PLC控制技术在皮带上料中的应用

马聪勇

摘 要：PLC控制技术在二钢轧厂皮带机上料过程中的运用提高了设备的稳定运行水平和自动化程度，提高了生产效率。

关键词：PLC控制技术；软启动器；主站；从站

中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.147

近年来，钢铁行业竞争日益激烈，各公司为了提高自身的竞争力，纷纷使用先进的设备和控制技术来降低生产成本，提高生产效率。宣钢二钢轧厂在150 t转炉工程建设期间，炼钢上料系统生产过程采用皮带运输机将铁合金和熔剂从原料库向转炉输送，解决了恶劣环境带来诸多不安全因素这一问题。

1 上料系统设计理念

上料系统核心由PLC进行控制，因主站与从站相距较远，所以采用Profibus-DP线将其连接，操作画面采用Intouch软件，供岗位人员操作使用。

2 皮带上料的运行方法

2.1 PLC控制系统

PLC控制系统具有可靠性高、程序设计方便灵活、抗干扰能力强、运行稳定等诸多优点。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，可以很快找到故障部位，编程易学易用，深受工程技术人员的欢迎。

由于上料皮带数量和PLC从站数量较多，且距离较远，因此在上料系统中采用S7-300和ET200M作为主站和从站。

2.2 软启动器的应用

熔剂上料R103、R104皮带由于是大倾角、大功率皮带，因此电机采用软启动器控制。软启动器串接于电源与被控电机之间，通过控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至启动结束，赋予电机全电压。在软启动过程中，电机启动转矩逐渐增加，转速也逐渐提高。另外，软启动器的应用还能为电动机提供平滑渐进的启动过程，减少启动电流对电网的冲击，避免因启动电流冲击厂用电源而影响其他设备的正常运行，节约了能源。软启动器的软停车方式降低了设备的振动和噪声，延长了机械设备的使用寿命，而且具有过流、过载、电源缺相等多种保护功能，有利于设备的安全运行。

2.3 PLC网络

Profibus是应用广泛的现场总线技术，网络拓扑为线型、树型或总线型，传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6 kb/s～12 Mb/s不等；两端带有有源的总线终端电阻，最大传输信息长度为255 B，最大数据长度为244 B，典型长度为120 B；传输介质为屏蔽/非屏蔽双绞线或光纤；采用单一的总线方位协议，包括主站之间的令牌传递与从站之间的主从方式。

3 PLC系统的控制流程

由卸料汽车将合金或熔剂从卸料口加入地下料仓，料仓内

有雷达料位计。在生产过程中，当转炉需要加入合金或熔剂时，由上料操作室操作人员发出上料指令，确认料仓的编号，逆向启动皮带机，然后启动地下料仓对应的振动给料机，将所需的物料通过皮带机传送到卸料小车，最后加入到指定的高位料仓中。

4 PLC技术的控制原理

4.1 PLC网络的构建

PLC网络的构建如图1所示。因从

站与主站相距较远，因此采用Profibus

网络连接远程站ET200M与主站S7-300。

4.2 控制程序的设计

以R105皮带机起停连锁部分为例，其控制程序如图2所示。

图2 R105皮带机起停连锁部分的控制程序

I/O点说明：

M78_2：R105皮带机电机/操作箱/请求启动。

M78_3：R105皮带机电机/操作箱/请求/停止。

M12_6：R105皮带机/MCC柜/状态/故障。

M13_4：R105皮带机/MCC柜/状态/制动器故障。

M78_4：R105皮带机电机/现场设备/状态/头部左右轻度跑偏。

M78_5：R105皮带机电机/现场设备/状态/头部左右重度跑偏。

M66_5：R105皮带机/现场设备/状态/尾部左右轻度跑偏。

M66_6：R105皮带机/现场设备/状态/尾部左右重度跑偏。

5 结束语

在上料系统中，通过PLC、软启动与Profibus网络的使用，降低了设备的故障率，提高了设备的自动化程度，有效提高了生产效率。

参考文献

[1]王占富，谢丽萍，岂兴明.西门子S7-300/400系列PLC快速入门与实践[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[2]崔坚.西门子工业网络通讯指南[M].北京：机械工业出版社，2005.

〔编辑：王霞〕