GE Fanuc 系列90-30 PLC在ACCU轧机中的应用 - 实在点好工控博客工控论坛

胡先生

学历：大学本科

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发表人：ifixonline

发表时间：2009/8/14 9:06:00

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本栏论题：

GE Fanuc 系列90-30 PLC在ACCU轧机中的应用 [9309]

    引言
    ACCU轧机是采用两辊斜轧工艺、广泛应用于无缝钢管生产线的世界上先进的轧管机。它将穿孔后的毛管插入芯棒后喂入轧机，在轧辊与导盘的协同作用下前进并延伸，将毛管轧成薄壁管材。由于用长芯棒生产，管材内壁光滑无刮伤。ACCU 轧机机组控制设备较多，且设备工艺间连锁关系复杂，是钢管热轧线上的核心机组。该机组与相邻的穿孔、定径机组也存在实时数据交换，连续作业需求使其自动化与实时性要求高，因而对它的控制只适于用先进的自动控制装置来完成。
    当今，ACCU轧机控制系统主要设备一般都采用计算机集散控制系统DCS 或可编程控制器PLC 两大类。应用DCS 系统时，ACCU 轧机的控制分布于局域控制网的一个或多个工作站，而局域网上同时挂接轧线上其它机组的若干工作站，操作员站和工程师站提供了人机接口，通过操作员站或工程师站的键盘可输入各类操作命令和数据、调用状态画面，结果可在CRT 上显示及打印。应用这种实现模式，系统控制与管理功能都较强，但缺陷是投资大且通用性与可移植性差；而应用PLC 时，投资则相对较低且随着PLC 与网络技术的不断发展，基于以太网的PLC 网络逐步普及开来，不但利用了单体PLC 功能性价比高的长处，集中管理功能也大为加强，各控制系统之间集成方便。GE 90-30PLC 是GE Fanuc 系列90 可编程控制器家族中的一员，它成本低、性能高，不仅其CPU具有内置PID、间接寻址、中断控制等强大的功能，并且除了多种类型开关量及模拟量I/O外，还有轴定位模块、Genius 通讯模块等功能很强的特殊模块供选择。对于如ACCU轧机控制这类复杂的工业自动化应用场合而言，能提供更经济有效的解决途径。本文以某公司已投入在线作业的ACCU 轧机系统为例，描述了机组工艺流程、控制系统功能需求和采用GE90-30PLC作为基本控制单元的整个控制系统设计及实现。
    机组工艺流程
    ACCU 轧机机组主要设备分布如图1 所示。机组主要工艺流程如下：穿孔后的毛管经星轮翻料机→月牙挡料钩→横移链→对齐辊道→对齐辊道翻料钩→予穿台→芯棒插入→毛管步进梁→入口台限动小车启动→芯棒夹钳动作、芯棒予旋转启动→斜送辊升起并旋转→限动小车前进到2.85 米（可设定）限动位置→主机负荷继电器得电→导盘润滑启动、机内定心夹紧、1-3 号芯棒夹持器闭合、限动小车以极低的限动速度运行→开始轧制→停芯棒旋转、斜送辊降下并停转→轧制完成（负荷继电器掉电）→限动小车高速回退→芯棒夹钳打开→限动小车继续回退到Home位置停止→管子在出口台→拖出辊升起并旋转、上导板打开→管子送往定径机入口辊道。

    图1 ACCU轧机主要设备分布图
    同时回抽芯棒由毛管步进梁→1# 冷却辊道→1-3# 冷却辊道依次启动→芯棒送到冷却台架→芯棒冷却旋转→冷却步进梁→芯棒润滑及定位辊道→定位辊道翻料钩→予穿台（供下次芯棒插入使用）。
    系统控制范围与功能需求
    ACCU 轧机电气传动与自动化系统控制范围总体包含以下装置：直流可控硅调速控制装置、交流传动控制装置、交流变频调速控制装置、自动化控制装置、液压控制系统、干稀油润滑电控装置。按系统控制功能需求，应满足如下控制功能：速度曲线设定、位置调整及显示、顺序逻辑控制、交直流传动调节、故障诊断及报警。所有设备可分为两大类：
    1.在线设备—— 指相关信号进PLC，根据在线逻辑控制其动作，对交直流传动而言，将控制其启停和完成相应的速度曲线。
    根据ACCU 轧机设备布局与工序之间衔接关系，在线设备划分为以下7 个控制区域：
    ● 横向输送链区：区域设备包含月牙挡料器、毛管横移链、对齐辊道及对齐辊道翻料钩。
    ● 入口台区：区域设备包含限动小车、限动小车芯棒夹钳、芯棒予旋转、1#-3#芯棒夹持器、导盘润滑、机内定心。
    ● 芯棒插入区：区域设备包含1#-2#芯棒支持器和芯棒插入传动设备。
    ● 毛管步进梁区：区域设备只含毛管步进梁。
    ● 本体区：区域设备包含上、下轧辊和上、下导盘主传动。
    ● 芯棒循环区：区域设备包含1#-3#冷却辊道、冷前辊道挡料器、冷却步进梁、芯棒冷却旋转、新芯棒给料器、循环芯棒给料器、1-2# 芯棒润滑定位辊道、芯棒润滑装置。
    ● 出口台区。区域设备包含1-2段拖出辊及上导板。设计中之所以将毛管步进梁设备单独分区，是由于该设备贯穿多个区域设备的控制，而且它的旋转角度准确性也很关键，其停位准确方能保证其它区域的自动初始条件有效，避免设备碰撞。将它单独分区，不但容易手、点动干预，更关键的还考虑到便于调试或将来试车时，通过程序就可以模拟仿真自动轧管过程。
    2. 离线设备—— 指相关信号不进PLC，其控制方式与在线逻辑无关。离线设备包括上下辊入、出口压下调整；上下导盘水平、垂直调整；入口台、予穿台、拖出辊高度调整；上下辊喂入角调整。
    在控制系统实现上，对于不受P LC 控制的离线调整设备，采用常规控制方式，即在操作台设转换开关或按钮、电位器，直接控制直流调速装置（直流传动时）或MCC（交流传动时）<<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">

以下是关于《GE Fanuc 系列90-30 PLC在ACCU轧机中的应用》论题的回复（共1篇）

回复人：ma5062

回复时间：2010/6/28 14:59:00

真不错<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">