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

[摘要]本文主要介绍了在莱钢1500mm宽带生产线收集系统利用西门子产品以及其多种技术实现收集系统的全自动控制。重点介绍了钢卷跟踪、自动称重、打捆、喷号以及钢卷纠偏功能的实现，以及投入使用应用以来产生的效果。

[关键词]钢卷跟踪s7-4000pc技术自动喷号钢卷纠偏

一、项目简介

1．背景介绍

莱钢集团银山型钢板带厂1500mm热轧宽带生产线收集区（见图1）于2005年6月份投入运行，2007年6月又增加运输链配套工程。其主要功能是完成钢卷运输至新成品跨下线，其主要设备构成为1#运卷车、2#运卷车、回转小车、回转运卷车、1#步进梁、提升机、2#步进梁、回转台、4#步进梁、3#~6#步进梁、1#~2#运输链、取样打捆机、在线计量秤、喷号机等设备组成。其设备示意简图如图2所示。

图1收集区概貌


图2收集区设备示意简图

2．设备工艺流程

如图2所示，钢卷经1#或2#卷取机卷取成形后，经打捆机打捆包扎，再由运卷车运至回转小车，由回转小车经1#步进梁、提升机送至2#步进梁。由2#步进梁送至回转台，在回转台处钢卷由3#步进梁从回转台处取卷，经1、2#运输链等设备送至新成品跨入库。同规格第一支钢卷需到取样机进行取样，取样卷经过取样后再由运输链下线。运输链发生故障时，经过4#步进梁取卷。

3．项目来由

整个收集区的单体设备中，在线计量秤属于莱钢内部研发产品，取样打捆机来自瑞典森德斯公司，喷号机采用的是ABB公司的IRC5系列的机器人且喷印系统为奥地利能泰克公司的产品。这些设备之间没有一个共同的通信平台，而是“各自为政”，形成一个“三国鼎立”的格局。因此所有这些钢卷数据的确认就必须由人工来完成。频次较高的重复性工作，需要不断重复的对钢卷号进行确认，要求操作操作人员具备较高的责任心，才能保证钢卷成品的规格型号准确无误。尤其是称重和喷号的工作，工作时间一长就容易造成疲劳，极易出错。

基于以上原因，利用原西门子PLC系统，为以上三者建立一个共同的通信平台，使其任何一方都能与PLC通信。借助原来二级服务器内的钢卷数据，实现从运输区到运输链整个收集系统的钢卷信息跟踪。在远程计量秤自动称量，并将称量后的数据并入钢卷信息，根据取样需要自动进行打捆，并在喷号机处自动采集钢卷信息进行自动喷号，从而实现整个区域的自动化。

实现上述自动化作业流程，重点突破以下几个方面：①钢卷信息跟踪功能的实现；②取样机、打捆机、在线计量秤、喷号机之间的通信功能实现。③钢卷自动纠偏功能的实现。由于2#步进梁机械和钢卷规格等原因会导致钢卷在运输过程中经常出现偏卷掉落，通过程序进行自动纠偏，及时对钢卷进行调节，实现设备稳定运行。

二、控制系统构成

1．系统的网络拓扑结构

系统的网络拓扑结构如图3所示，控制系统采用IndustrialEtheimet作为通信网络连接各部分，使原有孤立系统之间相互联系。西门子工业以太网在技术上采用ISO和TCP/IP通信协议，兼容IEEE802.3/802.3u，支持10/100M自适应传输速率，可适应星型、线型和环型等多种拓扑结构，具有高速冗余等特点，是完成本项目的上佳选择。图3中各PLC站功能如下，重点介绍PLC540内部以及其与喷号机PLC、远程计量客户端之间实现的数据处理、通信等功能。

图3网络拓扑结构图