液压AGC在稀有金属板带轧机中的应用

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1、(冶金自动化》2004年增刊液压AGC在稀有金属板带轧机中的应用万方潜，贾A，李建平，张殿华，王国栋(东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳110004)〔摘要〕介绍了某研究院下属公司的550rnm冷热两用二、四辊可逆轧机的液压AGC系统的详细设计。该系统使用SIE-MENSS7-400PLC，装备有先进的检测元件—MTS绝对值传感器。编制了友好的人机界面，改过去手动全电动压下为自动电液联合压下，减轻了工人的劳动强度，提高了生产率。〔关健词〕HAGC;PLC;绝对值传感器0引言西北有色金属研究院下属的西部稀有金属新材料股份有限公司一直从事钨、钥等稀有金属板、片的生产。该公

2、司以前的生产设备陈旧，控制采用手工电动操作，工人的劳动强度大，生产效率低。为此，2002年该公司投资建设了550mm冷热两用二、四辊可逆轧机(技术参数见表1)。该套机组液压AGC系统的设计和制造由东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室承担。采用该实验室自主开发的中厚板AGC控制技术，装备先进的检测元件，使用SIEMENS公司的S7-400和其最新产品FM458及扩展模板EXM438。实现了电液联合设定辊缝、轧制过程规程设定、轧制过程数据的采集与显示等功能。表1主要技术参数项目四辊可逆温轧机二辊可逆热轧机轧辊(小)(110^100)X550工作辊(610^-570)X550(辊径X辊

3、身长)(大)(160--150)X550(rnmxmm)支撑辊(610---570)X550轧制速度/(m·min-')最大开口度/mm额定轧制力/kN40007000温度/℃200^10501050---1600轧机传动方式支撑辊分别传动，可实现同步、异步轧制液压压下速度/(mm·S-1)4(空载),3(带载)加工对象钨、钥板片及其它稀有金属板材加工方法实现单片轧制1系统组成及配置如图1所示，本系统由两级计算机系统组成。1级为基础自动化级，采用了SIEMENS公司的S7-400和最新推出的FM458功能模块及其扩展模块EXM438。有8个增量编码器(IE)通道，4个绝对值编码器(AE

4、)接口，5个模拟输人(AD通道、8个模拟输出(AO)通道，8-}--16个数字输人(DI)通道，8个数字输出(DO)通道。由FM458完成高响应性能的闭环控制，主要包括轧制过程中的电动APC、液压APC/AFC和液压HGC。由S7-40。的CPU414-2DP完成系统逻辑控制。S7-400和FM458是两个并行的CPU，它们之间不能直接进行数据通信。所以在S7-400中调用系统功能块SFC58和SFC59，其中SFC58向FM458发送数据，SFC59从FM458读取数据。在FM458中调用功能块CRV和CTV，其中CRV接收S7-400发送来的数据，CTV向S7-400发送数据。接收

5、和发送的数据保存在S7-400的数据块DB中。2级为监控级(工程师/操作员站)，采用工业计算机，操作系统为WINDOWS2000，并装有WinCC[收稿日期」2003-10-17;〔修改稿收到日期〕2003-11-25〔作者简介〕万方潜(1980-)，男，湖北潜江人，硕士研究生，目前主要从事液压AGC系统、计算机控制系统方面的研究工作。170《冶金自动化》2004年增刊SIMATICS7-400/FM458AGC监控AGC计算机编程器1121351671819PS4071CPU回FM}EXM}”‘1翻心心叫目叫二’IOA14144581438!____MPI__」I/0通信SC57PR

6、OFIBUS-DP(至S7300PLC﹃﹄乙4U..工.SC63-SU13SC63-SU13r1.SB10esSC63-SU13.1-1﹄-创1匕，‘AO-8!!AI-5!IIE-6IIDI-16IIDO-8IIAE-4图1计算机控制系统框图监控软件，与基础自动化级通过MPI(Multi-PointInterface)连接。它的主要功能包括:轧制过程参数设定、轧制过程监视、数据采集和显示。图中的SC57为(9针/9针)PC连接电缆;SC64为(9针八。针)数字输人电缆;SBl。为接口模板;SU13为接口模板。图中虚线表示下装程序时通过MPI完成。轧机主传动、电动压下传动、辊道传动、导卫

7、控制及液压站控制等均由该研究院采用SIEMENS的S7-300进行控制。S7一300与厚度控制计算机系统的各种控制和显示信息均通过PROFIBUS-DP相互传递。在S7-400的硬件配置(HWconfiguration)中的PROFIBUS-DP上建立虚拟连接，将S7-300作为其从站。在S7-300的程序中调用系统子程序DP-SEND(FCl)和DP-RECV(FC2)就可以实现二者的通信了。2厚度控制系统2.1电动压下位置控制(APC)在电