淺談PLC在連鑄機定尺火焰切割中的應用

何云龍

【摘 要】連鑄機在工業生產中扮演著重要的角色，為了使連鑄機定尺火焰切割更加的精準。本文將SLC500 PLC應用于連鑄機定尺火焰切割中，通過編寫好的模擬編碼器對連鑄機進行控制，利用準確無誤的數字信號和數據運算，實現鑄坯的自動定尺，并進行精準的火焰切割，滿足現代生產的需求，取得很好的使用效果。

【關鍵詞】SLC500 PLC；連鑄機；定尺；火焰切割

在現代工業生產中，連鑄機生產是一項很重要的生產，生產出的鑄坯要按照規定的尺寸進行火焰切割，這樣才能滿足后續軋鋼機的工作需求。可見，定尺火焰切割是否能夠做到精確對于生產出合格的產品有著重要的影響，當鑄坯定尺過程中出現大于標準尺寸時，就會造成材料的浪費，當小于標準尺寸時就會使材料作廢，因此要嚴格把控定尺火焰切割的精準度，才能保證產品的合格率。PLC即可編程序控制器的應用對于提升火焰切割的精準度有很大的作用，PLC具有功能強大、運行安全可靠的特點，廣泛的應用現代自動化工業生產中。本文中闡述了SLC500 PLC在連鑄機定尺火焰切割上的應用，提高火焰切割精準度，取得良好的生產效果。

一、概述

以某工業生產廠為例，該廠連鑄機生產的鑄坯是大方坯，大方坯的切割不宜采用液壓切割機的方式進行切割，經過綜合考慮，采用火焰切割比較合理。主要的工作方式是連鑄機利用氣壓裝置將鑄坯壓緊之后，并帶動火焰切割機對鑄坯進行切割。由于該廠連鑄機是采用3機3流的工作模式，為了更加精準的進行定尺火焰切割，采用3套SLC500 PLC對連鑄機進行自動化控制，控制的方式分為全自動化、半自動化以及手動控制，實現對鑄坯精準的火焰切割。

二、PLC在連鑄機定尺火焰切割應用中的結構組成

火焰氣割機PLC系統設計過程中所需要的硬件結構主要有：一塊1746-P2型號的電源模塊、一塊 1746-ITB16型號的數字量輸入模塊、四塊1746-IB16型號的數字量輸入模塊、一塊SLC5/04型號的CPU、兩塊 1746-OW16型號的數字量輸入模塊以及兩塊 1746-OB16型號的數字量輸入模塊。同時為了更加便捷的控制火焰切割機，火焰切割機PLC系統要與基礎自控系統進行連接，形成一個由高傳輸效率的DH+網，實現數據的傳輸。

該廠采用的是SLC500 PLC在連鑄機定尺火焰切割機上的應用，SLC500 PLC 是現代工業生產中常用的編碼器，SLC500 PLC 具有以下幾點優勢符合該火焰切割機的使用，第一，SLC500 PLC 的中央處理器（CPU）的處理速度快，可以很快的對火焰切割機實現控制，功能比較強大；第二，SLC500 PLC的使用安全可靠，在工業生產中極少會出現差錯；第三，SLC500 PLC支持各種形式的現場總線協議，使用范圍很廣；第四，具有較為全面的控制功能，滿足現代化復雜的工業生產。

三、控制功能及控制程序

（一）定尺功能

在連鑄機的生產過程中，定尺切割對于產品是否合格有著重要的影響，定尺火焰切割在連鑄機的生產過程中占據著重要的地位。該廠火焰切割PLC系統具有兩種定尺功能，一種是本機定尺，一種是上位定尺，選用哪一種方式進行定尺切割可以通過控制火焰切割機操作臺上的開關進行控制。如果選用上位定尺時，定尺的長度是由基礎級自控系統來控制，設定后再通過 DH+將數據傳輸給SLC500 PLC，實現對火焰切割機的定尺控制；如果選用本機定尺，定尺長度是由火焰切割機自身控制，向SLC500 PLC輸入4位的BCD碼就可以實現定尺切割。

（二）工作程序

火焰切割機的工作程序一般分為三步，分別是切頭、正常切割、切尾程序，下面對于三種程序進行詳細的介紹：

1.切頭程序。該程序主要的作用是對生產出來的鑄坯的頭部進行切割，采用的控制方式是半自動化控制，在切割過程中需要通過人工進行選擇切割的位置，然后進行預壓，使鑄坯運行到合適的位置，再進行主壓，對鑄坯進行切割，切完之后，切割機會自動返回到初始位置。

2.正常切割程序。該程序的主要作用是對鑄坯進行定尺切割，由于正常切割要實現對鑄坯的精確切割，因此采用全自動化的控制方式，切割機根據設定的切割尺寸，在鑄坯運行到定尺的位置時，結束預壓操作并開始主壓操作，對切槍進行預熱之后進行正常切割，同樣完成切割后切割機恢復初始位置。

3.切尾程序。切尾程序的主要作用是對連鑄機生產末期的尾坯進行切割，該程序的控制方式同樣采用全自動化的控制方式，其操作流程與正常切割程序的操作流程相同，在切割完成之后，切割機回到初始位置并停機。

（三）鑄坯測長功能

主要的作用是火焰切割PLC系統可以完成鑄坯長度的自動測量，并根據測量長度和定尺要求對鑄坯進行切割。這種自動測量長度的工作原理是通過光電編碼器將脈沖信號發送到SLC500 PLC，SLC500 PLC對脈沖信號進行處理，通過“實際鑄坯長度=總脈沖數×2πR /A”這一計算公式算出鑄坯的的實際長度。其中A代表光電編碼器發出的脈沖數， R代表測量輥的半徑。

（四）數據通訊

DH+網是為PLC提供遠程編程支持的控制網絡，是當今世界經常使用的工業局域網，該廠火焰切割機PLC系統和基礎級控制系統的連接就是建立在DH+ 網上的，通過這種方式，可以實現對火焰切割機的遠程控制，并可以及時查詢火焰切割機系統的故障，采取措施及時使其恢復正常工作。

四、結語

在現代的社會中，人們對于產品的質量要求越來越高，產品的規范化、精細化漸漸成為人們關注的問題。工業生產過程中，連鑄機扮演著重要的角色，連鑄機定尺切割關系到產品的質量，為了提高產品的合格率，將PLC應用與連鑄機定尺火焰切割中，可以極大地提高切割質量，同時采用自動化控制，操作更加的方便快捷。為我國連鑄機定尺切割技術提供借鑒意義。

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