冷轧薄板电解脱脂机组的自动化控制.doc

科技博览I149

应用技术

ChinascienceandTechnologyReview

冷轧薄板电解脱脂机组的自动化控制

穆丹1刘英华1宋伟2

(1、莱钢板带厂山东莱芜2711042、莱钢棒材厂山东莱芜271104)

[摘要]:莱钢冷轧生产线的电解脱脂机组采用PLC自动控制，可以实现对整个设备的完整控制，满足机械、工艺等专业对电气控制及电力配备的技术要求，大大提高了设备的高效和稳定性。

[关键字]:电解脱脂PLC自动控制

中图分类号：0645.17文献标识码：O文章编号：1009-914X(2012)12-0149-01

引言：

莱钢冷轧生产线的电解脱脂机组年产量为20万吨，采用PLC自动控制，该控制系统性能价格比高，具有人机界面友好、模块化设计、运行可靠、方便维护，系统工程及维修成本低等显著特点，可以实现对整个设备的完整控制，满足机械、工艺等专业对电气控制及电力配备的技术要求。

1工艺流程的描述

电解脱脂机组的功能：完成冷轧薄板退火工序之前的板面清洗工作，并调整带钢的卷取张力。

电解脱脂使用的是中间导电体法，设六组电极板，极板的极性可定时互换，该段在电流密度10～15A/dm2的电解电流作用下，利用电极极化作用，和电极上析出气体的机械搅拌及剥离作用加强除油效果，可将带钢表面组织微细缝隙内的残余轧制油脂、乳化液等物质清除。

机组采用卧式结构，工艺段采用高架布置，工作槽和循环罐分别放在上下两层，便于生产操作与维护，运行稳定、可靠。

开卷机带侧支撑装置，CPC自动对中装置；卷取机EPC自动齐边卷取功能，带侧支撑装置。传动上配备开卷机、收卷机和两台张紧机，张力传动系统完整；开卷机、收卷机、张紧机等在线辊子均采用交流变频传动。

2电气自动化系统

电解脱脂机组电气自动化系统细分为：PLC控制系统、传动控制系统、工艺控制系统、自动焊接控制系统、电解整流控制系统等子系统。

2.1PLC控制系统

PLC控制系统是脱脂线电器控制的核心，由西门子400系列可编程控制器进行总控制，以满足系统在控制量和控制速度上的要求。PROFIBUS-DP总线网络通讯，触摸屏参数设置、远程I/O分布方式控制。通过人机界面，操作人员就可以对整个生产线进行操作、设备参数调整、工艺参数设定、设备当前状态显示、故障诊断及报警信息提示等。既方便整个机组的控制，又便于电气系统的维护与调试。

工程师工作站和服务器计算机选用研华工业PC机。在Windows2003环境下，通过以太网完成与PLC系统进行数据交换。以太网交换机预留与车间一级通讯的接口。工程师工作站计算机主要功能为：监视整个PLC系统运行、对PLC进行数据修改、汇总生产线的运行数据。信号系统结构如图1所示。

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图1信号系统结构图

该控制系统各控制单元分工明晰、功能合理、紧凑，具有以下特

点：

(1)CPU、远程I/O站、触摸屏、变频器等通过PROFIBUS-DP

总线组成了控制信息从采集、计算、给定到执行的一个统一、安全的网络整体。

(2)CPU与变频器通过网络直接传输控制字和状态字，可以高效地实施控制、监视生产线传动系统的状态，及时获取故障信息。

(3)操作人员通过触摸屏可设定生产参数、进行自动/手动操作、监控全线运行状况、诊断系统故障以及报警。

(4)入口段、工艺段和出口段的控制信号与反馈信号等采用就近的原则与远程从站的I/O模块相连，远程从站通过PROFIBUS-DP与CPU通讯，既大大节省了电缆长度与数量，又能快速、高效地采集现场控制信号、传递控制命令，从而精确、有序地完成各种操作。

2.2传动控制系统

传动控制系统是完成该生产线物料一钢板张力适当，速度平稳运行的控制机构。系统选用西门子SIMOVERTMASTERDRIVERS矢量控制6SE70系列交流变频器进行控制，保障整线的速度调节和张力匹配。

交流变频器本身具有速度闭环和电流闭环的功能，电机带有编码器，形成驱动装置与电机的硬件闭环控制。交流变频器通过