西门子产品在实现热轧宽带收集系统全自动控制中的应用(4)

图10为远程计量软件与OPC连接设置图

INSERT（插入字符串变量）、FC26MID（取字符串中部变量）功能块。图12以钢卷信息中的厚度宽度最后在喷号机上形成2.75×1215为例，说明整个数据处理过程。

喷号机起动控制。1#运输链运送到位后，发送给喷号机钢卷到位信号(DB504.DBX12.3)、运 

图12宽度厚度数据处理流程图

注：图中DBX均指P#DB123．DBX。

输链停止信号(DB504.DBX12.2)、喷号使能信号(DB504.DBX12.0)，喷号机检测自身工作位置在初始位值后起动自动喷号。

喷号机触摸屏操作画面如图13所示。

4．钢卷自动纠偏定位功能

如图14所示，在实际运行过程中，由于2#步进梁机械、钢卷宽度变化等原因导致钢卷在2#梁时按照标准步距(3000mm)行走时，不能落在回转台中心位置。偏差大时（约100mm）会因为重心失衡而掉钢，严重影响后部运输链的钢卷运输。

图11用ACSEND功能块进行数据发送 

图13喷号机触摸屏操作画面与WinCC操作画面

在2#梁靠近回转台处安装激光检测器，通过激光检测器来检测钢卷到达激光检测器所在竖直线上的位置，并利用2#步进梁本身装有的测距仪进行码数读数。在PLC540中修改2#梁程序，使钢卷在运行中能够根据每支钢卷的宽度进行自动定位，并落在回转台中心位置，其自动定位原理示意图如图15所示。

如图15所示，当钢卷头部到达Ml位置时，记录此时2#梁的行走码数Dl;当钢卷尾部到达Ml位置即钢卷头部到达M2位置时，记录此时2#梁的行走码数D2，则钢卷长度用码数表示为：b：Dl-D2(Dl>D2)。通过实际测量测出回转台中心线到Ml所在竖直线上的水平距离用码数表示为a（固定不变），则钢头部过M2时，经过PLC编程，即可计算出钢卷中心至回转台中心的距离也就是钢卷头部经过M2后仍需要行走的距离，即L=a-b/2=a-（D1-D2）/2。

图14十字回转台

图15钢卷自动定位原理图

为避免2#梁在接近回转台中心位置时形成缓冲，在距离中心位置300mm处，给液压阀信号使2#梁逐级减速，使每支钢卷在到达回转台时能够准确定位。

具体在PLC540FC9功能块中实现信号的采集和数据计算，在此不再赘述。

激光检测器信号与测距仪的数据信号是非常重要的，其中激光检测器采用激光冷热金属检测器，工作电压为24V，数字量直接进入PLC540子站EI200内，测距仪工作电压为24V，输出信号为4—20mA模拟量，进入ET200模拟量输入模块。

5．自动打包功能

由于打捆机使用了一套西门子s7-300PLC，根据现场情况，利用钢卷跟踪的信息实现自动打捆较为容易。因此利用工业以太网与收集区PLC通过硬件配置进行连接，实现数据通信。取样机取样后，利用程序对该取样卷进行打捆标记，当取样卷行走至打捆机打捆位置时，打捆机根据标记程序自动触发打捆程序。运输链与打捆机之间设置必要的安全连锁程序。

四、项目运行、应用体会

1500mm宽带收集系统全自动控制功能投入运行以来，运行稳定，能有效解决现场喷号、打捆、称重、取样的安全隐患，同时节省了大量维护费用。计量秤的维护费用明显降低，行车资源也得到极大节省，行车维护费明显降低。

自动功能投入后，使1500mm宽带收集区域实现了由手动喷号、打捆、称重升级到自动称重计量、喷号、打包质的飞跃，原来很多人与人之间的信息交流传递，变成了机器内部之间的数据传递和逻辑判断，杜绝了因为人工操作而产生的误差，保证成品钢卷的规格型号准确无误。同时，还大大减轻了工人的劳动强度，节省了人力资源。

目前，国内同类生产线的钢卷信息跟踪系统多采用二级自动化实现，而我们大胆地在西门子PLC中进行尝试，更具推广应用价值。STEP7中功能丰富的功能块为我们实现该项目缩短了时间，提供了便利。

本项目在充分利用西门子现有产品的基础上，进行了适当配置，解决了生产现场存在的诸多技术难题，为今后工程技术人员如何充分利用先进技术来弥补设备缺陷以及提高设备自动化程度提供了借鉴。

参考文献

[1]SIMATICs7-400可编程控制器模板规范，2003.9．

[2]廖常初．S7-300/400PLC应用技术[M]．北京：机械工业出版社，2007.

[3]西门子OPC应用说明．

[4]S7-300_400系统软件和标准功能