基于PLC和6RA80的小型异型钢热连轧控制系统.pdf

在现代钢铁生产过程中，热连轧是一种关键的工艺，它对提高生产效率和产品质量起着至关重要的作用。由于小型异型钢的断面形状多样，不规则性高，这在热连轧过程中对温度的均匀性和轧制速度的协调提出了更高的要求。为了确保质量，必须精确控制精轧机的轧制速度和终轧温度，以减少断面温度不均匀和轧制速度偏差所导致的金相结构变化和产品畸变。 文中提到的控制系统改造方案，基于可编程逻辑控制器（PLC）和西门子6RA80系列直流驱动器（DC converter），有效解决了精轧机轧制速度控制和终轧温度调节的问题。PLC是一种广泛应用于工业自动化控制中的电子设备，它能够根据用户编写的控制程序执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等功能，并通过数字或模拟输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 6RA80直流驱动器是西门子公司生产的一种用于驱动直流电机的电力电子设备，它能够提供精确的速度和转矩控制。在该控制系统中，PLC与6RA80配合使用，可实现对精轧机组的实时监控和调节，确保多精轧机架间轧制速度的协调，以及降低终轧温度的波动范围。 模糊终轧温度预测方法是一种控制策略，该方法通过模糊逻辑推理来预测精轧机组下一个采样点的温度，并以此计算与终轧设定温度间的偏差。通过实时调整精轧机组的轧制速度，以此方法可以有效协调各精轧机架的运行状态，达到控制热轧产品质量和提高生产效率的目的。 该控制系统采用PROFINET作为通讯总线，构建了以工控机和PLC为两层控制网络结构。工控机通过WINCC 7.3开发了小型异型钢热连轧控制系统的监控界面，通过PROFINET与PLC进行数据交换，实现对整个工艺过程、生产设备状态以及报警信息等的监控功能。这样的设计保证了系统的实时性和可靠性，使得操作人员可以快速准确地响应生产过程中的各种情况。 该文章还提及了在洛阳理工学院电气工程与自动化学院完成的这项研究工作，并介绍了该方案通过实验数据验证所获得的良好控制效果。本系统已经为小型异型钢厂的热连轧生产线改造提供了有效的技术支持。 从系统设计角度来看，这种以PLC和直流驱动器为核心的控制系统，正适合解决复杂生产工艺中精确控制的难题，尤其是在需要进行温度预测和速度调节的热连轧生产线上。这种改造方案不仅提高了小型异型钢的生产效率，同时也保证了产品质量，体现了现代工业自动化技术在传统产业改造中的巨大潜力和应用价值。