6ES7334-0KE00-0AB0技术参数

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一、概述

随着凯迪恩PLC应用范围的增加，在某些已经具有了很高的知名度。压瓦机行业就是这样。由于凯迪恩PLC可靠性高、精度高、价格低，适合压瓦机自动控制，现在已广泛应用到单剪、琉璃瓦、C型钢等十几种彩钢瓦设备上。其中琉璃瓦和C型钢的控制系统以设计理念先进，通用性强，应用范围广而具有领先水平。下面简单介绍一下在C型钢设备上的应用。

二、工艺简述

带钢从设备的尾部送入，经过各种压辊压制成C型钢从头部送出。传统工艺中，C型钢压制成型后需要人工进行定长切断，再搬运到冲孔设备按照客户要求的尺寸打孔，生产不能连续，效率不高。凯迪恩公司技术人员与设备生产厂家密切配合，逐步改进生产工艺，最终实现了全工艺过程自动控制，飞跃性地提高了生产效率，增加了客户设备的技术含量和附加值。

改进过程分三步完成。第一步改进，增加长度测量装置和飞锯，当压制长度达到设定的长度时飞锯动作，自动切断型材。第二步改进，加一台打边孔的液压冲孔设备，一次同时冲四个孔，飞锯从中间切断，这样就形成了相邻两段C型钢的头、尾各两个边孔。第三步改进，再增加一台打中孔的设备，在带钢压制过程中按用户设定的间距冲出中孔，最大可以打16个中孔。第四步改进，针对新型C型钢要求在型材中部打出双孔的要求，将边孔4孔冲孔模具改为2孔模具，修改打边孔的程序，使得边孔冲压设备能够在中部打出双孔，并且孔距由用户设定，最大可以打8组双孔。这样就可以满足所有C型钢的要求了。现在以凯迪恩PLC为核心的C型钢控制系统能生产这种最高要求的型材，孔距和长度精度满足要求。

三、硬件配置

输入点：检测开关、操作开关等。检测开关有：飞锯的起点、终点开关；边孔的起点、终点开关；中孔的起点、终点开关；编码器（A、B相）
；
操作开关有：方式选择开关（自动、手动、中位）；辊道前进、后退；飞锯切断、返回；中孔下降、上升；边孔下降、上升；急停开关。

输出点：辊道电机（变频器）、液压电机；飞锯前进、后退阀；中孔下降、上升阀；边孔下降、上升阀；

硬件配置： KDN-K306-24AR 一台
KDN-K321-08DX 一台
KDN-KA文本屏 一台

四、控制工艺

PLC和文本屏程序包括六大功能：设备参数设定、手动对位、生产参数设定、报警查询、生产画面、厂家信息。以下是具体特点：
·设备参数是出厂前工厂内部设定的参数，是由设备制造厂的人员来设定的。
·生产参数是生产人员设定的，比如生产的张数、边孔个数、中孔个数及长度等参数。
·报警查询是当有报警发生时，显示画面自动跳转到报警画面。生产人员处理故障后按复位键，设备可转入正常生产。
·厂家信息是显示生产厂家名称、地址、电话等信息。
· 生产画面是正常生产时显示的信息，包括生产设定的张数、实际的张数、设定长度、当前长度等等。
·手动对位是一种很灵活的方式，可以生产任意长度的C型钢。
·密码功能是凯迪恩公司根据客户要求设计的保护设备厂家利益的特色功能，每一套设备一个密码，由设备厂家自行管理。
· 自动补偿功能保证成品精度，既能补偿过冲量，也能补偿收缩量。
·设备参数可以永久保存，生产参数保存三天，如果断电时间不超过三天，上电后仍可继续按断电时的状态生产。

五、结束语

凯迪恩PLC在压瓦机行业的批量应用，证明了凯迪恩PLC优良的性能。同时凯迪恩工程技术人员具有丰富行业经验，能够与设备生产厂家紧密协作，共同推出适合行业特点的控制系统解决方案，这种协作将有利于设备厂家提升产品的竞争力。 

1 前言
莱钢中小型轧钢生产线于97年建成投产，主要生产圆钢、弹簧扁钢、槽钢和螺纹钢。水冷系统用于棒材温度控制。轧制过程中必须通过成组区主要接收来自冷床的棒材，并通过磁性手将棒材摆放紧凑，成组并输送到剪切辊道（ＣＣＬ）。
该生产线PLC控制系统由ABB公司提供，其成组系统采用ABB MasterPiece 200/1 PLC控制系统，实现了轧制过程中棒材的摆放整齐、定支、运送控制。

2 系统组成
基础自动化系统采用ABB公司的RMC200轧钢控制系统，它是一个开放型集散控制系统，由一套MP200／1过程站和一套AS520操作员站组成。过程站由一个CPU机架带一个I／O机架组成，CPU机架上安装了CPU模板DSPC172、内存模板DSMB176、16通道的DSAI130、8通道的DSAO120以及32通道的DI／DO模板，通过通讯模板DSCS140连接到MasterBus300总线上，与其它过程站进行通讯，I／O机架由总线扩展模块DSBC172实现总线扩展。
操作员站采用HP-UNIX工作站，并通过实时板连接到MasterBus300的冗余接口，通过它操作人员可直接对现场水冷设备进行监控，主要功能有：（1）成组系统的自动/手动的启停（2）棒材支数设定和实时监控（3）事件与报警清单的显示与打印等。成组系统的主要画面有启动画面、设定画面、维护画面、事件画面和报警画面。系统配置图如图1所示。
3软件实现 
AS520 MB300






图1 系统配置图

3 包括系统软件和应用软件
1、系统软件：
ABB Master Piece200中央单元是 一高性能32位微处理器。系统软件存储在EPROM模块中，系统软件包括一个实时操作系统和一个ABB Master Piece语言（AMPL）执行器。
2、应用软件
应用软件存储在带后备电池的RWM（读/写存储器）中，用ABB Master Piece语言（AMPL）编制，实现了结构化程序设计。工业控制程序往往功能繁多该语言根据工业控制要求，将编程元素设计成一个个图形功能块，称为PC元素。PC元素内有三种结构类元素PCPGM、CONTRM和FUNCM，PCPGM是程序结构的最高层，旨在完成一个完整的控制功能，一个PCPGM下允许一个或几个CONTRM，而一个CONTRM下又可包含一个或几个FUNCM，从而使整个程序结构呈阶梯状，实现了结构化设计。
另外，在CPU内还有一个实时数据库，它的作用是永久存储数据和在程序间传递数据。数据库内的元素称为DB元素，这些元素包括过程站所使用的的I／O模板和信号及程序中产生的其它数据信息。

4 控制功能
4.1 工艺设备
成组区主要接收来自冷床的棒材，通过磁性手将棒材摆放紧凑，成组并输送到剪切辊道（ＣＣＬ）。
成组区包括以下设备：
拆叠装置(DPAS)、对齐辊道(LIN)：100 个带槽辊
成组设备：（１） 磁性成组小车(FT)；（２） 成组输送链(FC)；（３） 磁性手指(MF)；（４） 支撑活板(SFL)
提取：成组移送小车(ET1，ET2，ET3,MET)
成组区工艺流程图如图2：


 


图2 成组区工艺流程图

注：DPAS表示拆叠装置；SFL表示支撑活板；MF表示磁性指；FT表示磁性成组小车；FC表示成组传送链；ET表示提取小车；MET表示磁提取小车;CMD为光电管。

4．2 对齐辊道 (LIN)
 对齐辊道位于冷床的出口侧, 由100 个带槽辊组成，每10个为一组,冷床尾端有一个固定缓冲机械挡板将钢材头部对齐。使用的辊道段由操作员或自动地根据轧制表设定. 由MCC控制正转(反转已取消)。运行状态有间歇或连续运行。间歇周期允许辊道起动条件：冷床起动周期信号延时、延时停止（Ｔ２）。

4．3 成组和传输区
4．3.1 概述
 在这个区域用相同的设备接收来自冷床的棒材，通过磁性手精确地将棒材摆放紧凑，成组并传输到辊道。
本区包括以下设备：
成组设备：
（１） 磁性成组小车(FT)；（２） 成组输送链(FC)；（３） 磁性手指(MF)；（４） 支撑活板(SFL)
 提取：
成组移送小车(ET1...ET10,MET)

4．3.2 功能描述
4．3．2.1 磁性成组小车
 为保连续成组，提供两组同样的小车（Ａ和Ｂ）。两组小车轮流工作，一组总是停在收集区（上部位置：从冷床接收棒材），而另一组向提取小车上卸钢材，或返回停放位置或一直停放(下部位置). 每个单元通过一齿轮箱由直流电机单独驱动。并配备以下传感器：两个编码器（速度和位置控制）、两个接近开关（用于位置编码器复位 DI5.4/FT_SG1_CHG_A、DI5.5/FT_SG2_CHG_B）、两个接近开关用于冷床卸料(DI5.6/FT_SG3_DISCHG_A、DI5.7/FT_SG4_DISCHG_B)、四个限位开关(电机紧急停止： DI5.8/FT_SG5_CHG_MOV_A、DI5.9/FT_SG6_DISCHG_MOV_A、DI5.12/FT_SG9_CHG_MOV_B、
DI5.13/FT_SG10_DISCHG_MOV_B）。

4．3．2.2成组输送链
 成组输送链有三组，每组通过齿轮箱由交流电机驱动。为每部分配备下列传感器：一个脉冲发生器和安装在马达上的过热电偶. 成组输送链和磁性成组小车同步，这样钢材能够按要求的距离放置。成组输送链的检测元件:两个接近开关用于检测钢材在链子上（DI5.14/FC_SG1_LAYERDET、DI5.15/FC_SG2_LAYERDET）、计算机给出速度给定值到变频柜（
 AO1.1/FC1_IN_SPREF、AO1.2/FC2_IN_SPREF、AO1.3/FC3_IN_SPREF）、同时监视编码器的工作电压（AI1.2/FC1_TACHO_5V、AI1.3/FC2_TACHO_5V、AI1.4/FC3_TACHO_5V）。
收集期间传送链与成组小车的运动总是同步的, 当成组完成后, 成组小车和传送链在小于冷床周期时间的短时间内移到提取区。成组小车轮流运行。 每组棒材由N根组成(在OS设定)。 
 成组小车从停止位置上升以后, 小车移到适当位置收集该组的第一根棒材， 在每个冷床周期, 通过限位开关检测到的固定横梁最后一齿上的棒材被装入成组小车上, 棒材计数器N1加一，棒材装入小车以后(冷床周期开始后一恰当时间), 如果N1
4．3．2.3 电磁手
电磁手用于在成组区抓起棒材且正确地放在成组小车上。提供两套手指“Ａ”和“Ｂ”在小车定位时夹持钢材。当两根棒材被同时卸下时，（双齿槽周期）两套手指同时使用，否则用一套。手指到冷床的距离可根据根据产品尺寸进行机械调整。

4．3．2．4 支撑活板
 活板和磁性指有相同的功能, 它们同时应用. 它固定在冷床架上. 配备两套活板(A,B), ,用于在小车定位期间抓起棒材, 它们和磁性指一样以相同的周期工作。
检测元件有: 两个接近开关分别检测两套活板的下部位置（ DI5.1/MF_SG1_FLAP1_DWN、DI5.2/MF_SG2_FLAP2_DWN） ，操作员控制(CP3): 活板升/降控制。

4．3．2．5 棒材组
 该设备分成四部分: 第一部分包括一个电磁提取小车; 其余部分为提取小车. 
 提取顺序和在辊道上的输送
 1 最后一组成组小车步进信号和提取小车在停止位置(P1): 提取小车上升并磁化.
 2 小车在收集位置: 成组小车去磁并下降.
 3 成组小车在下部位置: 成组小车返回等待位置. 一个传感器( 由安装在冷床固定齿上的凸轮装置驱动)检测返回行程. 同时, 小车上升到最高(*1)
 4 提取小车在上部位置, 来自位置变送器和第一个提取小车传感器的信号并加延时Ts(*2):提取小车向辊道方向前移
 5 如果辊道正运行或(和)检测到上面有原料, 提取小车停在中间位置(P2)(*3).
 如果辊道和夹送辊停止并且没有检测到辊道上有原料:提取小车前进至卸料位置P3, P3在辊道中心位置(*4).
 6 提取小车在位置P3(*3): 提取小车下降.
 7 第一组提取小车去磁并降至最低位置,所有小车降低, 所有提取小车返回停止位置(P1)，辊道启动。
 ET1有上、中、下三个位置;ET2包括ET2～ET5,只有下部位置; ET3包括ET6～ET10,只有下部位置检测. 在水平方向上, 每组小车分别有左右超限检测和上料位置检测开关. 在程序中, ET动作先后有如下七步，循环做如下图所示的矩型运动.ET_LIFTPOSPICKUP；(2)ET_LIFTPOSUNLOAD；(3)ET_POSWAIT；(4)ET_POSCRT；
(5)ET_LIFTPOSCRTLVL；(6)ET_LIFTPOSDOWN； (7)ET_POSPARK


 
 



 
水平方向运动时，将水平位置给定（0，300，1460）赋给ET_POSREF, 最后通过COM_CV01元素的I4ORD1和I4ORD2端通讯到四个小车的传动系统,控制设备动作. 

4．4 拆叠缓冷系统
 该系统用于弹簧扁钢. 对弹簧扁钢来说, 只用到60m 的冷床, 扁钢需要缓慢冷却. 因此它们被组成叠状送入冷床. 当进入卸货区域以后, 扁钢被一个接一个卸下. 拆叠缓冷系统的主要设备:
（1）拆叠设备(Unstacking)；（2）提升设备(lift)；（3）倾翻设备(tilt)；（4）升降挡板(stop)

5 应用效果
该系统自97年底投运以来，运行可靠、稳定，大大提高了其工作效率，保证了轧钢生产。

一、 系统概述： 本控制系统由微机控制系统控制监测工作，能够实现各种加减档操作以及变速箱的加载动作，还可通过微机控制界面对话完成各种操作指令的设定、实时监视、能自动显示变速箱输入输出转速，对错档实现报警，可动态监控变速箱加载扭矩，工作油温和液压，噪音等指标。 二、 控制要求： 1. 具有手动和自动切换功能； 2. 具有定量控制注油功能； 3. 注、抽油过程具备压力检测功能； 4. 具有正、反拖切换功能； 5. 具有变速器加减档操作功能； 6. 具有噪音实时检测功能； 7. 具有倒档开关实时检测功能； 8. 具有里程表实时检测功能； 9. 尾座前进分快进和工进，尾座后退只有快退； 10. 变速器到位具有两个检测点，以防止误判断； 11. 具有换档力实时检测； 12. 离合器具有脱开和闭合检测； 13. 注油器具有原位和到位检测； 三、 硬件系统配置： 1. PLC配置：采用日立EH-150系列PLC系统 1） 中央处理模块（CPU）：日立EH-516； 2） 数字量输入模块（DI）：日立EH-XD16； 3） 数字量输出模块（DO）：日立EH-YT16； 4） 电阻温度检测模块（PT100）：日立EH-PT4； 5） 模拟量输入模块（AI）：日立EH-AX44； 6） 模拟量输出模块（AO）：日立EH-AY4V； 7） 计数器模块（CU）：日立EH-CU； 8） 通讯模块（DeviceNet）：日立EH-RDM 2. 触摸屏配置： 采用一体化触摸式工控机，通过232接口与日立PLC的专用端口连接，采用日立专用的HI协议。 3. 传动及检测配置： 1） 变频器带PG速度反馈卡及制动装置（30KW）； 2） 变频器带PG速度反馈卡及制动装置（55KW）； 3） 电机（30KW）； 4） 电机（55KW）； 5） 接近开关； 6） 测速传感器； 7） 调速传感器； 8） 温度传感器； 4. 系统监控实现： 本控制系统的系统主要有PLC监控部分和上位机组态监控两部分组成。 1） PLC监控部分：PLC控制系统分为自动控制和手动控制。 当在手动控制时，手动操作实验过程，即液压系统将变速器推至操作位置并夹紧，尾座前进到终点位，此时注油器前进并注油；接着通过一体式触摸屏设置实验参数和操作按钮顺次进行正拖加载实验和反拖加载实验；操作实验完成按钮后，系统自动抽油，尾座退回原点，夹具松开，实验结束。 当在自动控制时，除了注油器自动注油外，其余操作过程与手动控制时一致。 2）上位机组态监控部分： a. 软件可以对各档位转速、速比、扭矩进行设置； b. 软件可以根据变速器的不同品种进行速度、速比、扭矩参数替换； c. 设定各测量值的目标值、上下限； d. 动画显示当前的设备动作、所处状态的显示； e. 具有错误报警功能，其中包括：转速、速比、扭矩超限报警；噪音超限报警；油温超限报警；换档力超限报警； f. 软件可显示变速箱条形码号码； g. 可实时显示当前值，其中包括：试验日前、时间；换档力；档位数、速比；噪声；输入转速、左输出转速、右输出转速；注油量、油温；输入扭矩、输出扭矩及输出总扭矩；里程表； h. 软件具有数据存储功能，有数据报表、历史数据曲线、实时数据曲线的显示； i. 软件具有数据报表及数据曲线打印功能。 四、 结束语： 变速箱加载实验台控制系统自唐山爱信齿轮有限责任公司验收使用至今，正常运行证明：整个系统设计合理 先进；操作简便；可靠性高；完全符合用户预期的要求。

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