行前推床打开操作）得电时，比例阀放大器板被加以-6.5V的给定。通过对这两条程序的分析，我们就可以知道，对中打开的速度比对中的速度要快，这符合对中夹制钢板时冲击不能太大，否则对钢板的轧制质量和对中机械设备造成较大的破坏。
2.2 MTS实时数据检测
程序编写如图：
当对中操作柄进行对中或打开操作时，MTS检测数据经地址PID304寄存，它将数据类型由双整数型转换成浮点数，即实数。其后再将此数乘以0.1389545，最后用4910减去乘出的结果，即是实际对中的开口度。
2.3极限开关控制（减速位）
增加接近开关L89，输入点为I4.7，减速位为M210.3，程序编写如下图：
经调试检测，此接近开关安装为对中开口度4500mm位置，这样当推头开口度行进到4500mm位置时，MTS实时检测值与4500比较，如果大于等于4500，那么对中减速位有效，对中推头开始速度变缓。
2.4比例放大板数字与模拟互为备用（以后对中为例）
由于工作环境及调整不合适等因素，有时造成数字比例放大板故障且恢复不了，需更换并重新输入数据及调试，严重影响生产，我们及时根据设计工艺要求调整出一套相应的模拟比例放大板，并加装切换闸使之互为备用，并将比例板控制箱由室外改装到室内，改善了工作环境。大大减少了停机时间。
切换图如下：
三、 结论 ：
经过对对中速度的给定、对MTS实时数据的检测、增加减速位等项目的实施，结合PLC程序进行相关的联锁控制，完全满足了生产使用的要求，同时对中机械设备也得到了有效的保护作用。
四、 致谢：
本人论文经过本单位电气专业员崔鹏同志协助，并参与实地考
察和调研，对改造时的难点给与帮助并纠正出现的错误，在此本人表示感谢。
五、 参考资料：
1、 可编程控制器原理与设计。
2、 MTS使用说明书。
3、 西门子STEP5.1软件使用说明书。
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