PLC在高强度汽车板镀锌线出口段中的应用

部伟利

（1.华北理工大学，河北唐山 063000；2.唐山钢铁集团微尔自动化有限公司，河北唐山 063016）

PLC在高强度汽车板镀锌线出口段中的应用

部伟利1，2

（1.华北理工大学，河北唐山 063000；2.唐山钢铁集团微尔自动化有限公司，河北唐山 063016）

本设计基于西门子公司研发的step7软件，完成了基于step7的镀锌生产出口自动控制系统的要求，镀锌生产线出口部分主要包括活套，张力辊，EMG对中，圆盘剪，测宽仪，检查站，测厚仪，涂油机，飞剪，卷取机，卸卷小车等。其中卸卷小车的卸卷是此次设计主要研究的对象，通过对磁尺，比例阀，激光测距，变频电机的控制，进而来实现小车的卸卷运动，实现镀锌生产线出口部分的一个重要动作。

镀锌 自动控制 小车卸卷 step7

1　引言

现代化工厂向规模集约化方向发展时，生产工艺对控制系统的可靠性、 运算能力、扩展能力、开放性、操作及监控水平等方面提出了越来越高的要求。传统的系统已经不能满足现代工业自动化控制的设计标准和要求。随着工业自动化控制理论、计算机技术和现代通信技术的迅速发展，自动控制系统的未来发展方向将向智能化、网络化、全集成自动化等方向发展。

2　卸卷小车自动控制

卸卷小车在自动模式卸卷时需要精确的到达目标位置以便实现自动定位功能，程序采用闭环控制来实现，满足工艺要求的速度，同时为了避免超调现象的出现，调试时找到合适的调整比例系数和积分时间。

计算卸卷小车垂直位置：为了使小车能够在整个卸卷区域内无干涉的自动运行，一些特殊的高度需要通过磁尺测量出来。

卸卷小车取卷时的高度定位：卷取机甩尾时，为避免带钢尾部与卷取机机械碰撞，需要使小车上升到距离钢卷下表面100mm的位置，这个位置被称为等待位。在带钢甩尾完成时，小车需要上升到托住钢卷底部，以便在卷取机芯轴缩径时可以把钢卷运出，小车接触芯轴后如果继续上升就会对芯轴造成损坏，所以需要立即停止，这里要求我们上升托卷时采用低压力，同时通过测量芯轴的高度和计算钢卷的卷径来精确的计算小车上升的高度，或者通过程序中编码器数值的变化量来确定小车是否已经托住钢卷，从而实现立即停止上升。图1，为小车的托辊高度和芯轴高度、钢卷直径间的示意图。

卸卷小车的横向行走：横向行走是为了将钢卷运送到指定鞍座，由变频电机驱动，靠激光测距仪检测其行走距离。为了运行平稳，小车运行时要对其运行速度进行控制，在距离目标位置远时采用高速运行，在低速区域运行时平滑切换到低速。曲线如图2小车运行速度曲线图。

高速：如果小车没有在低速区或自动部分。

低速：如果小车在低速区或自动部分

控制程序：控制程序的速度给定值通过传动系统从而控制电机转速，要得到需要的速度值首先要知道电机的额定转速，电机齿轮箱的减速比，小车与轨道接触的轮子的直径这些参数，那么小车的线速度与传动的给定值（百分数）关系如下：

V：线速度m/s；X：给定值（%）；d：小车轮的直径m；Vs：额定转速r/min；i：减速比。

3　结语

国内建设的镀锌生产线，控制系统大多采用国外技术，核心技术掌握在国外如西门子等少数几家大公司手中。本系统为自主集成开发镀锌线出口控制程序，主要是对镀锡出口段的总体顺控、卸卷小车的自动运输的自主研发。从而实现了自动穿带、自动卸卷、自动运输，高度的自动一体化。降低了生产、运营、维护等成本。

部伟利（1981—），男，河北唐山人，华北理工在读工程硕士，本科，工程师，就职于河北钢铁集团唐山分公司，任主管工程师，长期从事PLC编程调试工作，主持参与过平整、炼钢、炼焦、型钢电气编程调试工作。