0 前言
受全球性金融的影响,钢铁行业也受到较大影响,企业对投资成本的控制更加严格。在钢铁生产线自动控制系统中，系统方案及硬件选型对整个项目的投资成本的影响不可忽视，如何降低硬件成本，同时又要保证系统可靠性，提高系统方案的竞争力成为电控系统集成商需要考虑的问题。在江苏某民营钢铁企业的一条100万吨棒材生产线项目中，业主对电控系统的控制水平要求很高，但对电控部分的投资却压得很低。为了拿下这个项目，同时又不降低控制水平，只有从PLC系统的硬件选型入手，尤其是控制系统中使用数量较多的远程IO模块。经过前期的认真细致的考察，发现欧辰公司的SOFTLINK S7-300兼容模块性价比不错，产品质量与西门子原装产品不相上下。经过慎重考虑，决定全线电控系统的远程IO模块采用SOFTLINK产品，同时为消除业主的后顾之忧，我们向用户承诺，如果SOFTLINK产品有问题，我们将免费为用户更换西门子远程IO模块。
1 工艺概况
整个棒材生产线按工艺顺序包括加热炉区，粗轧区、中轧区、精轧区、冷床区、收集区组成。加热好的钢坯按轧制节奏从加热炉侧面单根出炉。经过出炉辊道输送过来的钢坯进入连轧机组开始轧制。轧制线由18架平立交替布置的短应力线轧机组成。钢坯首先经Æ550×6粗轧机组轧制，经1#飞剪切头（尾）后进入Æ450×6中轧机组轧制，然后轧件经2#飞剪切头（尾）进入Æ350×6精轧机组轧制，精轧机组间设有立式活套，轧件在精轧机组之间处于无张力状态。之后轧件经3#飞剪倍尺分段。倍尺分段后的轧件由输入辊道输送，并由摩擦制动板制动后送入步进齿条式冷床，轧件在冷床上边步进边自然冷却，下冷床前由对齐辊道使轧件对齐到输出方向一端，然后由链式移送机按一定间距和数量形成成排的钢材组，用卸钢装置成排送到冷床输出辊道上。冷床输出辊道成排地运送轧件到冷剪机切成定尺长度。
定尺材由升降横移机横移至横移台架上，再由横移台架送到成品跨内。定尺材在运送的过程中进行检查、分选、人工计数，然后落在带有立辊的打捆辊道上收集成束，再送到2台打捆机处进行捆扎，最后送到收集台架上进行钢材捆的称重、挂标牌和收集。成品料捆由成品库内的磁盘吊车吊到堆放区堆放。
2 基础自动化系统
结合棒材生产线的工艺特点，本项目以SIEMENS公司S7-300/400系列PLC为核心，独立开发的标准化、模块化的棒线材轧机控制软件包为前提，针对基于PROFIBUS-DP网络通信的全数字装置而设计；基础自动化系统与传动系统之间完全通过网络交换信息，构成全数字化的控制系统。控制信息和系统状态信息通过监控网(ETHERNET)和分布式I/O网(PROFIBUS-DP网)交换。
控制系统硬件包括SIEMENS公司S7-300/400系列PLC、SOFTLINK远程IO模块，人机接口终端(HMI)计算机和通讯网络，构成全厂监视、控制系统。
全线采用了5套PLC系统，1套S7-400 PLC用于主轧线控制，3套S7-300 PLC用于3套飞剪控制，1套S7-300 PLC用于冷床/收集区控制。远程IO模块均采用SOFTLINK 300系列产品。
先进硬件与可靠的控制软件的组合，使本系统具有如下主要特点：
l 德国西门子公司的传动及控制产品，从硬件上保证了系统的可靠性；
l 集众所长独立开发的标准化、模块化、参数化的控制软件，自动化程度高，功能全面，选择灵活，从软件上保证了系统的可靠性；
l 完善的人机接口系统，画面生动形象，信息丰富；
采用全中文显示，具备在线帮助画面，很容易掌握。
控制系统组态见下图
3 主要控制功能
在该项目中，电控系统完成了如下控制功能
l 出炉辊道速度控制
l 轧线起动、停止，正反转点动爬行以及紧急停车控制
l 设定终轧线速度，自动生成上游各机架级联速度
l 自动级联调节
l 轧线速度设定的自适应控制
l 轧件跟踪及堵钢检测
l 轧线冲击速度补偿控制
l 微张力控制
l 活套自动控制
l 活套辊升降自动控制
l 活套自动标定与应急标定
l 冷床区逻辑控制
l 飞剪剪切控制
l 倍尺飞剪优化剪切控制
其中的轧线自适应功能、轧件自动堵钢检测、级联隔离功能、飞剪优化剪切功能为京诚公司所独有，经过了近100多条棒线材生产线及300多套飞剪项目的成功应用。其中轧线的自适应控制功能可以大大减少操作工的人为干预操作，大幅降低堆钢事故。飞剪的优化剪切功能可以自适应加热炉钢坯长度的变化，同时还可以成品棒材的短尾分离，大大提高成材率。
4 结论
该项目投产以来，控制系统运行稳定，功能全面，得到用户的好评。尤其是棒材生产线电控系统首次采用的SOFTLINK 300系列产品，工作稳定，得到用户认可，并将用于下一项目。该项目也为PLC控制系统的产品选型开辟了一条新思路。
