西门子S7-200在热连轧飞剪润滑系统中的应用

关键词：西门子S7-200 欧姆龙CQM1 PLC

Abstract: In this paper,it introduces the application of SIEMENS S7-200 in lubricate oil pump control , in the same time it expounds the system theory, structure and the debug method. the paper gives out the attention items when OMRON PLC is substituted.

Key words: Siemens S7-200 OMRON CQM1 PLC

1 引言

　　飞剪作为热连轧轧机机组的重要设备，使用频率很高，每一块钢板都要切头和切尾。所以飞剪的润滑系统就非常重要，原润滑系统油泵的控制系统是随设备一起的欧姆龙的CQM1 CPU 41-V1，使用多年，精度达不到现在的工艺要求，备品备件已很难找到，原有的图纸及程序已经不存在，岗位工人对控制及连锁都不是很清楚，日常维护困难，以后还要与主传动连网通讯，因此，此次选用西门子S7-200系列PLC替代原有控制系统。

2 系统组成及原理

　　2.1 系统组成

　　热连轧飞剪润滑系统包括PLC一套，2台稀油泵，1台加热器，1个电磁水阀，相应的管道、油箱。如图1所示。整个系统是由西门子S7-200可编程控制器来控制，完成整个系统的连锁控制和保护，主控2台稀油泵，2台稀油泵的运行方式为一用一备。当飞剪运行前的准备好信号送来时，启动稀油泵。

图1：系统组成

　　2.2 控制方式

　　系统分为手动和自动控制两种方式，在手动方式下为操作人员根据实际运行情况按照操作规程中的先后顺序来启动，在自动方式下1#泵、2#泵互为备用，全自动运行，当一台泵发生故障，另一台泵自动启动。下面详细介绍自动控制方式：

　　在操作台上把控制方式的选择开关选到自动方式，当飞剪运行前的准备好信号送来，1#泵或者2#泵启动，如果在2分钟内油压力到达0.4Mpa，则油泵正常运行，如果2分钟后油压达不到0.4MPa，则跳闸，并报故障，油压低指示灯亮。

　　正常运行过程中，且1#泵主用，2#泵备用，若压力信号低于0.4Mpa时，则自动启动2#泵，30秒内压力信号还达不到0.4MPa，则跳闸，油压低指示灯亮;30秒内压力信号达到0.4MPa，则1#泵停止，2#泵继续运行。

　　同理，正常运行过程中，且2#泵主用，1#泵备用，若压力信号低于0.4Mpa时，则自动启动2#泵，30秒内压力信号还达不到0.4MPa，则跳闸，油压低指示灯亮;30秒内压力信号达到0.4MPa，则2#泵停止，1#泵继续运行。

　　油箱液位控制，当油箱内的液位低于下限时，自动打开进油管的电磁阀加油，液位到达上限时自动关闭电磁阀。

　　油箱温度控制，油箱的温度低于10℃，自动加热，油箱的温度高于40℃，打开冷却水进行降温。

3 软件设计

　　程序流程主要由连锁关系约束逻辑构成，如图2所示。

　　因为原有设备的有关资料的丢失，欧姆龙PLC的程序又被加密，只能从工艺要求出发制定连锁关系和顺序控制，并同时结合工艺人员新的控制要求，重新编写程序。

　　程序包括：主程序、工作油泵及系统的压力控制、油箱油温（加热器）的控制、电磁水阀的控制、油箱液位控制、故障及报警。

图2 程序流程

4 调试心得

　　欧姆龙可编程序控制器是以微机技术为核心的通用工业控制装置，它是将传统的继电器-接触器控制技术与计算机技术和通信技术融于一体，具有功能强大、环境适应性好、编程简单、使用方便等优点。但是欧姆龙程序的代号太繁琐（如:输入端子1的代号是0.01,输出端子1是100.01,而内部的继电器却有40.00什么的），再次, 欧姆龙编程器结构太大（带24V变压）,像个箱子一样,远没有西门子的小巧;

　　西门子 S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面：极高的可靠性、极丰富的指令集、易于掌握、便捷的操作、丰富的内置集成功能、实时特性、强劲的通讯能力、丰富的扩展模块。但是西门子软件没有自带的监控和模拟运行，需要仿真器（选件），调试程序不太方便。

　　欧姆龙PLC和西门子 S7-200系列PLC，各有各的优点和不足之处。

5 结束语

　　系统调试完毕后已投入运行，从运行效果看，系统的运行稳定，响应速度快，达到了设计要求。