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概述
攀钢三期改造项目，热轧板厂1450 精整上料装置及纵切机组技术改造是三条线同时改造。具体包含：纵切机组全线机械、液压、电气及自动化设备改造，1#、２# 横切机组上料装置机械、液压、电气及部分自动化设备改造。整个系统的自动化程度达到国际二十世纪九十年代末技术水平。
工艺流程
1# 横切机组、2# 横切机组工艺流程相同，并且从上料步进梁开始，到开卷机结束，与纵切机组从上料步进梁到开卷机的功能描述是一样的；控制过程基本相同。纵切机组改造后，除实现纵切和重卷功能外，还将完成分卷作业功能。
工艺流程参见附图：
图1
系统结构
1. 1# 横切机组、2#横切机组
1#、2# 横切上料装置，从上料步进梁、上料小车到开卷机，其控制系统采用GE Fanuc 系列90 -70PLC，控制机械、液压、传动系统。
基础自动化系统主体依旧，在原有GE Fanuc 系列90 -70PLC系统中分别各新增2个远程I/O站和西门子直流传动控制站，采用PROFIBUS-DP 总线方式与上位机通讯；将与上料装置系统有关的开关量信号和模拟量信号接入原有的GE Fanuc 系列90-70 PLC，上料装置相关设备的控制和控制功能的实现在原有GE Fanuc 系列90-70 PLC中完成。
图2
2. 纵切机组
纵切机组自动化系统由PLC 控制系统、HMI 系统、工程师站、一体化操作终端、称重系统、通讯网络以及网络打印机等外设组成。
图3
● PLC控制系统纵切机组PLC 系统硬件采用GE Fanuc 系列90-70 PLC 和Field Control 组成分布式I/O控制系统。
● HMI系统
HMI 系统采用服务器-客户机结构形式。系统由一台服务器和两台HMI 客户机终端组成。服务器和客户机连接到3COM，通过Ethernet 网与PLC 进行数据交换。
● 工程师站
PLC工程师站硬件采用一台便携式计算机，通过Ethernet以太网实现对PLC的编程、调试、监控和故障查找。传动工程师站硬件采用一台工控计算机，实现对传动系统的编程、调试、监控和故障查找。
● 一体化操作终端
本系统在原料入口和成品出口处各安装一台一体化操作显示单元QUICKPANEL，用于原料确认、生产计划显示（入口）和成品参数确认（出口）。
● 称重和打印系统
在纵切机组主操作室和出口端各配置一台网络打印机，用于生产报表和产品标签打印；配置一台托利多称重装置，用于成品称重，称重装置通过转换器连接到PROFIBUS-DP总线上，实现与服务器及打印机通讯。
● 通讯网络
Ethernet 以太网：通过3COM 将各通讯设备相连，用于PLC、HMI、网络打印机及PLC工程师站间的通讯。（预留与工厂管理级计算机的通讯的接口）。PROFIBUS-DP网：用于PLC控制系统与电气传动控制系统间的通讯。用于PLC 主站与Field Ｃontrol 分布式I/O 站、称重系统、一体化终端间的通讯。
系统功能
1. 1#、２#横切机组基础自动化的主要控制功能
● 上料步进梁的动作及逻辑联锁控制
● 上料钢卷宽度对中控制
● 开卷机上卷小车的定位控制
● 上卷小车钢卷高度对中控制
● 卷径测量计算
2. 纵切机组基础自动化的主要控制功能
● 上料步进梁原料确认
● 上料步进梁的动作及逻辑联锁控制
● 上料步进梁宽度对中控制
● 上卷小车高度对中控制；该功能设置手动及自动两种方式
● 卷径测量及计算，甩尾控制
● 钢卷准备站的控制
● 开卷机点动
● 卷筒涨缩、活动支撑起/ 落
● 开卷机整体平移
● 开卷机压辊，深压辊，深压小车的动作及逻辑控制
● 反弯辊及夹送辊压下，抬升控制
● 开头机铲头的上、下、前、后摆动及逻辑联锁控制
● 液压站，稀油站系统控制
图4
● 开卷区设备传动的自动/ 手动方式选择控制等
● 全线速度设定、匹配协调控制
● 张力设定
● 卷径检测及计算，包括初始卷径自动检测
● 侧导板开口度控制，该功能设手动及自动两种方式
● 矫直机的辊缝定位控制
● 各设备的手动或点动的逻辑或速度控制
● 带钢甩尾控制
● EPC投入与切除（EPC 全部引进德国设备）
● 钢卷跟踪和带材跟踪
● 自动切分控制
● 活套自动套量调节控制
● 钢卷称重控制
● 全线的工艺过程和报警控制
● 全线设备的逻辑联锁控制
● 与传动系统的通讯
● 与工厂管理级计算机的通讯（预留接口）纵切机组基础自动化系统通过完成上述主要功能，实现全线的自动化控制。
图5
3. 系统软件
● GE Fanuc 系列90 -70 编程软件Cimplicity MachineEdition 完成的功能
[1] 图形系统：用于自由地组态画面，并完全通过图形对象进行操作，图形对象具有动态属性并可对属性进行在线组态。
[2] 报警信息系统：记录和存贮事件并予以显示；可自由选择信息分类、报表。
[3] 变量存档：接收、记录和压缩测量值：曲线和图表显示及进一步的编辑功能。
[4] 报表系统：用户自由选择一定的报表格式，按时间顺序或者事件触发来操作和处理文档当前数据，进行用户报表输出。
[5] 处理功能：用ANSI-C语言编辑组态图形对象的动作，该编辑通过系统内部的C编译器执行。
● CIMPLICITY Plant Edition HMI 系统的主要功能操作室内的HMI 主要对整个机组的参数进行画面监控及生产数据的设定，画面均为中文。包括：
● 纵切线生产流程显示
● 机组速度的设定与显示
● 开卷、卷取张力的设定显示
● 各单机设备的速度、电压、电流显示
● 电气传动系统的状态显示（启动、停止、正转、反转、故障等）
● 来料规格的输入，包括来料的卷重、宽度、材质、板厚等
● 成品规格的输入，包括卷重、宽度、板厚等
● 部分功能的投入/切除管理
● 部分设备的测试和操作
● 机组报警信号显示
● 开卷、卷取直径显示
● 各开口度、重合度的显示
● 生产报表的打印
● 活套状态显示
● 液压系统的状态显示
● 历史数据的记录
● 传动系统的电源合/分闸操作控制
● 液压、润滑站的远程操作控制
结束语
精整线改造项目所涵盖的知识面和技术含量是非常宽而深，既有机械、液压方面的知识；又有PLC 编程，人机界面，数据库管理，网络通讯；还有交直流全数字控制系统；而且是多方产品的综合组态、通讯，技术难度大。总计投资有800 万元人民币，但其社会效益和经济效益却达3000万元人民币以上。
杭州集益科技有限公司是美国通用电气GE Fanuc公司中国地区指定分销商,特价销售9030、9070、PAC RX3i、PAC RX7i、Versamax系列PLC，特价销售Proficy iFIX组态软件。
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