方洁
（河北钢铁集团宣钢检修公司，河北张家口　075100）

　　【摘　要】本文介绍了宣钢高线精轧润滑站增容技改的方案实施和效果。主要阐述了润滑系统通过PLC程序模块化控制，实现了系统的压力闭环控制，有效替代了变频器M430PID压力闭环调节功能。
　　【关键词】技术参数；PLC配置；程序模块；闭环控制
　　1、前言
　　宣钢高线精轧机组由美国摩根公司设计的10机架顶交45°无扭悬臂辊环式精轧机，每架机架由一台锥箱和一台辊箱构成。锥箱及辊箱齿轮及轴承采用稀油集中循环润滑，共有三套润滑系统分别为：一是高速线材精轧机前3号剪、碎断剪等设备的区域；二是精轧机后夹送辊、吐丝机的区域；三是精轧机及其传动增速箱的区域。集中稀油润滑系统是工业企业普遍采用的一种润滑方式。其主要特点是通过系统循环可以及时将减速机各转动部位温度及杂质带走以减少对设备本体的损伤。精轧机组润滑系统由江苏启东润滑设备公司设计和建造（包括电控及机械制造）。系统油箱为一用一备两个43m³油箱组成，设计正常工作压力0.8MPA，流量Q=1760L/MIN两台螺杆泵一用一备，两台37KW电机，电控采用西门子S7-200控制，传动为西门子M430变频器。
　　2、精轧润滑系统分析及优化改造说明
　　2.1优化改造原因：一高线自2014.7---2014.11进行了全轧线技术升级改造。随着生产工艺的优化，自动化集成度越来越高，为保证电气设备不断的满足生产工艺的要求，主轧线工艺经过升级后，原设计已经不能完全满足生产需求，暴露出传动功率较小，润滑系统运行压力不稳定、自动化程度落后的现象，技术人员针对具体问题具体分析，Z终将问题彻底解决。
　　2.2主要技术参数：采用程序化手、自动相结合的控制方式和工频、变频可切换的两种控制系统，主要设备包括：动力柜、变频器柜、控制柜等。
　　.SIEMENS公司的S7-300 PLC，控制程序编程软件为STEP 7V5.5

　　.西门子6SE7031-2EF60系列工控变频器 163A　2台
　　.交流异步电动机　55KW　2台
　　.电抗器401SDH-01　4台
　　.压力传感器HDA4445-A-250-000　1台
　　.压力0.8MPA
　　.流量Q=1760L/MIN
　　3、优化改造方案
　　3.1优化改造难点：
　　为了减少改造费用，利用了现有的西门子6SE7031—2EF60163A变频器。由于没有选用特殊功能变频器（液压类自动控制变频器如；M430\M440等），要想实现通过模拟量PID压力闭环控制，来抑制输入波动，达到稳定系统压力的控制要求，难度很大。
　　3.2优化改造实施：
　　经过细致的研究，我们决定采用一种独特的模拟量闭环控制方法，即利用PLC模拟量输入模块采集系统总管压力4MA-20MA信号，通过西门子强大的SIMOVERTS7编程软件对采集的模拟量电流信号经A\D转换后作具体运算，并取值，然后乘以比例系数，再由模拟量输出模块通道输出给变频器控制单元。变频器（6SE7031—2EF60）选择电动电位计（MOP）端子控制的方式，数字量输入通道5控制变频器的启动和停止，通道6控制升速，通道7控制降速它们分别对应连接器的B0018、B0020、B0022参数为P554.1=18、P573.1=20、P574.1=22；控制启停和升降速的参数设定完毕后，再设定速度给定的源，（根据设计要求，精轧润滑系统的出口压力保证5.8KG，换算成频率是32HZ）把32HZ输入到双字连接器KK0058中作为速度的给定值，Z后把速度值连到给定通道P443.1=58也可以用模拟量输入作为主给定P443.1=11.经过以上设置就把变频器与PLC300之间的控制建立起来了。接下来就是利用SIMTIC编程，核心技术就是压力传感器的压力反馈信号经A\D转换后进行一系列计算，Z终实现压力传感器的检测出口压力与设定值进行比较，若检测压力值小于设定值，则通过程序计算调节加压；若检测压力值大于设定值，则调节减压。通过模块运算程序调节变频器输出频率来控制改变油泵的出口压力大小，使泵的出口压力始终跟随设定值。
　　关键编程如下：

宣钢高线精轧润滑系统升级改造及应用效果

　　如上图所示：本站系统压力设定为0.65MP，压力反馈值若超过了该值，通过程序计算就会得到一个较大的中间值MW24，再与32500作减法比较后Z终输出一个比当前频率值要小的频率，使电机降速减小系统压力；当压力反馈值低于设定值时，通过程序计算又会得到一个较大的频率值，使系统压力始终更随压力设定值，达到稳定系统压力的作用。
　　另外精轧润滑站PLCS7-300通过DP通讯网络与主控室上位机联网，可以实施远程监控与操作功能。通过上位机WINCC监控画面，远程站PLC可以时时上传精轧润滑站内压力、温度、液位等信息，也可以从主操台HIM画面实现远程启停泵等所有操作功能，利用STEP7编程软件可远程在线监控和编制程序，自动化程度得到很大的提高。
　　4、优化改造效果
　　通过利用PLC程序计算模块实现了精轧润滑系统的压力闭环控制，使系统能够自动控制润滑泵的工作压力，并达到所需精度，改善了控制效果，提高了设备的可靠性。经过实际使用表明：该系统性能稳定，操作方便，控制精确，具有广阔的发展和应用前景。
　　参考文献
　　[1]《现代润滑技术》
　　[2]《自动润滑PLC控制技术的研究》

来源：《科技与企业》2015年11期