CN113296463A - 一种金属方坯加工装置的控制系统及其实现方法 - Google Patents

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CN113296463A CN202110536391.9A CN202110536391A CN113296463A CN 113296463 A CN113296463 A CN 113296463A CN 202110536391 A CN202110536391 A CN 202110536391A CN 113296463 A CN113296463 A CN 113296463A
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袁训山
李炳峰
于洪胜
付欢欢
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Shandong Zhihui Patent Operation Co ltd
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Weifang Special Steel Group Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种金属方坯加工装置的控制系统，包括主控模块、变频驱动模块和PLC模块，PLC模块连接主控模块和变频驱动模块，PLC模块通过以太网连接有上位机，变频驱动模块连接轧制主电机和送进电机，轧制主电机包括1#轧机辊筒电机、2#轧机辊筒电机和3#轧机辊筒电机，送进电机包括进料辊筒电机和出料辊筒电机；所述PLC模块包括PLC控制器，PLC控制器连接有DP网络分散站、模拟量输入、模拟量输出，DP网络分散站用于控制液压站各个电磁阀的控制点，模拟量输入用于控制接近开关、按钮和开关，模拟量输出用于控制继电器。

Description

一种金属方坯加工装置的控制系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种金属方坯加工装置的控制系统，属于PLC电子控制技术领域。
背景技术
近年来，由于多种多样的钢铁制品被需求，所以，钢材的热轧多在严酷的条件下进行。在这种严酷条件下进行压延时，在热轧用轧辊与被压延钢材之间发生烧结。并且，随着轧辊的磨耗，轧辊表面变得粗糙并复制到被轧钢材的表面。
热轧可以破坏钢锭的铸造组织，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿压延方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在高温和压力作用下被焊合。
如专利号为CN200780052096.4，专利名称为热轧设备及使用该热轧设备的钢材的制造方法的专利，其有效特征为：
在该发明中，含有需要等待冷却的控制轧制材料的情况下，能够将通过冷却装置的冷却与使用待机装置的越行轧制适当地进行组合，因此能减少热轧机的空闲时间，从而能增加轧制的轧制材料的根数，提高轧制效率。
在该发明中，对应后续的轧制材料的轧制结束时刻，通过冷却装置能够将待机中的轧制材料(控制材料)在规定时刻冷却到规定的温度，因此热轧机能够无空闲地对材料进行，提高效率。
在该发明中，含有需要等待冷却的控制轧制材料的情况下，能够将通过第一、第二冷却装置的冷却与使用待机装置的越行轧制适当地进行组合，因此能减少热轧机的空闲时间，从而能增加轧制的轧制材料的根数，提高轧制效率。
上述专利通过运用冷却装置降低压延材料温度，进行减少热轧机的空闲时间，提高了热轧的效率，但是其产品生产率依旧较低，产品损耗大，且冷却装置的回收率较低，产生较大的生产成本。
发明内容
本发明针对背景技术中的不足，提供一种金属方坯加工装置的控制系统，能够检测钢材压延过程中各种指标，并根据检测到指标进行自动判断来控制钢材压延过程中设备的运行，可以提高钢材产品的加工生产效率、收得率，并降低其加工过程中的机械损耗，并且通过冷却水的使用，实现钢材加热炉的自主冷却，加快压延设备的工作时间，减少冷却成本，提高工作频率的自动化系统，提高生产过程自动化，提高其效率。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种金属方坯加工装置的控制系统，包括主控模块、变频驱动模块和PLC模块，PLC模块连接主控模块和变频驱动模块，PLC模块通过以太网连接有上位机，变频驱动模块连接轧制主电机和送进电机，轧制主电机包括1#轧机辊筒电机、2#轧机辊筒电机和3#轧机辊筒电机，送进电机包括进料辊筒电机和出料辊筒电机；
所述PLC模块包括PLC控制器，PLC控制器连接有DP网络分散站、模拟量输入、模拟量输出，DP网络分散站用于控制液压站各个电磁阀的控制点，模拟量输入用于控制接近开关、按钮和开关，模拟量输出用于控制继电器；
所述PLC控制器包括PLC主控U1、PLC扩展U2、PLC扩展U3、PLC扩展U4、PLC扩展U5和PLC扩展U6，PLC主控U1的型号为ST40；
所述主控模块包括380V三相电源R线、S线、T线和N线，380V三相电源R线、S线、T线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端接三相电源的L1线、L2线、L3线和N线；所述DP网络分散站包括电磁阀KV1-电磁阀KV8，三相电源的N线连接有电磁阀KV1一端，电磁阀KV1另一端连接有继电器KA7开关一端，继电器KA7开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA7线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q0.6脚，继电器KA7线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV2一端，电磁阀KV2另一端连接有继电器KA8开关一端，继电器KA8开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA8线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q0.7脚，继电器KA8线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV3一端，电磁阀KV3另一端连接有继电器KA9开关一端，继电器KA9开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA9线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.0脚，继电器KA9线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV4一端，电磁阀KV4另一端连接有继电器KA10开关一端，继电器KA10开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA10线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.1脚，继电器KA10线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV5一端，电磁阀KV5另一端连接有继电器KA11开关一端，继电器KA11开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA11线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.2脚，继电器KA11线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV6一端，电磁阀KV6另一端连接有继电器KA12开关一端，继电器KA12开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA12线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.3脚，继电器KA12线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV7一端，电磁阀KV7另一端连接有继电器KA13开关一端，继电器KA13开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA13线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.4脚，继电器KA13线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV8一端，电磁阀KV8另一端连接有继电器KA14开关一端，继电器KA14开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA14线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.5脚，继电器KA14线圈另一端接0V；
所述液压站包括液压油箱Z1，液压油箱Z1连接有齿轮泵Z2一端、柱塞泵Z8一端、电磁阀KV3和电磁阀YV的O脚，齿轮泵Z2另一端连接有液压站电机M1和柱塞泵Z3一端，柱塞泵Z3另一端连接有电磁阀KV6的A脚、电磁阀KV8的P脚、电磁阀KV2的P脚、电磁阀KV1的P脚、柱塞泵Z5一端和柱塞泵Z7一端，柱塞泵Z8另一端连接有继电器KV4、柱塞泵Z4一端和柱塞泵Z9一端，柱塞泵Z9另一端连接有柱塞泵Z5一端、柱塞泵Z10一端、电磁阀KV8的O脚、油缸腔和电磁阀KV7，柱塞泵Z10另一端连接有柱塞泵Z11一端、柱塞泵Z7一端和电磁阀KV2的O脚，柱塞泵Z11另一端连接有电磁阀KV1的O脚，柱塞泵Z7另一端连接有电磁阀KV1的P脚和O脚，柱塞泵Z7还连接有柱塞泵Z6，柱塞泵Z6连接有电磁阀KV2的P脚和A脚，柱塞泵Z5连接有电磁阀KV8的P脚和A脚，柱塞泵Z4连接有电磁阀KV5的P脚和A脚，电磁阀YV的P脚连接有调速阀Q1一端，调速阀Q1另一端连接柱塞泵Z4，电磁阀YV的A脚连接有柱塞泵Z12一端，柱塞泵Z12另一端连接有柱塞泵Z15一端和油缸腔，柱塞泵Z15另一端连接有电磁阀KV7和柱塞泵Z5。
进一步的，所述三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端连接有接触器KM1开关一端，接触器KM1开关另一端连接有热继电器FR1一端，热继电器FR1另一端连接有液压站电机M1，此部分用于控制液压站电机，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF3一端，断路器QF3另一端连接有接触器KM2开关一端，接触器KM2开关另一端连接有热继电器FR2一端，热继电器FR2另一端连接有电机M2，此部分用于控制凉水塔风机电机；
所述三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF4一端，断路器QF4另一端连接有变频器Q1一端，变频器Q1另一端连接有电机M3，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF5一端，断路器QF5另一端连接有变频器Q2一端，变频器Q2另一端连接有电机M4，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF6一端，断路器QF6另一端连接有变频器Q3一端，变频器Q3另一端连接有电机M5，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF7一端，断路器QF7另一端连接有变频器Q4一端，变频器Q4另一端连接有电机M6，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF8一端，断路器QF8另一端连接有变频器Q5一端，变频器Q5另一端连接有电机M7。
进一步的，所述变频驱动模块包括变频器Q1，变频器Q1的FWD脚连接有继电器KA1开关一端，继电器KA1开关另一端连接变频器Q1的COM脚，变频器Q1的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I0.3脚，变频器Q1的TC脚接+24V，变频器Q1的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q1的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q1的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M3，用于进料辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块还包括变频器Q2，变频器Q2的FWD脚连接有继电器KA2开关一端，继电器KA2开关另一端连接变频器Q2的COM脚，变频器Q2的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I0.5脚，变频器Q1的TC脚接+24V，变频器Q2的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q2的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q2的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M4，用于出料辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块包括变频器Q3，变频器Q3的FWD脚连接有继电器KA3开关一端，继电器KA3开关另一端连接变频器Q3的COM脚，变频器Q3的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.0脚，变频器Q3的TC脚接+24V，变频器Q3的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q3的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q3的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M5，用于1#轧机辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块包括变频器Q4，变频器Q4的FWD脚连接有继电器KA4开关一端，继电器KA4开关另一端连接变频器Q4的COM脚，变频器Q4的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.1脚，变频器Q4的TC脚接+24V，变频器Q4的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q4的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q4的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M6，用于2#轧机辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块包括变频器Q5，变频器Q5的FWD脚连接有继电器KA5开关一端，继电器KA5开关另一端连接变频器Q5的COM脚，变频器Q5的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.2脚，变频器Q5的TC脚接+24V，变频器Q5的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q5的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q5的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M7，用于3#轧机辊筒电机的变频驱动控制。
进一步的，所述模拟量输入包括PLC主控U1的输入端，PLC主控U1的输入端I0.0脚连接有按钮SE1一端，按钮SE1另一端接+24V，此部分用于急停按钮控制，PLC主控U1的输入端I0.1脚连接有按钮SE2一端，按钮SE2另一端接+24V，此部分用于启动按钮控制；
所述PLC主控U1的输入端I0.2脚连接有按钮SE3一端，按钮SE3另一端接+24V，此部分用于停止按钮控制，PLC主控U1的输入端I0.3脚连接有开关K1一端，开关K1另一端接+24V，此部分用于进料辊筒电机故障信号控制，PLC主控U1的输入端I0.4脚连接有接近开关SQ1一端，接近开关SQ1另一端接0V和24V，此部分用于进料辊筒电机光电检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I0.5脚连接有开关K2一端，开关K2另一端接+24V，此部分用于出料辊筒电机故障信号控制，PLC主控U1的输入端I0.6脚连接有接近开关SQ2一端，接近开关SQ2另一端接0V和24V，此部分用于出料辊筒电机光电检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I0.7脚连接有接近开关SQ3一端，接近开关SQ3另一端接0V和24V，此部分用于出料油缸伸出检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.0脚连接有接近开关SQ4一端，接近开关SQ4另一端接0V和24V，此部分用于出料油缸缩回检测PNP控制。
进一步的，所述PLC主控U1的输入端I1.1脚连接有接近开关SQ5一端，接近开关SQ5另一端接0V和24V，此部分用于1#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.2脚连接有接近开关SQ6一端，接近开关SQ6另一端接0V和24V，此部分用于1#轧机油缸上极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.3脚连接有接近开关SQ7一端，接近开关SQ7另一端接0V和24V，此部分用于2#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.4脚连接有接近开关SQ8一端，接近开关SQ8另一端接0V和24V，此部分用于2#轧机油缸上极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.5脚连接有接近开关SQ9一端，接近开关SQ9另一端接0V和24V，此部分用于3#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.6脚连接有接近开关SQ10一端，接近开关SQ10另一端接0V和24V，此部分用于3#轧机油缸上极限检测PNP控制；
所述PLC主控U1的输入端I1.7脚连接有开关K3一端，开关K3另一端接+24V，此部分用于液压站运行信号控制，PLC主控U1的输入端I2.0脚连接有开关K4一端，开关K4另一端接+24V，此部分用于1#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.1脚连接有开关K5一端，开关K5另一端接+24V，此部分用于2#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.2脚连接有开关K6一端，开关K6另一端接+24V，此部分用于3#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.3脚连接有开关K7一端，开关K7另一端接+24V，此部分用于凉水塔风机运行信号控制。
进一步的，所述模拟量输出包括PLC主控U1的输出端，PLC主控U1的输出端Q0.0脚连接有继电器KA1一端，继电器KA1另一端接0V，此部分用于进料辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.1脚连接有继电器KA2一端，继电器KA2另一端接0V，此部分用于出料辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.2脚连接有继电器KA3一端，继电器KA3另一端接0V，此部分用于1#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.3脚连接有继电器KA4一端，继电器KA4另一端接0V，此部分用于2#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.4脚连接有继电器KA5一端，继电器KA5另一端接0V，此部分用于3#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.5脚连接有继电器KA6一端，继电器KA6另一端接0V，此部分用于液压站启动控制；所述PLC主控U1的输出端Q0.6脚连接有继电器KA7一端，继电器KA7另一端接0V，此部分用于出料顶出油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q0.7脚连接有继电器KA8一端，继电器KA8另一端接0V，此部分用于出料顶出油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.0脚连接有继电器KA9一端，继电器KA9另一端接0V，此部分用于1#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.1脚连接有继电器KA10一端，继电器KA10另一端接0V，此部分用于1#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.2脚连接有继电器KA11一端，继电器KA11另一端接0V，此部分用于2#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.3脚连接有继电器KA12一端，继电器KA12另一端接0V，此部分用于2#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.4脚连接有继电器KA13一端，继电器KA13另一端接0V，此部分用于3#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.5脚连接有继电器KA14一端，继电器KA14另一端接0V，此部分用于3#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.6脚连接有继电器KA15一端，继电器KA15另一端接0V，此部分用于溢流阀控制，PLC主控U1的输出端Q1.7脚连接有继电器KA16一端，继电器KA16另一端接0V，此部分用于凉水塔启动控制。
进一步的，所述三相电源的L1线和N线连接有PLC模块，三相电源的L1线和N线连接有开关电源的L脚和N脚，开关电源的-脚和+脚连接有触摸屏GL070，并分别接0V和+24V，三相电源的N线连接有热继电器FR1常闭触点一端，热继电器FR1常闭触点另一端连接有接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端连接有继电器KA6开关一端，继电器KA6开关另一端接三相电源的L1线，继电器KA6线圈一端接PLC主控U1的输出端Q0.5脚，继电器KA6线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有热继电器FR2常闭触点一端，热继电器FR2常闭触点另一端连接有接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端连接有继电器KA16开关一端，继电器KA16开关另一端接三相电源的L1线，继电器KA16线圈一端接PLC主控U1的输出端Q1.7脚，继电器KA16线圈另一端接0V，接触器KM1开关一端接24V，接触器KM1开关另一端接PLC主控U1的输入端I1.7脚，接触器KM2开关一端接24V，接触器KM2开关另一端接PLC主控U1的输入端I2.3脚。
进一步的，所述PLC扩展U2的0脚连接有指示灯D1一端，指示灯D1另一端接+24V，此部分用于三色灯—红控制，PLC扩展U2的1脚连接有指示灯D2一端，指示灯D2另一端接+24V，此部分用于三色灯—绿控制，PLC扩展U2的2脚连接有指示灯D3一端，指示灯D3另一端接+24V，此部分用于三色灯—黄控制；
所述PLC扩展U4的0+脚和0-脚之间连接有变送器IT9，用于冷却水供水温度反馈，PLC扩展U4的1+脚和1-脚之间连接有变送器IT10，用于冷却水回水温度反馈，PLC扩展U4的2+脚和2-脚之间连接有变送器IT11，用于冷却水池液位反馈；
所述PLC扩展U4连接有电动阀的控制输入R1、电动阀的控制输入R2、电动阀的控制输入R3和电动阀的控制输入R4，分别用于预热频率调节、预热电流调节、1#加热炉频率调节和1#加热炉电流调节；
所述PLC扩展U5连接有电动阀的控制输入R5、电动阀的控制输入R6、电动阀的控制输入R7和电动阀的控制输入R8，分别用于2#加热炉频率调节、2#加热炉电流调节、3#加热炉频率调节和3#加热炉电流调节；
所述PLC扩展U3的0+脚和0-脚之间连接有变送器IT1，用于预热温度反馈，PLC扩展U3的1+脚和1-脚之间连接有变送器IT2，用于预冷却水温度反馈，PLC扩展U3的2+脚和2-脚之间连接有变送器IT3，用于1#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的3+脚和3-脚之间连接有变送器IT4，用于1#加热炉冷却水温度反馈，PLC扩展U3的4+脚和4-脚之间连接有变送器IT5，用于2#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的5+脚和5-脚之间连接有变送器IT6，用于2#加热炉冷却水温度反馈，PLC扩展U3的6+脚和6-脚之间连接有变送器IT7，用于3#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的7+脚和7-脚之间连接有变送器IT8，用于3#加热炉冷却水温度反馈。
一种金属方坯加工装置的控制系统的实现方法，包括以下步骤：
系统开始运行，完成后进入步骤S101；
步骤S101，PLC模块控制启动进料辊筒电机，进料辊筒运行，完成后进入步骤S102；
步骤S102，进料辊筒检测是否到位，若是到位则运行步骤S103；否则返回执行步骤S101；步骤S103，PLC模块控制停止进料辊筒电机，进料辊筒停止运行，完成后进入步骤S104；步骤S104，检测三个轧机是否运行，若是运行，则进入步骤S105，否则返回执行步骤S103；
步骤S105，送料辊筒运行，预热炉运行，完成后进入步骤S106；
步骤S106，1#加热炉运行、1#轧机运行、2#加热炉运行、2#轧机运行、3#加热炉运行、3#轧机运行，钢材经1#加热炉加热后进入1#轧机进行压延，再进入2#加热炉进行加热，2#加热炉加热后2#轧机进行压延，2#轧机压延完进入3#加热炉进行加热，3#加热炉加热后3#轧机进行压延；
1#加热炉运行、2#加热炉运行和3#轧机运行过程中对钢材是否达到预设温度，若是达到则1#加热炉运行、2#加热炉运行和3#轧机运行继续运行，若是没达到则进行PID调温控制电流输出，1#轧机运行按照预设频率比例f1写入运行，2#轧机运行按照预设频率比例a*f1写入运行，3#轧机运行按照预设频率比例b*f1写入运行，完成后进入步骤S107；
步骤S107，出料辊筒运行，出料辊筒按照预设频率比例c*f1写入，完成后进入步骤S108；步骤S108，出料辊筒是否到位，若是到位则进入步骤S109，否则返回执行步骤S107；
步骤S109，出料辊筒停止，完成后进入步骤S110；
步骤S110，出料定出油缸将钢材顶出。
进一步的，所述实现方法还包括加热炉的线圈冷却方法，加热炉的线圈冷却方法包括以下步骤：
步骤S201，检测冷却水供水温度，完成后进入步骤S202；
步骤S202,对1#加热炉冷却水温度、2#加热炉冷却水温度和3#加热炉冷却水温度进行检测，若是未超温则进入步骤S203，若是超温则进行超温报警；
步骤S203，检测冷却水总回温，完成后进入步骤S204；
步骤S204，判断其是否大于预警值，若是大于则凉水塔风机打开，并进行执行步骤S204，若是不大于则进入步骤S205；
步骤S205，凉水塔风机关闭，完成后返回执行步骤S201。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明对钢材压延生产进行智能化控制，各个工艺流程有序进行，工作效率更高，加工时间更短，工艺流畅性提高，降低了每次加工工艺的工作时间，且通过加工工艺可提高产品收得率以及降低产品的损耗率，进而提高加工产品的生产效率；该系统具备五台不同频率变频器同时运行，进一步加快了工艺流程的工作效率，且本发明通过冷却水的使用，可实现钢材加热炉线圈的冷却，减少压延装置的空闲时间，提高压延的工作效率，同时冷却水的回收率大幅提升，降低了冷却成本。
本发明所述的控制系统中抗干扰能力强，能够很好的屏蔽周围环境对控制系统数据采集传输的影响，反应速度快，反应时间控制10ms内，数据传输速率快，可达到1200到115200b/s，可以及时将检测的数据进行上传，从而能够快速的控制设备进行运行状态的切换，保证了钢材压延过程中工艺的精准率，提高了压延后钢材的质量。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明中控制系统的结构框图；
图2是本发明中液压站的液压原理图；
图3至图5是本发明控制系统中主控模块的电气原理图；
图6是本发明控制系统中变频驱动模块的电气原理图；
图7至图10是本发明控制系统中PLC模块的电气原理图；
图11是本发明控制系统的实现方法的流程图；
图12是本发明方法加热炉的线圈冷却方法的流程图；
图13是本发明中金属方坯加工装置的结构框图.
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图13所示，一种金属方坯加工装置包括进料辊筒，进料辊筒的终端处设有预热炉，接近预热炉的出料端处设有1#加热炉，接近1#加热炉的出料端设有1#轧机，接近1#轧机的的出料端设有2#加热炉，接近2#加热炉的出料端设有2#轧机，接近2#轧机的的出料端设有3#加热炉，接近3#加热炉的出料端设有3#轧机，接近3#轧机的的出料端设有出料辊筒。
如图1所示，一种金属方坯加工装置的控制系统包括主控模块、变频驱动模块和PLC模块，PLC模块连接主控模块和变频驱动模块，PLC模块通过以太网连接有上位机，变频驱动模块连接轧制主电机和送进电机，轧制主电机包括1#轧机辊筒电机、2#轧机辊筒电机和3#轧机辊筒电机，送进电机包括进料辊筒电机和出料辊筒电机。
所述PLC模块包括PLC控制器，PLC控制器连接有DP网络分散站、模拟量输入、模拟量输出，DP网络分散站用于控制液压站各个电磁阀的控制点，模拟量输入用于控制接近开关、按钮和开关，模拟量输出用于控制继电器。
如图2所示，所述液压站包括液压油箱Z1，液压油箱Z1连接有齿轮泵Z2一端、柱塞泵Z8一端、电磁阀KV3和电磁阀YV的O脚，齿轮泵Z2另一端连接有液压站电机M1和柱塞泵Z3一端，柱塞泵Z3另一端连接有电磁阀KV6的A脚、电磁阀KV8的P脚、电磁阀KV2的P脚、电磁阀KV1的P脚、柱塞泵Z5一端和柱塞泵Z7一端，柱塞泵Z8另一端连接有继电器KV4、柱塞泵Z4一端和柱塞泵Z9一端，柱塞泵Z9另一端连接有柱塞泵Z5一端、柱塞泵Z10一端、电磁阀KV8的O脚、油缸腔和电磁阀KV7，柱塞泵Z10另一端连接有柱塞泵Z11一端、柱塞泵Z7一端和电磁阀KV2的O脚，柱塞泵Z11另一端连接有电磁阀KV1的O脚，柱塞泵Z7另一端连接有电磁阀KV1的P脚和O脚，柱塞泵Z7还连接有柱塞泵Z6，柱塞泵Z6连接有电磁阀KV2的P脚和A脚，柱塞泵Z5连接有电磁阀KV8的P脚和A脚，柱塞泵Z4连接有电磁阀KV5的P脚和A脚，电磁阀YV的P脚连接有调速阀Q1一端，调速阀Q1另一端连接柱塞泵Z4，电磁阀YV的A脚连接有柱塞泵Z12一端，柱塞泵Z12另一端连接有柱塞泵Z15一端和油缸腔，柱塞泵Z15另一端连接有电磁阀KV7和柱塞泵Z5。
如图3所示，所述主控模块包括380V三相电源R线、S线、T线和N线，380V三相电源R线、S线、T线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端接三相电源的L1线、L2线、L3线和N线，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端连接有接触器KM1开关一端，接触器KM1开关另一端连接有热继电器FR1一端，热继电器FR1另一端连接有液压站电机M1，此部分用于控制液压站电机，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF3一端，断路器QF3另一端连接有接触器KM2开关一端，接触器KM2开关另一端连接有热继电器FR2一端，热继电器FR2另一端连接有电机M2，此部分用于控制凉水塔风机电机。
所述三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF4一端，断路器QF4另一端连接有变频器Q1一端，变频器Q1另一端连接有电机M3，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF5一端，断路器QF5另一端连接有变频器Q2一端，变频器Q2另一端连接有电机M4，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF6一端，断路器QF6另一端连接有变频器Q3一端，变频器Q3另一端连接有电机M5，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF7一端，断路器QF7另一端连接有变频器Q4一端，变频器Q4另一端连接有电机M6，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF8一端，断路器QF8另一端连接有变频器Q5一端，变频器Q5另一端连接有电机M7。
如图6所示，所述变频驱动模块包括变频器Q1，变频器Q1的FWD脚连接有继电器KA1开关一端，继电器KA1开关另一端连接变频器Q1的COM脚，变频器Q1的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I0.3脚，变频器Q1的TC脚接+24V，变频器Q1的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q1的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q1的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M3，用于进料辊筒电机的变频驱动控制。
所述变频驱动模块还包括变频器Q2，变频器Q2的FWD脚连接有继电器KA2开关一端，继电器KA2开关另一端连接变频器Q2的COM脚，变频器Q2的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I0.5脚，变频器Q1的TC脚接+24V，变频器Q2的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q2的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q2的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M4，用于出料辊筒电机的变频驱动控制。
所述变频驱动模块包括变频器Q3，变频器Q3的FWD脚连接有继电器KA3开关一端，继电器KA3开关另一端连接变频器Q3的COM脚，变频器Q3的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.0脚，变频器Q3的TC脚接+24V，变频器Q3的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q3的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q3的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M5，用于1#轧机辊筒电机的变频驱动控制。
所述变频驱动模块包括变频器Q4，变频器Q4的FWD脚连接有继电器KA4开关一端，继电器KA4开关另一端连接变频器Q4的COM脚，变频器Q4的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.1脚，变频器Q4的TC脚接+24V，变频器Q4的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q4的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q4的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M6，用于2#轧机辊筒电机的变频驱动控制。
所述变频驱动模块包括变频器Q5，变频器Q5的FWD脚连接有继电器KA5开关一端，继电器KA5开关另一端连接变频器Q5的COM脚，变频器Q5的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.2脚，变频器Q5的TC脚接+24V，变频器Q5的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q5的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q5的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M7，用于3#轧机辊筒电机的变频驱动控制。
所述PLC控制器包括PLC主控U1、PLC扩展U2、PLC扩展U3、PLC扩展U4、PLC扩展U5和PLC扩展U6，PLC主控U1的型号为ST40。
如图7所示，所述模拟量输入包括PLC主控U1的输入端，PLC主控U1的输入端I0.0脚连接有按钮SE1一端，按钮SE1另一端接+24V，此部分用于急停按钮控制，PLC主控U1的输入端I0.1脚连接有按钮SE2一端，按钮SE2另一端接+24V，此部分用于启动按钮控制。
所述PLC主控U1的输入端I0.2脚连接有按钮SE3一端，按钮SE3另一端接+24V，此部分用于停止按钮控制，PLC主控U1的输入端I0.3脚连接有开关K1一端，开关K1另一端接+24V，此部分用于进料辊筒电机故障信号控制，PLC主控U1的输入端I0.4脚连接有接近开关SQ1一端，接近开关SQ1另一端接0V和24V，此部分用于进料辊筒电机光电检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I0.5脚连接有开关K2一端，开关K2另一端接+24V，此部分用于出料辊筒电机故障信号控制，PLC主控U1的输入端I0.6脚连接有接近开关SQ2一端，接近开关SQ2另一端接0V和24V，此部分用于出料辊筒电机光电检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I0.7脚连接有接近开关SQ3一端，接近开关SQ3另一端接0V和24V，此部分用于出料油缸伸出检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.0脚连接有接近开关SQ4一端，接近开关SQ4另一端接0V和24V，此部分用于出料油缸缩回检测PNP控制。
所述PLC主控U1的输入端I1.1脚连接有接近开关SQ5一端，接近开关SQ5另一端接0V和24V，此部分用于1#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.2脚连接有接近开关SQ6一端，接近开关SQ6另一端接0V和24V，此部分用于1#轧机油缸上极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.3脚连接有接近开关SQ7一端，接近开关SQ7另一端接0V和24V，此部分用于2#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.4脚连接有接近开关SQ8一端，接近开关SQ8另一端接0V和24V，此部分用于2#轧机油缸上极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.5脚连接有接近开关SQ9一端，接近开关SQ9另一端接0V和24V，此部分用于3#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.6脚连接有接近开关SQ10一端，接近开关SQ10另一端接0V和24V，此部分用于3#轧机油缸上极限检测PNP控制。
所述PLC主控U1的输入端I1.7脚连接有开关K3一端，开关K3另一端接+24V，此部分用于液压站运行信号控制，PLC主控U1的输入端I2.0脚连接有开关K4一端，开关K4另一端接+24V，此部分用于1#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.1脚连接有开关K5一端，开关K5另一端接+24V，此部分用于2#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.2脚连接有开关K6一端，开关K6另一端接+24V，此部分用于3#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.3脚连接有开关K7一端，开关K7另一端接+24V，此部分用于凉水塔风机运行信号控制。
如图8所示，所述模拟量输出包括PLC主控U1的输出端，PLC主控U1的输出端Q0.0脚连接有继电器KA1一端，继电器KA1另一端接0V，此部分用于进料辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.1脚连接有继电器KA2一端，继电器KA2另一端接0V，此部分用于出料辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.2脚连接有继电器KA3一端，继电器KA3另一端接0V，此部分用于1#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.3脚连接有继电器KA4一端，继电器KA4另一端接0V，此部分用于2#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.4脚连接有继电器KA5一端，继电器KA5另一端接0V，此部分用于3#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.5脚连接有继电器KA6一端，继电器KA6另一端接0V，此部分用于液压站启动控制。
所述PLC主控U1的输出端Q0.6脚连接有继电器KA7一端，继电器KA7另一端接0V，此部分用于出料顶出油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q0.7脚连接有继电器KA8一端，继电器KA8另一端接0V，此部分用于出料顶出油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.0脚连接有继电器KA9一端，继电器KA9另一端接0V，此部分用于1#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.1脚连接有继电器KA10一端，继电器KA10另一端接0V，此部分用于1#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.2脚连接有继电器KA11一端，继电器KA11另一端接0V，此部分用于2#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.3脚连接有继电器KA12一端，继电器KA12另一端接0V，此部分用于2#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.4脚连接有继电器KA13一端，继电器KA13另一端接0V，此部分用于3#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.5脚连接有继电器KA14一端，继电器KA14另一端接0V，此部分用于3#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.6脚连接有继电器KA15一端，继电器KA15另一端接0V，此部分用于溢流阀控制，PLC主控U1的输出端Q1.7脚连接有继电器KA16一端，继电器KA16另一端接0V，此部分用于凉水塔启动控制。
如图4所示，所述三相电源的L1线和N线连接有PLC模块，三相电源的L1线和N线连接有开关电源的L脚和N脚，开关电源的-脚和+脚连接有触摸屏GL070，并分别接0V和+24V，三相电源的N线连接有热继电器FR1常闭触点一端，热继电器FR1常闭触点另一端连接有接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端连接有继电器KA6开关一端，继电器KA6开关另一端接三相电源的L1线，继电器KA6线圈一端接PLC主控U1的输出端Q0.5脚，继电器KA6线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有热继电器FR2常闭触点一端，热继电器FR2常闭触点另一端连接有接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端连接有继电器KA16开关一端，继电器KA16开关另一端接三相电源的L1线，继电器KA16线圈一端接PLC主控U1的输出端Q1.7脚，继电器KA16线圈另一端接0V，接触器KM1开关一端接24V，接触器KM1开关另一端接PLC主控U1的输入端I1.7脚，接触器KM2开关一端接24V，接触器KM2开关另一端接PLC主控U1的输入端I2.3脚。
如图4和图5所示，所述DP网络分散站包括电磁阀KV1-电磁阀KV8，三相电源的N线连接有电磁阀KV1一端，电磁阀KV1另一端连接有继电器KA7开关一端，继电器KA7开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA7线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q0.6脚，继电器KA7线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV2一端，电磁阀KV2另一端连接有继电器KA8开关一端，继电器KA8开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA8线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q0.7脚，继电器KA8线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV3一端，电磁阀KV3另一端连接有继电器KA9开关一端，继电器KA9开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA9线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.0脚，继电器KA9线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV4一端，电磁阀KV4另一端连接有继电器KA10开关一端，继电器KA10开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA10线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.1脚，继电器KA10线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV5一端，电磁阀KV5另一端连接有继电器KA11开关一端，继电器KA11开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA11线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.2脚，继电器KA11线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV6一端，电磁阀KV6另一端连接有继电器KA12开关一端，继电器KA12开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA12线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.3脚，继电器KA12线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV7一端，电磁阀KV7另一端连接有继电器KA13开关一端，继电器KA13开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA13线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.4脚，继电器KA13线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV8一端，电磁阀KV8另一端连接有继电器KA14开关一端，继电器KA14开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA14线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.5脚，继电器KA14线圈另一端接0V。
如图9所示，所述PLC扩展U2的0脚连接有指示灯D1一端，指示灯D1另一端接+24V，此部分用于三色灯—红控制，PLC扩展U2的1脚连接有指示灯D2一端，指示灯D2另一端接+24V，此部分用于三色灯—绿控制，PLC扩展U2的2脚连接有指示灯D3一端，指示灯D3另一端接+24V，此部分用于三色灯—黄控制。
所述PLC扩展U3的0+脚和0-脚之间连接有变送器IT1，用于预热温度反馈，PLC扩展U3的1+脚和1-脚之间连接有变送器IT2，用于预冷却水温度反馈，PLC扩展U3的2+脚和2-脚之间连接有变送器IT3，用于1#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的3+脚和3-脚之间连接有变送器IT4，用于1#加热炉冷却水温度反馈，PLC扩展U3的4+脚和4-脚之间连接有变送器IT5，用于2#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的5+脚和5-脚之间连接有变送器IT6，用于2#加热炉冷却水温度反馈，PLC扩展U3的6+脚和6-脚之间连接有变送器IT7，用于3#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的7+脚和7-脚之间连接有变送器IT8，用于3#加热炉冷却水温度反馈。
如图10所示，所述PLC扩展U4的0+脚和0-脚之间连接有变送器IT9，用于冷却水供水温度反馈，PLC扩展U4的1+脚和1-脚之间连接有变送器IT10，用于冷却水回水温度反馈，PLC扩展U4的2+脚和2-脚之间连接有变送器IT11，用于冷却水池液位反馈。
所述PLC扩展U4连接有电动阀的控制输入R1、电动阀的控制输入R2、电动阀的控制输入R3和电动阀的控制输入R4，分别用于预热频率调节、预热电流调节、1#加热炉频率调节和1#加热炉电流调节。
所述PLC扩展U5连接有电动阀的控制输入R5、电动阀的控制输入R6、电动阀的控制输入R7和电动阀的控制输入R8，分别用于2#加热炉频率调节、2#加热炉电流调节、3#加热炉频率调节和3#加热炉电流调节。
如图11所示，一种金属方坯加工装置的控制系统的实现方法，包括以下步骤：
系统开始运行，完成后进入步骤S101；
步骤S101，PLC模块控制启动进料辊筒电机，进料辊筒运行，完成后进入步骤S102；
步骤S102，进料辊筒检测是否到位，若是到位则运行步骤S103；否则返回执行步骤S101；步骤S103，PLC模块控制停止进料辊筒电机，进料辊筒停止运行，完成后进入步骤S104；步骤S104，检测三个轧机是否运行，若是运行，则进入步骤S105，否则返回执行步骤S103；
步骤S105，送料辊筒运行，预热炉运行，完成后进入步骤S106；
步骤S106，1#加热炉运行、1#轧机运行、2#加热炉运行、2#轧机运行、3#加热炉运行、3#轧机运行，钢材经1#加热炉加热后进入1#轧机进行压延，再进入2#加热炉进行加热，2#加热炉加热后2#轧机进行压延，2#轧机压延完进入3#加热炉进行加热，3#加热炉加热后3#轧机进行压延；
1#加热炉运行、2#加热炉运行和3#轧机运行过程中对钢材是否达到预设温度，若是达到则1#加热炉运行、2#加热炉运行和3#轧机运行继续运行，若是没达到则进行PID调温控制电流输出，1#轧机运行按照预设频率比例f1写入运行，2#轧机运行按照预设频率比例a*f1写入运行，3#轧机运行按照预设频率比例b*f1写入运行，完成后进入步骤S107；
步骤S107，出料辊筒运行，出料辊筒按照预设频率比例c*f1写入，完成后进入步骤S108；步骤S108，出料辊筒是否到位，若是到位则进入步骤S109，否则返回执行步骤S107；
步骤S109，出料辊筒停止，完成后进入步骤S110；
步骤S110，出料定出油缸将钢材顶出。
如图12所示，一种金属方坯加工装置的控制系统的实现方法还包括加热炉的线圈冷却方法，加热炉的线圈冷却方法包括以下步骤：
步骤S201，检测冷却水供水温度，完成后进入步骤S202；
步骤S202,对1#加热炉冷却水温度、2#加热炉冷却水温度和3#加热炉冷却水温度进行检测，若是未超温则进入步骤S203，若是超温则进行超温报警；
步骤S203，检测冷却水总回温，完成后进入步骤S204；
步骤S204，判断其是否大于预警值，若是大于则凉水塔风机打开，并进行执行步骤S204，若是不大于则进入步骤S205；
步骤S205，凉水塔风机关闭，完成后返回执行步骤S201。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：包括主控模块、变频驱动模块和PLC模块，PLC模块连接主控模块和变频驱动模块，PLC模块通过以太网连接有上位机，变频驱动模块连接轧制主电机和送进电机，轧制主电机包括1#轧机辊筒电机、2#轧机辊筒电机和3#轧机辊筒电机，送进电机包括进料辊筒电机和出料辊筒电机；
所述PLC模块包括PLC控制器，PLC控制器连接有DP网络分散站、模拟量输入、模拟量输出，DP网络分散站用于控制液压站各个电磁阀的控制点，模拟量输入用于控制接近开关、按钮和开关，模拟量输出用于控制继电器；
所述PLC控制器包括PLC主控U1、PLC扩展U2、PLC扩展U3、PLC扩展U4、PLC扩展U5和PLC扩展U6，PLC主控U1的型号为ST40；
所述DP网络分散站包括电磁阀KV1-电磁阀KV8，三相电源的N线连接有电磁阀KV1一端，电磁阀KV1另一端连接有继电器KA7开关一端，继电器KA7开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA7线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q0.6脚，继电器KA7线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV2一端，电磁阀KV2另一端连接有继电器KA8开关一端，继电器KA8开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA8线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q0.7脚，继电器KA8线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV3一端，电磁阀KV3另一端连接有继电器KA9开关一端，继电器KA9开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA9线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.0脚，继电器KA9线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV4一端，电磁阀KV4另一端连接有继电器KA10开关一端，继电器KA10开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA10线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.1脚，继电器KA10线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV5一端，电磁阀KV5另一端连接有继电器KA11开关一端，继电器KA11开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA11线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.2脚，继电器KA11线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV6一端，电磁阀KV6另一端连接有继电器KA12开关一端，继电器KA12开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA12线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.3脚，继电器KA12线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV7一端，电磁阀KV7另一端连接有继电器KA13开关一端，继电器KA13开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA13线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.4脚，继电器KA13线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有电磁阀KV8一端，电磁阀KV8另一端连接有继电器KA14开关一端，继电器KA14开关另一端连接有三相电源的L1线，继电器KA14线圈一端连接有PLC主控U1的输出端Q1.5脚，继电器KA14线圈另一端接0V；
所述液压站包括液压油箱Z1，液压油箱Z1连接有齿轮泵Z2一端、柱塞泵Z8一端、电磁阀KV3和电磁阀YV的O脚，齿轮泵Z2另一端连接有液压站电机M1和柱塞泵Z3一端，柱塞泵Z3另一端连接有电磁阀KV6的A脚、电磁阀KV8的P脚、电磁阀KV2的P脚、电磁阀KV1的P脚、柱塞泵Z5一端和柱塞泵Z7一端，柱塞泵Z8另一端连接有继电器KV4、柱塞泵Z4一端和柱塞泵Z9一端，柱塞泵Z9另一端连接有柱塞泵Z5一端、柱塞泵Z10一端、电磁阀KV8的O脚、油缸腔和电磁阀KV7，柱塞泵Z10另一端连接有柱塞泵Z11一端、柱塞泵Z7一端和电磁阀KV2的O脚，柱塞泵Z11另一端连接有电磁阀KV1的O脚，柱塞泵Z7另一端连接有电磁阀KV1的P脚和O脚，柱塞泵Z7还连接有柱塞泵Z6，柱塞泵Z6连接有电磁阀KV2的P脚和A脚，柱塞泵Z5连接有电磁阀KV8的P脚和A脚，柱塞泵Z4连接有电磁阀KV5的P脚和A脚，电磁阀YV的P脚连接有调速阀Q1一端，调速阀Q1另一端连接柱塞泵Z4，电磁阀YV的A脚连接有柱塞泵Z12一端，柱塞泵Z12另一端连接有柱塞泵Z15一端和油缸腔，柱塞泵Z15另一端连接有电磁阀KV7和柱塞泵Z5；
所述主控模块包括380V三相电源R线、S线、T线和N线，380V三相电源R线、S线、T线连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端接三相电源的L1线、L2线、L3线和N线。
2.如权利要求1所述的一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：所述三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端连接有接触器KM1开关一端，接触器KM1开关另一端连接有热继电器FR1一端，热继电器FR1另一端连接有液压站电机M1，此部分用于控制液压站电机，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF3一端，断路器QF3另一端连接有接触器KM2开关一端，接触器KM2开关另一端连接有热继电器FR2一端，热继电器FR2另一端连接有电机M2，此部分用于控制凉水塔风机电机；
所述三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF4一端，断路器QF4另一端连接有变频器Q1一端，变频器Q1另一端连接有电机M3，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF5一端，断路器QF5另一端连接有变频器Q2一端，变频器Q2另一端连接有电机M4，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF6一端，断路器QF6另一端连接有变频器Q3一端，变频器Q3另一端连接有电机M5，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF7一端，断路器QF7另一端连接有变频器Q4一端，变频器Q4另一端连接有电机M6，三相电源的L1线、L2线、L3线连接有断路器QF8一端，断路器QF8另一端连接有变频器Q5一端，变频器Q5另一端连接有电机M7。
3.如权利要求1所述的一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：所述变频驱动模块包括变频器Q1，变频器Q1的FWD脚连接有继电器KA1开关一端，继电器KA1开关另一端连接变频器Q1的COM脚，变频器Q1的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I0.3脚，变频器Q1的TC脚接+24V，变频器Q1的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q1的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q1的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M3，用于进料辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块还包括变频器Q2，变频器Q2的FWD脚连接有继电器KA2开关一端，继电器KA2开关另一端连接变频器Q2的COM脚，变频器Q2的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I0.5脚，变频器Q1的TC脚接+24V，变频器Q2的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q2的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q2的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M4，用于出料辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块包括变频器Q3，变频器Q3的FWD脚连接有继电器KA3开关一端，继电器KA3开关另一端连接变频器Q3的COM脚，变频器Q3的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.0脚，变频器Q3的TC脚接+24V，变频器Q3的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q3的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q3的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M5，用于1#轧机辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块包括变频器Q4，变频器Q4的FWD脚连接有继电器KA4开关一端，继电器KA4开关另一端连接变频器Q4的COM脚，变频器Q4的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.1脚，变频器Q4的TC脚接+24V，变频器Q4的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q4的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q4的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M6，用于2#轧机辊筒电机的变频驱动控制；
所述变频驱动模块包括变频器Q5，变频器Q5的FWD脚连接有继电器KA5开关一端，继电器KA5开关另一端连接变频器Q5的COM脚，变频器Q5的TA脚连接有PLC主控U1的输入端I2.2脚，变频器Q5的TC脚接+24V，变频器Q5的485+脚和485-脚分别连接有ST40-DB9的DB9-A+脚和DB9-B-脚，变频器Q5的R脚、S脚和T脚连接有三相电源的L1线、L2线和L3线，变频器Q5的U脚、V脚、W脚和TE脚连接有电机M7，用于3#轧机辊筒电机的变频驱动控制。
4.如权利要求1所述的一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：所述模拟量输入包括PLC主控U1的输入端，PLC主控U1的输入端I0.0脚连接有按钮SE1一端，按钮SE1另一端接+24V，此部分用于急停按钮控制，PLC主控U1的输入端I0.1脚连接有按钮SE2一端，按钮SE2另一端接+24V，此部分用于启动按钮控制；
所述PLC主控U1的输入端I0.2脚连接有按钮SE3一端，按钮SE3另一端接+24V，此部分用于停止按钮控制，PLC主控U1的输入端I0.3脚连接有开关K1一端，开关K1另一端接+24V，此部分用于进料辊筒电机故障信号控制，PLC主控U1的输入端I0.4脚连接有接近开关SQ1一端，接近开关SQ1另一端接0V和24V，此部分用于进料辊筒电机光电检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I0.5脚连接有开关K2一端，开关K2另一端接+24V，此部分用于出料辊筒电机故障信号控制，PLC主控U1的输入端I0.6脚连接有接近开关SQ2一端，接近开关SQ2另一端接0V和24V，此部分用于出料辊筒电机光电检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I0.7脚连接有接近开关SQ3一端，接近开关SQ3另一端接0V和24V，此部分用于出料油缸伸出检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.0脚连接有接近开关SQ4一端，接近开关SQ4另一端接0V和24V，此部分用于出料油缸缩回检测PNP控制。
5.如权利要求1所述的一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：所述PLC主控U1的输入端I1.1脚连接有接近开关SQ5一端，接近开关SQ5另一端接0V和24V，此部分用于1#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.2脚连接有接近开关SQ6一端，接近开关SQ6另一端接0V和24V，此部分用于1#轧机油缸上极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.3脚连接有接近开关SQ7一端，接近开关SQ7另一端接0V和24V，此部分用于2#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.4脚连接有接近开关SQ8一端，接近开关SQ8另一端接0V和24V，此部分用于2#轧机油缸上极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.5脚连接有接近开关SQ9一端，接近开关SQ9另一端接0V和24V，此部分用于3#轧机油缸下极限检测PNP控制，PLC主控U1的输入端I1.6脚连接有接近开关SQ10一端，接近开关SQ10另一端接0V和24V，此部分用于3#轧机油缸上极限检测PNP控制；
所述PLC主控U1的输入端I1.7脚连接有开关K3一端，开关K3另一端接+24V，此部分用于液压站运行信号控制，PLC主控U1的输入端I2.0脚连接有开关K4一端，开关K4另一端接+24V，此部分用于1#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.1脚连接有开关K5一端，开关K5另一端接+24V，此部分用于2#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.2脚连接有开关K6一端，开关K6另一端接+24V，此部分用于3#轧机轧辊故障信号控制，PLC主控U1的输入端I2.3脚连接有开关K7一端，开关K7另一端接+24V，此部分用于凉水塔风机运行信号控制。
6.如权利要求1所述的一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：所述模拟量输出包括PLC主控U1的输出端，PLC主控U1的输出端Q0.0脚连接有继电器KA1一端，继电器KA1另一端接0V，此部分用于进料辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.1脚连接有继电器KA2一端，继电器KA2另一端接0V，此部分用于出料辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.2脚连接有继电器KA3一端，继电器KA3另一端接0V，此部分用于1#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.3脚连接有继电器KA4一端，继电器KA4另一端接0V，此部分用于2#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.4脚连接有继电器KA5一端，继电器KA5另一端接0V，此部分用于3#轧机辊筒电机变频启动控制，PLC主控U1的输出端Q0.5脚连接有继电器KA6一端，继电器KA6另一端接0V，此部分用于液压站启动控制；
所述PLC主控U1的输出端Q0.6脚连接有继电器KA7一端，继电器KA7另一端接0V，此部分用于出料顶出油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q0.7脚连接有继电器KA8一端，继电器KA8另一端接0V，此部分用于出料顶出油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.0脚连接有继电器KA9一端，继电器KA9另一端接0V，此部分用于1#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.1脚连接有继电器KA10一端，继电器KA10另一端接0V，此部分用于1#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.2脚连接有继电器KA11一端，继电器KA11另一端接0V，此部分用于2#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.3脚连接有继电器KA12一端，继电器KA12另一端接0V，此部分用于2#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.4脚连接有继电器KA13一端，继电器KA13另一端接0V，此部分用于3#轧机下压油缸伸出控制，PLC主控U1的输出端Q1.5脚连接有继电器KA14一端，继电器KA14另一端接0V，此部分用于3#轧机下压油缸缩回控制，PLC主控U1的输出端Q1.6脚连接有继电器KA15一端，继电器KA15另一端接0V，此部分用于溢流阀控制，PLC主控U1的输出端Q1.7脚连接有继电器KA16一端，继电器KA16另一端接0V，此部分用于凉水塔启动控制。
7.如权利要求1所述的一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：所述三相电源的L1线和N线连接有PLC模块，三相电源的L1线和N线连接有开关电源的L脚和N脚，开关电源的-脚和+脚连接有触摸屏GL070，并分别接0V和+24V，三相电源的N线连接有热继电器FR1常闭触点一端，热继电器FR1常闭触点另一端连接有接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端连接有继电器KA6开关一端，继电器KA6开关另一端接三相电源的L1线，继电器KA6线圈一端接PLC主控U1的输出端Q0.5脚，继电器KA6线圈另一端接0V，三相电源的N线连接有热继电器FR2常闭触点一端，热继电器FR2常闭触点另一端连接有接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端连接有继电器KA16开关一端，继电器KA16开关另一端接三相电源的L1线，继电器KA16线圈一端接PLC主控U1的输出端Q1.7脚，继电器KA16线圈另一端接0V，接触器KM1开关一端接24V，接触器KM1开关另一端接PLC主控U1的输入端I1.7脚，接触器KM2开关一端接24V，接触器KM2开关另一端接PLC主控U1的输入端I2.3脚。
8.如权利要求1所述的一种金属方坯加工装置的控制系统，其特征在于：所述PLC扩展U2的0脚连接有指示灯D1一端，指示灯D1另一端接+24V，此部分用于三色灯—红控制，PLC扩展U2的1脚连接有指示灯D2一端，指示灯D2另一端接+24V，此部分用于三色灯—绿控制，PLC扩展U2的2脚连接有指示灯D3一端，指示灯D3另一端接+24V，此部分用于三色灯—黄控制；
所述PLC扩展U4的0+脚和0-脚之间连接有变送器IT9，用于冷却水供水温度反馈，PLC扩展U4的1+脚和1-脚之间连接有变送器IT10，用于冷却水回水温度反馈，PLC扩展U4的2+脚和2-脚之间连接有变送器IT11，用于冷却水池液位反馈；
所述PLC扩展U4连接有电动阀的控制输入R1、电动阀的控制输入R2、电动阀的控制输入R3和电动阀的控制输入R4，分别用于预热频率调节、预热电流调节、1#加热炉频率调节和1#加热炉电流调节；
所述PLC扩展U5连接有电动阀的控制输入R5、电动阀的控制输入R6、电动阀的控制输入R7和电动阀的控制输入R8，分别用于2#加热炉频率调节、2#加热炉电流调节、3#加热炉频率调节和3#加热炉电流调节；
所述PLC扩展U3的0+脚和0-脚之间连接有变送器IT1，用于预热温度反馈，PLC扩展U3的1+脚和1-脚之间连接有变送器IT2，用于预冷却水温度反馈，PLC扩展U3的2+脚和2-脚之间连接有变送器IT3，用于1#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的3+脚和3-脚之间连接有变送器IT4，用于1#加热炉冷却水温度反馈，PLC扩展U3的4+脚和4-脚之间连接有变送器IT5，用于2#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的5+脚和5-脚之间连接有变送器IT6，用于2#加热炉冷却水温度反馈，PLC扩展U3的6+脚和6-脚之间连接有变送器IT7，用于3#加热炉温度反馈，PLC扩展U3的7+脚和7-脚之间连接有变送器IT8，用于3#加热炉冷却水温度反馈。
9.一种如权利要求1-8任意一权利要求所述的一种金属方坯加工装置的控制系统的实现方法，其特征在于：所述实现方法包括以下步骤：
系统开始运行，完成后进入步骤S101；
步骤S101，PLC模块控制启动进料辊筒电机，进料辊筒运行，完成后进入步骤S102；
步骤S102，进料辊筒检测是否到位，若是到位则运行步骤S103；否则返回执行步骤S101；
步骤S103，PLC模块控制停止进料辊筒电机，进料辊筒停止运行，完成后进入步骤S104；
步骤S104，检测三个轧机是否运行，若是运行，则进入步骤S105，否则返回执行步骤S103；
步骤S105，送料辊筒运行，预热炉运行，完成后进入步骤S106；
步骤S106，1#加热炉运行、1#轧机运行、2#加热炉运行、2#轧机运行、3#加热炉运行、3#轧机运行，钢材经1#加热炉加热后进入1#轧机进行压延，再进入2#加热炉进行加热，2#加热炉加热后2#轧机进行压延，2#轧机压延完进入3#加热炉进行加热，3#加热炉加热后3#轧机进行压延；
1#加热炉运行、2#加热炉运行和3#轧机运行过程中对钢材是否达到预设温度，若是达到则1#加热炉运行、2#加热炉运行和3#轧机运行继续运行，若是没达到则进行PID调温控制电流输出，1#轧机运行按照预设频率比例f1写入运行，2#轧机运行按照预设频率比例a*f1写入运行，3#轧机运行按照预设频率比例b*f1写入运行，完成后进入步骤S107；
步骤S107，出料辊筒运行，出料辊筒按照预设频率比例c*f1写入，完成后进入步骤S108；
步骤S108，出料辊筒是否到位，若是到位则进入步骤S109，否则返回执行步骤S107；
步骤S109，出料辊筒停止，完成后进入步骤S110；
步骤S110，出料定出油缸将钢材顶出。
10.如权利要求9所述的一种金属方坯加工装置的控制系统的实现方法，其特征在于：所述实现方法还包括加热炉的线圈冷却方法，加热炉的线圈冷却方法包括以下步骤：
步骤S201，检测冷却水供水温度，完成后进入步骤S202；
步骤S202,对1#加热炉冷却水温度、2#加热炉冷却水温度和3#加热炉冷却水温度进行检测，若是未超温则进入步骤S203，若是超温则进行超温报警；
步骤S203，检测冷却水总回温，完成后进入步骤S204；
步骤S204，判断其是否大于预警值，若是大于则凉水塔风机打开，并进行执行步骤S204，若是不大于则进入步骤S205；
步骤S205，凉水塔风机关闭，完成后返回执行步骤S201。
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刘行之: "PLC的直进式拉丝机变频改造控制系统研究", 《冶金管理》 *

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