6ES7223-1PL22-0XA8现货库存
1 引言
某火炮发射车为了提高命中率，在发射火炮前，必须先进行承载平台的调平。承载平台由四条支腿和四个轮胎支撑，为了保证调平后水平度的稳定，调平时让轮胎离地，只让四条支腿支撑平台，以克服轮胎变形引起的平面变化。要实现自动调平，就必须使电气控制系统和液压系统在计算机的控制下，成为一个有机的整体，协调、高效、准确地运行。平台控制的关键技术是调平算法的选择和自动调平技术的实现。我们使用了2个水平传感器，分别检测前后和左右的倾斜度，而每个支腿的升高都可能引起它们的变化，从控制系统来看，这是一个多输入多输出的强耦合的动态过程[1]。
火炮发射平台应该满足以下要求:
(1) 调平后，平台由四条支腿支撑并与车体脱离;
(2) 调平过程应在短时间内完成，并满足精度指标的要求;
(3) 平台调平后，应进行锁定以保证平台的状态至少24小时不变。
为了提高火炮的机动性，我们研究开发了PLC控制的自动调平系统，这种系统调平时间短，调平精度高，操作简单可靠，对提高火炮的机动性能具有重大意义。
2四点式平台的调平方法
图1是四点式承载平台示意图。按照对称矩形方式，采用4个垂直油缸来支撑平台。这种支撑形式具有稳定性好、抗倾覆能力强等优点，被广泛用于机动火炮的发射过程[2]。
图1 四点式承载平台示意图
调平系统中水平传感器安装如图2所示，水平传感器与平台的一条对角支点连线平行安装。平台有4个支点，平台重心不在两水平传感器交叉点上。如图2所示，2个方向倾角为α和β，传感器夹角为γ，则平台的倾斜度θ可以由α和β合成为:
如果2个方向的控制精度为±δ，则调平后平台的水平误差为:
从(2)式可以得到，控制度δ一定，当γ=90°时，平台的水平误差θ取小值，在大多数的调平系统中，两个传感器都互相垂直安装。此时
也就是说，两边的水平控制度应为整个平台水平控制度的 ，比如要求整个平台的倾斜度为2′，则控制时2方向的控制度应该为 。
图2 传感器安装示意图
根据水平传感器测出的水平倾角可以判断出4个支承点的高低，找出高点，按照“只升不降”的原则，采用升调平技术，把其他3个支点升高至与高点处于同一水平面后，调平过程结束。其技术关键是如何根据2个水平倾角决定各支点应该升高的高度，以及采用哪种方法去jingque控制各支点升高的高度。
3调平的PLC实现及系统构成
由于PLC的高可靠性和接口的简易性，使用PLC实现自动调平是一种很好的方法。假定高支点高度为A，某一支点高度为B，按照升调平方法，则B点需要升高的垂直高度为AB，我们可以用下面的公式计算出该支腿升高AB时所需要的脉冲数n，从而控制该支腿升高的高度，达到调平目的。
式中ΔP是产生1mm位移的固定脉冲，可以用实验方法jingque测出支点升高1mm所需的时间，编程控制加于液压开关的脉冲个数就可实现要求的位移。
本系统选用德国Siemens公司的SIMATICS7-300系列的PLC作为主控元件，其结构框图如图3所示。该PLC系统包含电源模块、CPU模块、模拟量输入(AI)模块、数字量输入(DI)模块和数字量输出(DO)模块[3]。通过2个水平传感器检测平台的左右倾角和前后倾角是否满足精度。检测出的倾角信号经相敏整流电路后送给模拟量输入模块。模拟量输入模块用来输入水平检测信号，自动完成A/D转换，送给CPU模块，与给定水平度进行比较。CPU模块作为控制器，可以发送各种控制命令，接收并处理各种数据，对整个系统进行协调控制。CPU模块输出的控制量通过数字量输出模块，控制各支腿继电器动作，从而可以控制各支腿的升降，达到调平目的。液电压力开关可以检测各个支腿是否着地，避免虚腿调平。支腿着地时，对应的液电压力开关就会闭合，数字量输入模块对应的输入信号就为高电平;支腿悬空时，对应的输入信号就为低电平。CPU模块根据读入的数字量做出相应的处理。
图3 调平系统的结构框图
4 系统的工作过程
本系统的工作过程与系统的软件流程相对应，分为四大模块，分别是:差动着地模块、手动调平模块、自动调平模块、自动撤收模块。根据平台的倾斜度，整个调平过程分为粗调和精调，倾斜度大于5°时，系统粗调，各支腿的动作速度较快;倾斜度小于5°时，系统精调，各支腿的动作速度较慢。其工作过程为:
(1) 启动电机，送启动信号给PLC;
(2) PLC接收到启动信号，执行程序;
(3) 差动放腿40s，保证所有调平支腿着地;
(4) 根据操作指令，执行调平过程:
·按下“手动调平”键，则根据发出的各支腿升降指令进行调平;
·按下“自动展开”键，系统自动读入水平传感器的倾角，判断倾斜度，自动进行调平。采用升调平技术，根据读入倾角值，判断高点，计算各支点需要升高的高度，用(4)式计算出所需脉冲数，把它对应加到各支腿，控制它们的高度，达到调平目的;
(5) 调平过程结束，发射车可以发射火炮。需要撤收时，按下自动撤收键，系统自动撤收所有调平支腿。
5 技术要求与试验结果
本调平系统的技术参数要求是:
(1) 调平精度≤2′
(2) 调平时间≤3min
(3) 保持稳定状态24h不变
试验证明，该系统达到了指标要求，调平时间小于1min，调平精度在2′以内，稳定性满足要求。本调平系统已调试完成，经过多次打靶实验，命中率比较高，取得了令人满意的效果。
1 引言
PLC已广泛应用于大中小型炼铁高炉。山西建邦集团通才工贸钢铁有限公司于2003年建造380m3高炉采用了自动化控制技术，现已顺利投入运行。
2系统组成
该公司380m3炼铁高炉自动化控制系统包括上料卷扬、高炉本体、布袋除尘与热风炉共三个子系统。整个自控系统中，上料卷扬是关键，也是本文的重点，其配料的精度，拉料的快慢直接影响着高炉的生产指标。
2.1 自动化系统组成
通常高炉自动化控制系统的软件包括:bbbbbbs2000版操作系统、Inbbblution FIX7.0监控软件、STEP 7西门子编程软件。其网络结构如图1所示。
图1 网络结构图
此高炉自动化控制系统的硬件包括:由SIMATIC 400CPU和S7-300 I/O模板构成一个工作站，用于上料卷扬和高炉本体的控制与检测;由SIMATIC 300 CPU和S7-300I/O模板构成另一工作站，用于热风炉和布袋除尘的控制与检测。这两个工作站还包括数量不等的电源模块和ET200通讯模板，系统共用4套研华工业微机、3个西门子CP5613网卡、一个以太网卡。
上料卷扬、高炉本体、热风炉和布袋除尘这3个系统通过西门子CPU的MPI/DP接口、三套工业微机的网卡CP5613串成一个MPI网。工作站的子站间是通过ET200相连而成的Profibus-DP网，高炉值班室设有一工程师站,工程师站与另一台操作微机通过以太网卡相连构成以太网。工程师可以根据实时曲线和历史曲线及相应生产指标之间的规律，确定重要参数区域，进行工艺分析判断，高效地得到技术分析结果，以便寻求到高炉生产过程工艺参数的佳范围和各参数间的佳组合，从而大限度地挖掘高炉潜力，不断改善技术经济指标。
2.2槽下设备简要介绍
槽下设备结构图如图2所示。
图2 槽下设备结构图
如图2所示，槽下设备由4条皮带，10个料仓，两个料坑组成，其中1#～5#是烧结仓，6#、7#是焦炭仓，8#是熔剂仓，9#是球团仓，10#是生矿仓，每个料仓对应一个震筛，5台配料秤分别装在8#、9#、10#仓和南北两个料坑上。
3 上料工艺要求
秤斗根据人工设定值备好料，按指定的放料顺序(料制)把料放至料车，送至高炉。料制如表1所示:
表1 料制表
上料时按照大循环循环上料:料制1→料制2→料制1→料制1→料制2→料制……。料制1对应矿、矿、焦、焦料种及顺序不变，料制2对应焦、焦、矿、矿料种及顺序不变。根据生产需求，第X料批可任选料制X，矿、焦选仓号时，只要料种对应也可任选。
4 料制运行编程方案
由表1上可以看出要想实现大循环的循环上料需要做以下工作:判断是第几料批，是料制几，是仓号几，在PLC里建一DB1块见表2。
表2 DB1块
至此建一闭区间功能块FC1即:MIN ≤IN0≤MAX,再建一功能块FC2。
5 配料补偿方案
为了保证上料的jingque性，上料时必须把料量误差降低到小，配料误差通常由以下两个因素产生:其一，称量斗放完料后边角挂料，放不干净;其二，振动筛的固有余振。要尽可能地消除误差，这就涉及到补偿的问题了。补偿模型的建立与下列几个量值有关:
·振动筛停止振动后，计算机采集到的料满后的称量值为满值QM;
·计算机发出料空信号，称量斗门关好后采集到的称量值为空值QK;
·人工设定的每斗的重量值为设定值QS;
·根据误差，经过功能块的计算得到补偿后的称量值为控制值QC;
·从发出停皮带或停筛信号到皮带或振筛停止振动，这段时间内的振料量为提前量QT;
·实际由皮带、小车送入炉内的量值为入炉量QR。
由以上定义可知:
新控制值的计算需要补偿余振的多余部分、积料产生的空值、前n次入炉量与n次人工设定值累计的差值，则
控制值=设定值-提前量+空值-(n次入炉量-n次设定值累计量)
即:
由于提前量、空值为随机量，采用算术平均值可以把误差降到小。但在实际应用中考虑到内存的容量，只取上次的提前量和空值。程序流程见图3。
图3 程序流程图
6 结束语
该系统上料卷扬采用S7-400CPU配以S7-300的模板，高炉本体采用网络系统数据采集、控制，大大降低了投资成本。自投运以来，该高炉在生产正常的情况下，每小时的上料可达到9批，由于其配料速度与配料精度的提高，相比同等类型的高炉，利用系数高出0.2左右，收到了可观的经济效益。也说明自动化系统的初投资，能从生产中不断取得的经济效益得到补偿，这是值得人们关注的问题
1引言
为了调整产业结构，提高安钢集团公司的经济效益，由武汉设计院设计建造的6流小方坯连铸机2000年6月投产竣工，后又经过两次较大规模的技术改造，该工程自动控制系统技术先进、价格合理，运行性能安全可靠，电仪一体化程度高，运行几年来，运行效果一直很好，2003年产钢达80万吨。
2PLC自动控制系统功能介绍
根据生产工艺的要求，自动化系统分为一级自动化和二级自动化控制，其中一级自动化为基础自动化级，是一套完整的电/仪一体化控制系统，连铸机每流设置一台德国西门子公司的S7-300系列PLC控制器，公用设备采用一台S7-400PLC，电磁搅拌系统采用ABB公司的PLC，1～3流，4～6流液面控制系统各有一台S7-300PLC，另设两个CRT操作站，其配置柜图如附图。
附图 连铸机自动化系统配置图
一级自动化的主要作用，一是完成各工艺装置的逻辑控制和操作，工艺参数的设置;二是工艺参数、设备状态的显示和报警及工艺流程画面的监控;三是过程控制及计算机的通讯等。该系统的主要特点是:采用电/仪一体化设计，结构严谨，自动化程度高，S7系列PLC数据处理能力和逻辑运算能力非常大，编程灵活，抗干扰能力强，使用维护方便等。
(1) 传动部分
对拉矫机、大包回转台、振动电机等需要调速的设备采用西门子公司的6SE70系列矢量控制变频调速装置，电磁搅拌采用瑞典ABB公司生产的可控硅逆变器柜组。
(2) 铸机公用PLC的功能
大包回转台包盖升降施转控制;中间包车行走、升降控制;风机控制;液压系统控制;连铸机水系统电动阀门控制;推钢机和翻转冷床控制;工艺过程的数据采集;相关设备逻辑关系联锁控制;铸机运行状态信息控制等。
(3) 铸流PLC功能
结晶器振动控制;拉矫机拖动控制;引锭杆传动控制;切割车控制;铸流辊道拖动控制;二冷水控制;故障报警等。
(4) CRT操作站画面
采用西门子产品Wincc组态软件，其主要功能为:生产过程的操作和参数修改;工艺流程画面显示;故障报警画面显示、报表打印和过程值趋势图显示等。
系统控制分为自动控制、手动控制和维修控制三种方式。自动控制分为过程计算机控制和电气自动控制两种。选择过程计算机控制方式后，控制的设定值来自二级计算机。选择电气自动化控制方式后，系统按PLC程序自动完成，系统的操作和设定置来自CRT操作站。选择手动控制方式，借助于CRT操作站和操作台进行操作。此种方式通常控制单体设备。在维修方式下，选择开关打在机旁，主要用于设备的现场调试与维修。
3 系统的完善与改进
在铸机的运行过程中，根据现场情况和工艺要求的变化。我们也实时对某些方面做的完善和改进措施。如一台变频器控制三台拉矫机改为脱坯辊单独采用一套变频调速装置;对24V直流系统进行更为详尽的按类分别供电控制;在Wincc画面上增加部分过程值的显示和趋势图;增加Wincc变量用于报警显示等等，这些改进在运行实践中证明是有益于连铸机的正常运行和方便设备的维修维护。
4 结束语
该铸机PLC控制系统运行至今，铸坯表面及内部质量都完全满足工艺要求，为我厂成功开发品种钢、促进产品结构多元化发挥了重要作用，也取得了十分可观的经济效益。