1引言
提高連鑄自動化水平,對保證鑄坯質量、提高連鑄機的勞動生產率、增加連鑄機的金屬收得率起著至關重要的作用。為了提高產品的市場競爭力以及與世界接軌，某鍊鋼廠於1999年新上兩台8流方坯連鑄機。這種連鑄機一次可拉出8條鋼坯，成材率高，是世界冶金生產的發展方向。由於該連鑄機流數多，設計拉速高,生產場地狹小，如果由人工手動控制生產流程，容易造成鑄坯輸送不暢，這一問題在短鑄坯生產中尤為嚴重。因此，在連鑄生產過程中實現全自動控制非常重要。
2控制對象及控制任務
連鑄電氣控制系統由公用PLC和流用PLC兩部分組成。公用PLC的控制對象包括拉矯液壓站、推鋼機及步進式翻轉冷床。其中，拉矯液壓站的控制包括油泵啟/停控制、電磁溢流閥得電/失電控制、油箱油溫控制以及液位高低限和油泵起動故障的聲光報警;對於推鋼機及步進式翻轉冷床，主要是控制推鋼機的前進/退回及冷床的正反轉及啟/停動作。流用PLC的控制對象為引錠桿、火焰切割機、輥道及翻鋼機，主要控制自動送引錠過程、切割機全自動/半自動切割、輸送輥道啟動/停止、翻鋼機翻起/退回以及翻鋼活動擋板的升/降動作等。
3控制系統的硬體組成
連鑄電氣控制系統的上位機採用兩台研華工控機，下位機採用18套西門子s7-300PLC，分別完成兩台連鑄機公用設備和流用設備的控制任務。
公用PLC採用CP314中央處理單元，由介面模板IM360和IM361實現中央機架和擴展機架之間的數據傳送，由CP342-5通訊模板建立S7-300PLC與Profibus-S7網路的聯接。I/O模塊為9塊SM321-1FF數字輸入模塊及6塊SM322-1HF數字量輸出模塊。流用PLC設計為一套PLC單獨控制一流生產設備，其構成與公用PLC的不同之處在於:(1)流用PLC使用2個擴展機架;(2)I/O模塊為10塊SM321-1FF、1塊SM321-1BH和9塊SM322-1HF。
兩台連鑄機的控制硬體組成完全相同，圖1為一台連鑄機的電氣控制系統PLC硬體配置圖。
4控制系統的設計策略
4.1拉矯液壓站
拉矯液壓站為自動工作方式時，首先進行工作油泵的選擇。當系統壓力≤5.5Mpa時,工作油泵啟動，經過1分鐘延時后相應的電磁閥得電，油泵向系統供油;當系統壓力≥7Mpa時,電磁閥失電，油泵停止供油。為了保障異常狀況時的設備安全,在油泵和電磁閥的控制迴路中串入了油箱液位低限信號,以保證在管路嚴重泄漏而造成低液位報警時,延時一段時間后系統自動關閉油泵和電磁閥。此時,不但在拉矯液壓站進行聲光報警,而且相應的報警信息也將顯示在上位機的監控畫面中。
4.2自動送引錠過程
自動送引錠過程的控制主要是引錠桿存放電機和拉矯機的運轉/停止以及拉矯輥和脫矯輥的自動抬起/壓下。在連鑄生產中要切實保證操作的安全，這一點在引錠桿工作過程的控制中尤為突出，因為如果引錠桿控制不當，不但會導致巨大的經濟損失，嚴重的還會危及人身安全，因此在程序設計中採用了限位開關和時間聯鎖的雙重控制方案，即在正常情況下，由限位開關完成設備的控制;如果限位開關發生故障，則由計時器實現控制功能，從而確保了控制的可靠性和操作的安全性。
