PLC及自動控制系統在煉鋼廠行車上的應用

孫國軍（山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

PLC及自動控制系統在煉鋼廠行車上的應用

孫國軍
（山鋼股份萊蕪分公司煉鋼廠，山東萊蕪 271104）

與西方發達國家相比，我國煉鋼廠行車上使用的電氣控制系統技術相對落后，無法滿足現代生產的需要，PLC及自動控制系統在煉鋼廠中的各個領域中有著大范圍的利用，將其利用好能夠使煉鋼廠行車的工作實現質的飛躍。本文重點分析了PLC及自動控制系統在煉鋼廠行車上的應用情況，并對行車在改造后的成果進行了分析。

PLC自動控制系統 煉鋼廠行車 應用隨著科學技術的發展，煉鋼工藝也實現不斷的完善與創新，煉鋼廠的生產節奏呈現出越來越快的趨勢，生產設備的的效率實現了大幅度的提升，因而也導致生產設備的損壞率和故障率越來越高。這是因為煉鋼廠的生產節奏是由行車的效率和利用率來決定的，完成整套的工藝需要行車進行高度的配合與協調。一旦有行車發生損壞或者是出現故障，那么整個煉鋼廠的生產就無法進行連續的工作。為了使設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的工藝，一旦行車出現問題，生產被迫停止，連鑄就斷澆，鋼水只能報廢回爐，使煉鋼廠的生產材料遭到了嚴重的浪費，煉鋼廠的生產成本就會不斷增加。而將PLC以及自動控制系統應用在煉鋼廠的行車上，能有效的解決這些問題，以下就是對PLC及自動控制系統在煉鋼廠行車上應用的分析。

1 PLC自動控制和調壓調速系統在煉鋼廠行車上的應用

由西門子研發出的PLC在我國的煉鋼廠中有著廣泛的應用，具有可靠性高、性能穩定的特點。只要將降溫、防塵的工作做好，將其作為煉鋼廠行車上的自控控制鏈接基本上是可以的。其次，PLC自動控制系統中引進了先進的調壓調速的電機驅動裝置，這樣一來電機就不用進行更換，在原來用的舊電機的基礎下，還能夠保證調壓調速的運行做到足夠的穩定，使機械的沖擊大大減小，有效地延長了機械的使用壽命。

要使改造行車的成本得到控制和有效的降低，則要由煉鋼廠以及先進生產設備廠家的技術人員共同來完成整個改造工作，共同參與到電氣設備的安裝以及調試工作中。小鉤的作業效率較低，所以可以使用PLC程序自動控制程序直接控制行車上的接觸器。在煉鋼廠中，全部的電氣設備都集中在行車的大梁里，PLC控制方式使用主站、從站各一個的方式來完成，主站安裝在行車大梁里，從站設置在行車的駕駛室中，這樣能夠有效地減少控制電纜。主站和從站使用PROFIBUS-DP總線控制系統來完成站間的通訊工作，這是現階段內可靠性最高的控制系統。

主站的系統主站是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，以此來對各個系統控制屏的動作反饋信號進行有效的采集，再經過內部程序處理這一步驟，將控制指令傳送到各個控制單元之中，再進行調壓調速的工作，最后使驅動電機實現平穩的快速或者慢速的起升下降調運鋼水作業。在行車中所有的控制單元都引進PLC模塊，從而利用其對設備運行單元的可靠性進行判斷。在異常發生的時候，及時封鎖輸出，同時呈報出故障的代碼，顯示到行車的駕駛室中，對故障發生的單元進行切除，將備用單元啟動投入到正常工作中，保證行車能夠實現連續性的工作，將熱停機的時間最大程度的減少。

從站由從站CPU模塊控制下的1個輸出模塊和4個輸入模塊構成。行車的駕駛員通過聯動臺發出控制字之后，從站的輸入模塊進行及時的接收，通過程序處理這一過程和PROFIBUS-DP 總線，將控制字傳達給行車中的主站，主站再通過主站CPU 315-2DP對程序進行處理，最后分別發出相應的控制信號給行車中的各個控制屏驅動單元。

因為是利用OFIBUS-DP總線來進行站間的通訊工作，所以從行車中的駕駛室聯動臺一直到電氣室的主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。原來的控制線路極其復雜，而現在控制電路的結構得到了極大的簡化，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PLC控制系統中，在煉鋼廠的行車駕駛室中專門設計了一塊模板，只要編寫一段程序就可以將故障的信息顯示出來，這段程序可以用來對整輛行車所涉及到的各類繼電器、空氣開關、門開關、接觸器、超重開關以及各種安全限位進行掃描。一旦行車中的某一處發生了電氣故障的時候，行車被迫停機，行車中的駕駛員就可以及時看到錯誤的代碼，然后通過代碼，相關的檢修維護技術人員就可以對故障發生的位置進行確定，同時將備用單元投入到工作中，實現在行車不停機的狀態下對其發生故障的電氣設備進行及時的檢修和維護。

2 煉鋼廠行車經過改造后的成果

行車的改造工作，每一次都是通過現有的舊設備來展開的，在不斷更換電纜、機械傳動系統、電機的基礎下，利用相關的技術人員，對每臺行車實行全面細致的電氣化升級改造，并且在很短的時間內就可以投入使用。

總的來說，行車的基本故障率與之前相比有著顯著的降低，熱停工的時間大大減少，由行車問題而導致的回爐事故的發生頻率實現了有效地降低，各類安全裝置的連鎖保護得到了完善；同時行車維護人員以及行車駕駛員的工作強度大大降低，設備的成本以及備件數量明顯減少，行車的利用率實現逐步的提高，對行車的檢修和維護工作更加便于操作，煉鋼廠的電氣設備的使用壽命得到了大幅度的延長，后續生產也能保持順利連續的進行，煉鋼廠的工藝不斷進步，生產的效率得到了全面的提高，越來越能夠適應生產發展的需要。

3 結語

綜上所述可以得知，將PLC及自動化控制系統運用在煉鋼廠的行車上，能夠使行車實現不斷的升級，工作效率不斷加快，提高了煉鋼廠的生產效率。隨著科學技術的進步，煉鋼廠還要對新技術實現不斷的借鑒和利用，適應時代發展的需求，保證行車實現穩定、可靠、安全的運行。