應用技術
作者：張金明，倪雲濤，李波
摘要 本文介紹的是西門子PLC自動控製係統在熱連軋退火酸洗段應用。本文著重闡述了西門子PLC控製係統在熱連軋退火酸洗段的控製及應用過程，達到生產自動化控製程度設計要求。
關鍵詞 PLC；溫度調節；可靠性；自動化
中圖分類號TF7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）48-0165-02
0引言
西南不鏽熱軋連退酸洗段基礎自動化PLC控製係統，本著“低投入、多功能、高效益”為前提，遵循可用性、先進性、可靠性、可維護性、安全性及開放性的原則，遵循行業標準和規範，要充分兼顧主體設備與其他係統對本係統的需求。注意借鑒相關工程成功的經驗，在引進先進技術、設備時既要堅持先進、適用、成熟、可靠的原則，又要盡量減少功能冗餘。為提高熱軋連退酸洗線產品質量奠定基礎。
1係統配置概況
基礎自動化係統采用西門子公司最新型PLC S7-300及ET200遠程站係列產品。SIEMENS S7-300係列產品功能強大，配置靈活，有如下突出特點：
1）高速：在程序執行方麵，極短的指令執行時間使S7-400在競爭中脫穎而出；
2）堅固：即使在惡劣、不穩定的工業環境下，全封閉的模板依然可正常工作；無風扇操作降低了安裝費用；在運行過程中，模板可插拔；
3）功能完善、強大：允許多CPU配置，功能更強、速度更快。同時，配有品種齊全的功能模板，充分滿足用戶各種類型的現場需求；
4）強通訊能力：分布式的內部總線允許在CPU與中央I/O間進行非常快的通訊，P總線與輸入/輸出模板進行數據交換。K總線將大量數據傳送到功能 模板和通訊模板。
ET200M是一個模塊化的I/O站，具有IP20的保護等級。它可以采用S7-300可編程控製器的信號模板和功能模板進行擴展。由於它可連接的模板範圍很廣，因此，ET200M適合於完成特殊的和複雜的自動化任務。ET200M是PROFIBUS-DP現場總線上的一個從站，最大的傳輸速率是12Mbps。
這套PLC係統設計一台S7-300的CUP，下麵掛8個ET200M I/O遠程站，係統控製包括：酸洗硫酸段係統、混酸一區係統、混酸二區係統、1-4#刷洗係統、新酸站係統、脫氮係統。
2 PLC係統在本項目中實現的主要控製回路
2.1換熱器溫度控製
酸洗用的酸溫度將通過介質流經一個換熱器來調節，並且在換熱器出口測量其溫度。根據實際溫度值和指定的設定值之間的偏差來給出控製器的輸出，操作對應的控製閥來調節進入換熱器的蒸汽或者冷卻水的流量，這也是一個經典的PID調節方式，換熱器出口酸的溫度控製對於酸洗的效果有直接的影響，其換熱器工藝決定加熱升溫較慢，1℃需要半小時，在PID的調節下能達到很好的效果並且能確保生產過程中溫度的相對恒定。
2.2直接加熱的溫度控製（蒸汽噴射）
這裏的溫度（例如：衝洗水溫度）將通過直接蒸汽噴射元件來調節。實際的溫度由一個安裝在適當位置的 Pt100 熱電阻測量。根據實際溫度值和指定的設定值之間的偏差來給出控製器的輸出，操作對應的控製閥來調節進入噴射孔的蒸汽流量。