项目介绍我公司热轧带钢每年需要熟料42万吨。原来钢厂的铸锭是750轧机轧制成带坯的。/SPAN500mm热轧钢带轧制成成品，但压铸和初轧机工艺都已过时。用连铸工艺代替模铸铸锭初轧工艺，可以取消每年近50万吨的压铸初轧产能，使带材生产由两次射变为一次射，不仅可以大幅度提高效率，降低能耗，还可以提高成材率7%以上。因此，2001年，我公司新建并投产了一台年产57万吨的小方坯连铸机。控制系统采用西门子S7-400PLC控制器，传动装置采用西门子变频器，整个系统的I/O点约为2500点。该系统的投入使转炉钢实现了全连铸。系统配置根据连铸机的工艺生产特点，铸造流程控制系统一般采用相同的配置，每个流程一套，共三套，公用系统一套。CPU使用4个CPU块，包括416-2DP，交换机DI模板使用421-1BL00，用于访问交换机、操作箱等现场设备的I/O点。DO模板为422-1BL00，均为24VDC*32CH模板。中间继电器用于控制设备，并直接输出到指示单元。模拟量AI为431-1KF10，用于二冷水各段压力、流量、浇铸速度等仪表监控信号的接入。AO模板为432-1KH10，可任意配置通道类型控制调节阀。高速计数模块FM450连接到增量编码器，用于钢坯跟踪、长度测量等。以太网卡采用CP443-1IT，可以通过10M粗的电缆或双绞线进行通信。通过PLC STEP75.0编程软件和网络接口，监控站采用基于WINNT4.0操作系统的SIMATICWinCC5.0组态监控软件，有一个开发版本和三个运行版本。根据公司的实际情况和现有连铸机的配置，系统组成既要保证系统的先进性和可靠性，又要降低成本，保证系统的通用性。因此，我们选择了西门子控制设备。我公司有4台连铸机，其中2台由西门子PLC控制，监控系统均为SIMATICWinCC软件；四台变频器均采用西门子S7-400PLC，所有监控系统均为WinCC软件。这些系统多年来运行稳定可靠，几乎没有影响生产。我们的应用水平不断提高，几乎可以处理任何故障。由于产品的可替代性，我们也节省了大量的备件采购投入。SIEMENSPLC的优势在于：大大节省了开发人员的备件经费和培训经费，大大提高了开发速度和运行质量，缩短了故障排除时间。全集成自动化(TIA)有效降低了运营成本和系统间的接口成本。根据实际情况，设计方案为每套两个机架，接口模板IM460实现中心机架与扩展机架的连接。与变频器的通信通过CPU内置的PROFIBUS-DP接口实现，远程站ET200M通过IM通讯卡连接。系统通信网络采用西门子高速工业以太网，粗电缆连接，通信速率10Mb/s，抗干扰性好，PLC与PLC之间通信，变频器与国际现场总线标准之一PROFIBUS-DP之间通信控制。属于设备总线，主要用于复杂的现场设备和分布式I/O，物理结构为RS-485，最大传输速率为12mb/s，由于协议标准和传输介质相同，还连接ET200M作为远程I/O站，ET200M设置在I/O点集中的地方，如液压站、操作台、MCC等，有效减少了控制电缆的数量。监控站和PLC之间的通信采用双绞线介质。系统的功能公共PLC主要完成对钢包炉的控制
·二冷水流量动态控制 ·自动定尺系统·安全连锁和异常对策
小结及体会
我公司带钢坯连铸机2001年10月建成投产，控制系统运行稳定可靠，未由于自身原因导致任何模板损坏或者通讯中断现象，用户评价良好。本连铸机计算机自动控制系统采用西门子PLC控制系统，实现了设备的连锁启停、回路调节、报警、趋势记录等一系列功能，降低了能耗，提高了 作业率，减少了故障停机率，提高了铸坯的质量和产量；同时，连铸－热 送－热轧工艺的运行，也提高了劳动生产率、改善了工人工作环境、减轻 了工人劳动强度；控制系统在实现“三电一体化”的基础上成功将 PROFIBUS现场总线将传动系统和ET200M远程I/O系统连接到控制系统中,西门子全集成自动化的可靠运行，大大降低了投资和维护成本，提高了可靠性和控制水平，另外基础自动化系统所具有的开放性充分考虑了过程机 接口和全厂计算机数据网的联入方式，由于自行设计、自行开发，为整套 系统的可靠运行提供强有力的保障，取得了显著的经济效益和社会效益。
