探讨中厚板轧机电控系统中PLC 技术的应用

尹向阳

（海南师范大学，海南 海口571158）

计算机技术和信息处理技术在不断发展的过程中，出现了很多优秀的信息系统，在各行业中得到应用，有效带动了行业发展。近几年里，钢铁市场竞争日益激烈，钢铁品种结构也发生了改变，经济效益得到了一定程度的提升，但是，结构调整过程中，质量控制问题日益突出，如果始终无法解决，反而会导致经济收益降低。

1 PLC 技术在中厚板轧机电控系统中的应用作用

冶金行业作为国家工业体系中的核心重点，在实际发展过程中承担着至关重要的作用，提高冶金工业的工艺质量水平，是目前工业发展过程中的重要任务之一。从当前冶金行业的发展情况来看，其生产过程中会受到多种不同因素的影响，产品质量和数量都无法保证。从设备的角度来看，轧机是冶金工业生产过程中的常见设备，和传动设备、制动设备、安全设备共同完成轧钢工作，而电控、轧机、减速等设备的质量会直接影响到整个生产过程。尤其是轧机设备，其本身的应力承载力就较为复杂，如果设计、使用不合理，那么中厚板会出现非常严重的质量问题，如：变形、开裂等。轧机在工作中需要处理的内容较多，构件受力状况、应力范围都需要得到重点关注，可以适当减小轧辊的应力结构，避免产生较大的弯曲应力，延长使用寿命，让生产能力得到提升，进而带动经济效益提高。利用PLC 技术建立一个可编程的逻辑控制系统，控制体积缩减、控制系统提升，系统故障率也随之降低。最为主要的是，系统可以按照程序逻辑指令开展工作，托管女成旭之间的配合更加合理，生产能力得到了根本上的提高[1]。

2 PLC 技术在中厚板轧机电控系统中的应用方式

总而言之，可编程控制系统应用在中厚板轧机电控系统中，具有极好的优越性，让科技发展和生产之间得到了有机结合。只要合理的应用，就能够实现技术优化、效率提高、成本降低，甚至可以带动行业得到发展。PLC 技术的主要控制作用在于在轧制过程中自动矫正钢板出现的上翘或者下扣的现象，让轧制板型合理。PLC 技术在中厚板轧机电控系统中的应用主要包括四个环节：

第一，PLC 技术的确定。PLC 技术主要可以分为：基本单元、扩散单元、扩散模块、特殊功能模块。在确定PLC 技术时，需要考虑到冶金控制系统的循环要求，以特殊功能模块为例，分别承担着模拟量、输入多块模拟量、高速技术模块，想要实现依靠编程器实现对中厚板轧机电控系统的控制，就要对编程进行进一步的处理，输入为60 点，内存值为4K。其他组成部分的输入输出信号、输入输出点均为35/33，扩展后为20/20。

第二，PLC 技术结构框架。由上可知，中厚板轧机电控系统中应用的PLC 技术输入点为60，输出信号为50，将外部传感设备和PLC 系统进行连接，让传感设备控制开关作为输入设备，然后PLC 系统就可以根据传感设备传递过来的状态信息，对信号进行调整，经过时间顺序、工艺顺序逻辑及计数微分等方面的调整，实现控制。

第三，逻辑软件设计。PLC 技术不仅可以保证工艺稳定，还能够有效提高生产效率，全面提高轧制速度，利用变频电控系统，实现加速、减速、保护等功能，满足控制的实际需要。先采用两台并联的直流调速装置保障供电稳定，然后利用操作台完成系统速度的控制，控制信号通过MPI 网络传送到上下辊道的CPU 中，以此可以有效控制上下辊电机的速度。在此基础上，利用DP 网络控制励磁系统装置，在一定的基本速度内，设定额定电流，根据基本速度的变化，进行弱磁升速调节。在实际发展过程中，还需要进一步优化控制程序，结合生产的实际情况，选择具体的变量信号，完成整个PLC 控制程序的设计。这也是整个控制系统的核心，是保证上下辊转速差的关键。

第四，系统监控和操作。在中厚板轧机电控系统中监控是必不可少的存在，通过监控界面，实时观察电机系统的运行情况，保存相应的运行参数，如：电压、电流等信号，为故障处理奠定良好的基础。不仅如此，通过监控界面观察各种参数和状态信号，也能及时发现设备中存在故障问题，让电气故障得到及时的处理。在这个过程中，操作人员可以通过主界面进行板型控制，对板型进行调节，结合钢材种类、产品规则以及实际的轧制情况调解速差，工作难度降低，工作效率提高。

3 PLC 技术在中厚板轧机电控系统中的应用案例

为了进一步验证前文所设计的基于PLC 技术的中厚板轧机伺服电控系统，本文结合实际应用案例，具体分析应用效果。从理论上讲，将PLC 技术应用中厚板轧机电控系统中，可以对咬刚速度、垂直方向道次数、轧制道次数、水平方向辊道等方面进行控制，同时实现自动投用和切除速差等功能。

3.1 核心控制功能

以某冶钢企业为例，该企业为了实现对5～7mm 薄规格钢板进行定制，对企业内部的中厚板轧机电控进行优化，在其中加入了PLC 技术，实现了轧钢核心控制功能，具体包括以下几个方面：第一，垂直方向道次数。因为6mm 薄规格钢板在生产过程中对道次数的要求较为特殊，利用PLC 技术可以对轧机的状态进行跟踪，实现过程控制。该企业一共设置了三个时刻点，分别为：坯料运输前、轧钢温度降低，坯料运输到轧机前、轧件运输到空过架上。通过这三个道次的设置，有效降低了故障概率，实现了轧机的稳定运行。第二，水平方向的辊道控制。PLC 技术根据实际情况和具体的轧件追踪情况，对轧钢温度降低，坯料运输到轧机前这一道次进行控制。在轧钢温度降低的过程中，需要对待温过程进行控制，利用PLC 技术根据轧件的长度合理计算待温区域，长度较长可以设置两个待温区，还可以进行联合待温摆动。而在轧制过程中，利用伺服系统可以控制每一个道次的轧件长度，根据轧道的位置确定具体的速度和方向[2]。第三，轧制的道次控制。在中厚板轧制过程中，主要包括：辊缝、道次、轧制速度以及弯道力度等参数内容，只有保证这些参数得到合理控制，才能满足冶金生产的实际需求。其中速度是影响轧制道次的关键，想要控制轧制道次，就要从咬钢速度、加速时间、稳定轧制时间等方面入手，利用伺服系统对这些内容进行检查和保护，确定参数合理后，发出轧制信号，就可以实现对轧制道次的控制。

3.2 其他方面功能

不仅是轧钢核心控制功能，基于PLC 技术的中厚板轧机伺服电控系统还能够实现一些其他的功能，第一，咬刚速度的限制。在实际发展过程中，不同工作人员的操作习惯、实践经验等方面都存在差别，继而就会在实际生产过程中，导致中厚板出现板型上的差别。即便是同一个钢种，在控制钢板的过程中，细节上也存在区别，这就需要工作人员对钢板的不同类型和实际情况进行分析，而利用基于PLC 技术的中厚板轧机伺服电控系统进行调查分析，不仅可以减少误差，同时也降低了人员的劳动率。第二，自由投用和切除速差。除了上述几个方面的功能之外，基于PLC 技术的中厚板轧机伺服电控系统还具有自由投用和切除速差的功能，利用这两个功能，可以保证控制系统安全，实现负荷平衡、技术优化，继而提高生产效率，降低成本[3]。

综上所述，中厚板作为冶金工业中的重要材料，可以从根本上提高钢板的成材率和精度。尤其是在6mm 的薄规格钢板轧机电控中，应用PLC 技术能够有效解决产品定制问题。加强PLC技术在中厚板轧机电控系统中的应用，建立完善的轧机伺服控制系统，能够有效限制咬刚速度、切除速差，提高企业生产质量。