PLC在电镀生产线自动行车控制中的应用
总结控制方案设计
本文设计的PLC电镀行车控制系统以PLC为主控核心，以行车电机、变频器装置、中间继电器、接近开头、安全系统等外围设备组成，在PLC的控制下共同完成行车的自动控制，同时具备手操设置功能，可以进行参数控制与修改，自动控制与手动控制模式的切换。其总体结构如图1所示。
在本系统中，PLC是整个系统的控制核心，负责对所有外围设备进行统一的调度与协调，可以对各限位开关的状态进行实时采集，实现对行车的启动、运行与停止控制。限位开关的功能由接近开关和挡铁共同实现，挡铁安装在各个电镀槽的行走方向的传动侧，接近开关随着行车向前移动，当运动到某个电镀槽某位置时，由于挡铁的存在，接近开关会感应到一个信号脉冲，该信号被PLC采集之后，如果程序中已预定了在该位置电镀锌，则会控制继电器吸附，行车进入电镀槽内，执行电镀操作。同时PLC内部执行循环控制，当带钢经过第一个电镀槽后，行车控制电机继续启动，继续将带钢运送至下一个电镀槽工位，如此反复，直到到达最后的第十八个电镀工位。考虑到电机在启动初期、电镀前期以及运行电镀中期对行车速度有不同的控制要求，这就需要对电机的转速和转向进行控制，因此本文采用了可控硅器件完成对电机的调整控制。在整个电镀过程中，行车系统的位置和电镀状态都会被实时发送到服务器HMI操作画面上，并由值班人员实时监控系统运行情况。
2.2.交流电机调速方案设计
电机是行车的驱动机构，因此对行车的控制实际上就是对电机的控制，因此电机控制是整个行车控制系统的重要组成部分。本文设计的行车控制系统一共有M1、M2、M3三个系列电机，采用交流电三相拖动，分别用于控制行车的速度、带钢张力和伺服运动，电机的正转和反转可以实现左和右、前和后、升和降的方向切换。电机的控制充分应用了可控硅器件可高性能和高稳定性特定，使电机的控制更加方便快捷。左右调节伺服电机M3系列受KM1和KM2两个系列接触器控制，前后运动电机M1系列受KM3和KM4两个系列接触器控制，张力调节电机M2系列受KM5和KM6两个系列接触器控制。
在提升电机精准控制方面，本文也采用了一些有效措施，例如额外增加了三个系列接触器（KM7-KM9）专门用于电机的能耗制动，同时配合磁铁抱闸制动机制，如果在行车正常运行过程中由于某种原因导致升速电机突然失电，此时抱闸制动系统会快速响应，防止带钢在电镀槽内断开而引发事故，显然这些措施使电机在前进、升降和停止运作更加及时，更加安全;另外还在各镀槽传动侧位置安装了行程开关（SQ1-SQ14），使带钢的位置可以实现足够精度的位置控制。
电机调速的实现关键在于可控硅的控制，在本文电机控制系统中，本文将一个三相反并联晶闸管串入了电机转子回路，一旦晶闸管的导通角发生变化，定子电压将迅速跟随这种变化趋势，使电机的转速得以改变。为了避免电机因电源不稳而造成转速不均匀，系统中还采用了相位锁定环对可控硅进行了调节，缓冲电源波动的不利影响。同时，为了适应生产线中的一次待镀钢板规格和重量的不同，系统还充分利用了可控硅触发动态时间和振幅瞬变削波电路来动态调整其带负载能力，使其对于不同类型的电镀生产线和电镀钢板都有着灵活的适用性。
3.结语
电镀在钢铁生产中有着重要的地位，是钢铁产品实现高效应用、延长寿命的重要保证。随着我国钢铁用量不断增大，电镀工艺也将迎来新的发展机遇，而行车控制作为电镀生产线实现自动化生产的核心，也将受到业内人士的高度关注。
参考文献：
[1]明鑫，韦忠善，卢丹萍.嵌入式电镀行车控制系统的设计与实现[J].电镀与环保，2016，36（1）：48-50.
[2]刘永拓，董闯，姚乐.基于PLC的电镀行车控制系统设计[J].中国机械，2014（15）：72-72.
作者简介：
王良笑（1991-）女，汉族，山东省济南市，本钢浦项冷轧薄板有限责任公司，助理工程师，主要从事工作：电镀锌生产线点检员.