西安铁路职业技术学院毕业设计(论文)
2主要控制对象
2.1加热炉PLC的控制对象
每座加热炉设置两台PLC控制器,每个控制器分别控制该加热炉的下述设备: 装钢机;步进梁;出钢机;液压站;
辊道包括:C辊道__炉后辊道:C1~C3辊道,共3组; D辊道__返回辊道:1组; 其它公辅设施;
2.2加热炉炉前辊道PLC的控制对象
加热炉炉前PLC控制范围内的主要设备有: A辊道__板坯库运输辊道:A1~A3辊道,共3组; 板坯库上料推钢机:2台;
B辊道__炉前辊道:B1~B5辊道,共5组; E辊道__板坯库运输辊道:E1~E3辊道,共3组。 F辊道__运输辊道:F1、F2辊道,共2组。
2.3检测元件
加热炉有冷检、热检、激光检测器、脉冲发生器、位移传感器、主令控制器、接近开关、行程开关等。
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PLC加热炉温度控制
3加热炉PLC、辊道PLC控制系统软件功能描述
3.1装钢机、步进梁、出钢机自动运行流程概述
板坯在炉前辊道定位后,辊道PLC将允许装钢信号发给加热炉PLC。同时把待入炉板坯的有关数据传送给加热炉PLC。装钢机待加热炉内有装钢空位后,即根据计算的装钢行程装钢入炉,
板坯进入加热炉后,步进梁作周期性的上升、前进、下降、后退运动,将板坯移至出炉侧。在板坯在出炉激光检测到后,步进梁走完正在运行的步进周期,即停止运动。板坯停留在固定梁上,等待出钢。
当L2级计算机或L1级下达“出钢”指令时,出钢机根据计算出的出钢行程,把板坯从炉内送到出炉辊道上。在HMD21或HMD22确认板坯到达出炉辊道时,加热炉PLC将已出炉板坯的数据送交给辊道PLC系统。
3.2装钢运行
在机旁操作箱选择“机旁”,则操作箱上装钢机操作开关有效。在此方式下,对装钢机平移而言,有快退、慢退、停止、慢进、快进等5种运行方式。对装钢机升降而言,有快降、慢降、停止、慢升、快升等5种运行方式。
在机旁操作箱选择“远控”,则装炉操作室操作台或HMI画面上装钢机升降、平移操作开关有效。在此方式下,对装钢机平移,有快退、慢退、停止、慢进、快进等5种运行方式。对装钢机升降,有快降、慢降、停止、慢升、快升等5种运行方式
在机旁操作箱选择“机旁”,可在操作箱上对装料炉门进行全关、全开操作。当方式选择开关选择NO.1时,为1号炉门单动,当方式选择开关选择NO.2时,为2号炉门单动,当方式选择开关选择“共同”时,为1、2号炉门联动。
在机旁操作箱选择“远控”,可在装炉操作室操作台或HMI画面上对装料炉门进行全关、全开操作。当方式选择开关选择NO.1时,为1号炉门单动,当方式选择开关选择NO.2时,为2号炉门单动,当方式选择开关选择“共同”时,为1、2号炉门联动。
程序流程如图1所示:
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板坯炉前定位完毕
辊道PLC发来允许装钢信号 取板坯数据,装钢行程计算 装钢有空位 自动运行条件满足 是 炉门打开至全开位置 装钢机前进,推平板坯。当板坯边缘至 装炉辊道中心线750mm时,装钢机停止 装钢机后退,当托杆前端至板坯边缘 250mm时,装钢机停止平移,向上抬升 装钢机抬升200mm,托起板坯 装钢机前进 1 - 9 -
PLC加热炉温度控制
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板坯测宽 是否报警 装钢机按装钢行程计算值前进到位,延时1s 装钢机下降到位 装钢机返回, 托杆退出炉门后,装料炉门落下 装钢机返回原始位置,高速计数器图1 推钢机自动运行程清零 等待下一次装宽度异常
图1 装钢自动程序
装钢行程计算式中:
st?sp?w?d st 为装钢行程;sp为装钢空位;
w为板坯宽度;
d为板坯间距。(d的值由工艺确定)
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装钢行程计算中,以装钢机原始位置,作为计算起点。
w?(pg2?pg1)?k板坯宽度可按下式计算:式中:
pg1:LMD21由OFF变为ON时测得的脉冲发生器计数值。 Pg2:LMD21由ON变为OFF时测得的脉冲发生器计数值。 k: 1个脉冲对应的位移。
装钢空位是指步进梁上最后进入加热炉的那块板坯尾部距推钢机0位的距离。其计算方法如下式中:
sp: 装钢空位。
sp?st0??wb
st0: 上一次装钢行程。
Σwb:从上次装钢结束到本次装钢开始,步进梁前进的总位移。
当sp>sp0时,认为“装钢有空位”,板坯可以入炉,否则装钢机须停在原始位置等待,直到步进梁前进若干长度,腾出空位为止。在决定sp0时,应确保板坯能够全部进入装料门厅,不致有一部分漏在炉门外侧;同时,也不能超过推钢机前后极限的距离。
3.3加热炉温度控制系统基本构成
加热炉温度控制系统基本构成入图1所示,它由PLC主控系统、移相触发模块整、流器SCR、加热炉、传感器等5个部分组成。该加热炉温度希望稳定在100℃工作(其它工作温度同样可以照此方法设计)。
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