PLC控制在轧线上的应用与节能.pdf

第2 4 卷第2 期 2 0 0 4 年 4 月 江 西 冶 金 J I A NGXI MET AL L U RG Y V o 1 ． 2 4， N o ． 2 A p r i l 2 0 0 4 文章编号 1 0 0 6 2 7 7 7 2 0 0 4 0 2 0 0 1 4 0 3 P L C控制在轧线上的应用与节能 王永红， 寿志萍 。 李志勇 萍乡钢铁有限责任公司， 江西 萍乡 3 3 7 0 1 9 摘 要 利用P I E与调速装置相配合控制直流电机停机、 停励磁及背包式风机以达到节能的目的。 关键词 P I E ； 风机 ； 节能 中图分类号 T P 2 7 1 ． 4 ； T P 2 7 1 ． 8 2 文献标识码 B Ap p l i c a t i o n a n d En e r g y S a v i n g o f t h e PL C Co n t r o l i n the Ro l l i n g Li n e WA NG Yo n g - h o n g ， S HOU Z h i p i n g ， L I Z h i y o n g P i n g x i a n g I r o n a n d S t e e l C o ． ， L t d ． ， J i a n g d P i r I a I l g 3 3 7 0 1 9 ， C h i n a Ab s t r a c t u s i n g t h e P I E c o n t r o l a n d t h e d e v i c e o f a d j u s t i n g s p e e d t o c o n t r o l D C I／ K o r ， m a g n e t i c d e v i c e a n d f a n ， w h i c h i s g o t t h o r e n e r g y S a I 1 g ． Ke y W o r d s P IE ； f a n ； e n e r g y s a v i n g 1 概述 2 P L C与控制装置 萍乡钢铁有限责任公司 萍钢 二轧厂高线是一 条新建成的线材生产线， 出口速度 1 0 5 m ／ s ， 在全国 同类型生产线中具有投资少 ， 建成时间和达产周期 短的新型生产线。主轧线上共有大小不一的直流电 机共 1 0 0 0 0 k W， 且每台直流电机都有背包式风机， 其容量为 1 6 5 k W， 调速装置上的柜项风机总容量为 2 0 k W 以及直流电机的励磁容量约为 1 3 2 k W， 共计 3 1 7 k W。这部分能量在停机的时候如果不停下来就 会被浪费掉。按作业率 8 0 ％计算， 那么有 2 0 ％的这 部分能量作了无用功， 利用对 P IE 进行编程及对直 流调速装置参数加以设定可以达到控制背包风机， 柜项风机及励磁的启停从而达到节能的目的。 萍钢高线 P IE 采用美国 G E公 司的程序控制 器 ， 主轧线上采用了二套 9 0 7 0 P IE 并联的方式运行 ， 以提高通讯速度。主轧线的电机均采用直流电机， 选用了西门子公 司的 6 R A 2 4传动装置 ， 该装置在 6 R A系列中较为便宜， 其所有功能足以满足生产和 工艺的要求。P IE 与 6 R A 2 4传动装置之间是 P R O ． F I B U S 网连接的， P IE 与 C I M P L I C IT Y人机界面是通 过以太网连接的。 3 编程与参数的设定 1 其简易流程见图 1 。 2 P IE 程序的编写 以 1 号机架 的控制原理 收稿 日期 2 0 0 3 ． 1 O - 2 5 作者简介 王永红 1 9 6 9 ． ， 男， 江西萍乡人 ， 工程师， 从事生产技术管理工作。 维普资讯 第 2 4 卷第 2 期 王永红 ， 等 P L C控制在轧线上的应用与节能 4 7 每个机架基本相同 为例 延时 8 7 0 s 图 1 简易流程图 传动装置零速时 3 0 s 后停励磁 I Z S P I _ 0 1 R M S T A R T ⋯一 一 ⋯． ． - 一 】 ／【 - 一 一一 一 】 ／【 - - - T M R - - 一 ⋯一 - - ． - - 一 ． ．． ． M O V E ． f I 1． 0 0 sl I I NT I I l I I I I C O NS T 一 c 、 ， - C O N S T - I N o - T O D 1 0 0 1 f 0 0 0 3 0 f f 0 0 0 01 f 【 翻l l ⋯。 ’ 1 0 0 0 01I I ％ R0 2 0 01 ⋯．． 传动装置零速后 1 5 I Tl in时停风机 I Z S P I _ 0 1 R M S T A R T ⋯一 ⋯- - 】 ／【 ⋯ 】 ／卜 T M R ⋯⋯⋯⋯⋯ Mo 、 ， E 一 一 I I 1． 0 0 sI l I N T I l I C ∞I s T - P V c 、 r 一 0 0 9 0 0 I I ---一 - 0 2 0 1 1 C ON S T I N 0 - T O D 10 0 1 0 0 0 0 3 I I 潮I 1 0 0 0 0 1I --⋯ 电机运行时停机励磁的控制字复位 I R M S T A R T R M S T R P M H A B L 0 1 ⋯。 。 - - 】 【 - ⋯- 】 【 一 - - - 】 【 。 - - ⋯⋯。 。 l l O 垤 一 。 I l I I N T I I J G S E L0 1 J G P R M0 1I - - 】 【 ⋯ - - 】 【 - - l f I J G S E L 0 1 C T I S S P SI C O NS T 一 * I N Q - T O D 1 0 0 1 0 0 0 0 0 f L E N f 1 0 0 0 0 1I 。 。 】 【 。 - ⋯】 【 - - I A L W _ O g ． ． ． ． ． - - 】 【 。 ⋯⋯- - B Q ～ - I I I N T I 。 。 I ⋯。。 ％ W1 0001 I T O D1 0 0 1 。 I 1 Q ⋯⋯⋯⋯⋯ 豫 ⋯ ⋯⋯．． 卜． I I I I 1． O O sI l I I I I f C O N S T 。 T 2 I C C M S T ． P C V ． I * 0 0 0 0 0 - - - - 一 0 0 0 0 3 I I I ⋯． ． ． ． I Imo 3 o 31 在原起动命令时设定一中间变量 5 0 2 7 M I R l 喀 R T ml s T R P l l l 氍 R p l 氍 ％ M 0 5 0 2 7 - - 】 【 ’ ⋯。 】 【 。 - - - 一 】 【 - - ⋯- - - - ⋯⋯- ⋯- - ⋯- ⋯⋯． S ． ． 正常运行 或正常停 车或快速 停车 时复位 5 O 2 7 M 蹦R 硼 0 5 0 2 7 。 。 】 【 。 。 ⋯⋯一 ⋯⋯一 一 一- ⋯一 一一 一 一 ⋯⋯一 ⋯一 一 一 一 ． ． R ． ． I R M _S T O PI 一 一 】 【 -- I R M _F S TPI - - 】 【 一 一 5 0 2 7 M得电 2 s 钟后电机才能运行， 以确保运行 前建立励磁 l M0 5 0 2 7 ⋯- 一 R I R U l i - ． 】 【 ⋯- - ⋯一 一 一 T I 4 R ⋯一 ⋯一 ⋯⋯一 ⋯一 ⋯⋯一 S ’ I I 1． 0 0 sI I J I I I R M _S T O P I C O N S T 一 I V C V 一 - - ⋯一 一 一 ⋯一 一 ⋯一 一 R 。 一 I 0 0 0 0 2 I I I l 一 ⋯- I I _ F S T P I 0 2 0 31 一 一 ⋯一 一 ⋯⋯⋯一 R 一 一 在装置建立励磁时用 5 0 2 7 M屏蔽运行信号 t L M R U N， 确保停车功能起作用 I P ,．I C ．q T O P P R M _ R O R M _ MI S R M S T O P -- 】 ／[ - - - - 】 [ - - - - 】 ／[ - - - - ⋯一 一 ⋯⋯⋯⋯一 ⋯一 一一 一 S】 ‘。 I I ％ M0 5 0 2 7I I - - 】 【 - - I R M _ R P R M R M _ R U N I _ F S T P - 一 】 ／[ - - - - ] [ - - - ⋯- ⋯一 ⋯⋯⋯⋯一⋯一 ⋯一⋯一 S 一 l f f I ． 【 F S T P P B I 05 0 2 7 I - 】 ，【 - 一 一 - 】 【 一 - f f I R M F S T P PI - - 】 ，【 - - I R M _ S T O P R M Z R E F R M _ Z SP D R M R U N ． 一 】 [ - - 一 - 】 [ - - - - - 】 【 一 - ⋯一⋯一 一 一 ⋯⋯一⋯一 ⋯一 一 R 一 一 匣 一 互 维普资讯 4 8 江西冶金 2 O 0 4年 4月 I R M _ F S T PI 一 1 【 一 I R M _ S T OP 一 ⋯一 ⋯⋯⋯ ⋯一 一 一 一 R 一 一 I I R M _ F S TP ． ⋯一 ⋯一 一 ⋯ ⋯ 一 ⋯ R 3 6 4 A 2 4 传动装置参数的设定 P 2 5 7 0 ％， 停机时励磁为 0 ％， 此时设 P 0 8 2 XX2 ； f y 7 7 4 2 ， 设定端子 5 2号 开关量输出4 功能选 择 ； 取向开关量输出功能 6 4 ； P 6 4 2 ． 0 1 6 4 ， 定义 S T WF数据位的第 1 位取 自 开关量选择输出4 ； P 6 4 2 ． 0 0 5 6 ， 定义 S T WF 数据位的第 0 倍 ， 为停 机励磁； P 6 7 6 ． 0 05 7 ， 转换开关 3的输入选择连接量 K 5 7 ， 即可任意定义的控制字的第 1 O 个字； P 7 6 5 ． 0 2 6 7 ， 设定端子 4 3号 开关量输入选择 5 功能的选择 ； 为可选转换开关 3的转换 ； P 6 7 7 2 ， 可组合转换开关 3的 B输人选择； P 6 4 1 1 5 4 ， 可任意定义的控制字 S TW F数据源 的选择 ， 选择连接量 K 1 5 4是取 自可组合转换开关 3 的输出； P 7 6 1 0 ， 3 9 号端子无定义 4 控制线路上的修改见图 2 。 5 2 号几 5 1 号 KM l KM2 3 4号 ／一／ ～3 9号 图 2 修改后的控制线路 M． 中间继电器； K M I ． 启 、 停背包式风机 ； K M 2 ． 启 、 停柜顶风机； K M I ， K M 2 - 用于风机启、 停的判断 其中， 3 4号、 3 9 号、 5 1 号、 5 2 号为6 R A 2 4装置上 的端子号。 在开机后如果风机没有开起来就让它报警 ， 设 定如下 将 3 9号端子设置为无用， 即令 P 7 6 1 I ， 然 后从 3 4 号端子引出电源经 K MI 、 K M 2 的辅助触点反 回到 3 9 号端子。在 P L C中写一段程序 用 17 0 8 一 S 0 1 显示风机报报警； T M R 0 8 0 1 通电时装置跳闸， 即 I h AR M0i L NK OK0 1 F0 8 一S01 一 一 】 【 ⋯⋯⋯ 一 一 一 】 【 ⋯ ⋯一 ⋯ ⋯一 ⋯⋯ ⋯⋯一 一 s 一 。 J I I CLS F 0i I - - 】 【 ⋯⋯⋯一 I Z S P D - 0 1 9 t0 6 0 0 3 l - - 】 【 一一 一 】 I 【 - - AL AR 01 L NK OK0 1 R K_ E NA B 越 LZS PD ⋯_ _ TI I R0 G1 一 一 】 【 一⋯⋯一 - - 】 【 一 - - - 一 】 【 ⋯一 一 】 I【 一 T IM ⋯一 ‘ l J 一 一 I C LS 2F 0l l - - 】 【 ⋯⋯⋯一 I } I Z S P D - 0 1 9t0 6 0 0 3 l 一 】 【 - - 一 一 】 I 【 一 一 I i． 00 SI i I DR V- P V CV 一 在 C I M P L I C IT Y人机画面中编写报警点， 当背包 风机及柜顶机没开起来时便发 出报警， 通知维修人 员检查 ， 处理。 4 结束语 通过对 P I E进行编程和对传动装置参数进行 上述的设定已经能够实现启、 停励磁及背包风机和 柜项风机达到了节能的目的。自从 2 0 0 1 年 3 月改 造完成后， 在高线生产线运行以来效果非常 良好。 目前又应用于萍钢公司高棒生产线。若生产作业率 按 8 0 ％计算， 高线每年节约用电约 5 4 ． 8 万度， 折合 计人民币 2 4 ． 6 6万元， 高棒每年节约用电约 8 2万 度 ， 折合人民币 3 6 ． 9万元 ， 两条轧线每年节约成本 总计 6 1 ． 5 6 万元。 维普资讯