肖腾洲 （1965-）
男，毕业于东北大学计算机应用专业，现就职于本钢炼铁厂，任计算机高级工程师，主要从事DCS/PLC工程与维护工作。

摘要：介绍了如何加快料线转换的PLC编程思路及实现方法。

关键词：PLC；梯型逻辑；料线转换

Abstract: This paper introduces some PLC programming idea for speeding up line conversion, 
and their implementation method.

Key words: PLC; Ladder logic; Transform line

    PLC具有通用性强，编程方便，功能完善，广泛应用在本钢炼铁厂各个车间的生产流程控制之中，起到了巨大的作用。但在某些具体关键控制环节上，还需要进一步结合工艺要求，挖掘系统潜力，发挥更大效力。下面的两个小程序就是这方面很好的例证。

1 二烧车间熔剂库熔燃运输线与高炉球团运输线之间的在线切换

1.1 问题提出

    二烧车间的溶剂及燃料是从物流原料车间（位于兴安）翻车机或受矿槽受料，经过十几条长皮带（包括高压供电皮带）约三千多米距离输送到溶剂库的。同时这条运输线可以通过改变线路（翻板位置/小车位置/小皮带正反转选择）为配料室槽上进行精矿运输及为各高炉进行球团运输，特别是熔剂库熔燃运输线与高炉球团运输线之间转换很烦琐。首先要把旧线料运净，把整条运输线停下来，再对好新运输线路径（沿途的相关翻板位置/小车位置/小皮带正反转选择），发新线启动信号，响铃数十秒后，逆向间隔数秒逐条皮带启动到源头。整个运输线的转换从旧线停完到新线重启完毕至少20多分钟，在各种原料运输紧张的情况下不能满足生产需要，同时频繁启停对设备也有不良影响。

1.2 工艺流程

1.3 程序实现

    通过对熔燃运输线和球团运输线的分析发现，它们中间有公共的数条皮带，占运输链条的绝大部分，在进行运输线的转换时，不必停止它们，只需要改变两端的源头路径和去路，具体来讲就是源头路径是在翻车机和受矿槽皮带之间转换，去路是在熔燃运输线RR-1与球团运输线1B通过SZ4-3的正反转启停来实现的，SZ4-3是固定可逆式皮带，它是料线的转换点。

    有了此思路，程序实现的过程是：计算机画面上设计一个SZ4-3正转转换按钮和反转转换按钮，工艺上SZ4-3正转对RR-1、RR-2、RR-3/RR-4熔燃运输线，SZ4-3反转对1B成品及球团运输线。当需要从球团运输线转换到熔燃运输线时，源头停止下料一段时间，待空料头通过SZ4-3皮带后，计算机操作员点击画面上的SZ4-3正转转换按钮，程序上产生一个延时30秒的掉电时间节点，其状态为闭合，用其并联在梯型逻辑图SZ4-1运行条件所依赖的SZ4-3的反转条件上，然后SZ4-3反转停止并响铃10秒，此时SZ4-1因延时掉电时间节点的保持关系而未停止，从而保证了整个上游皮带运输在SZ4-3反转停止期间并未停止，10秒响铃警告后，根据RR-2的正反选择而自动间隔数秒把RR-3/RR-4、RR-2和RR-1启动起来，SZ4-3紧接着正转启动，这时延时掉电时间节点也打开了，程序重新建立了SZ4-1与SZ4-3正转之间的联锁关系；当需要从熔燃运输线到球团运输线转换时，也是先把从1B开始的成品运输线运转起来，源头憋料到转换点（SZ4-3）后，计算机操作员点击画面上的SZ4-3反转转换按钮，与正转转换一样产生一个延时30秒的掉电时间节点来保住SZ4-1的运行，然后SZ4-3正转停止，间隔5秒后反转启动，延时掉电时间节点也打开，程序重新建立了SZ4-1与SZ4-3反转之间的联锁关系，而无料可运的熔燃运输线可顺停。

2 运输车间烧结矿/球团矿运输线之间及其与煤粉运输线之间的在线切换

2.1 问题提出

    运输车间从1A至7A皮带运输链可输送烧结矿、球团矿、煤粉到七炉、六炉、五炉及煤粉车间储煤仓，不同去料点的转变频繁，需要停止旧线，选好新线后重新启动，浪费输料时间，频繁启停影响设备良好率，需要一种快速简便的切换方式。

2.2 工艺流程

2.3 程序实现

    通过对成品运输线的分析发现，它们上游有十几条公共皮带，占运输链条的绝大部分，在进行运输线的转换时，不必停止它们，只需要改变去路，具体来讲就是从2A开始往上游的一系列皮带在料线切换时都不必停车，程序中用延时掉电时间节点保持其继续运行，待CZ2-3走行小车走行到位（K401-位置数4/K301-位置数3/3C-位置数2/3A-位置数1）且CZ2-3小皮带正反转转换到位后与2A重新建立起联锁关系转换即告完成。CZ2-3是移动可逆式皮带，它是料线的转换点。

    程序实现是这样的：计算机画面上设计一个CZ2-3走行小车位置显示（位置数）和要去位置按钮（目的数），工艺上CZ2-3小皮带正转对3A运输线（物料去六炉五炉），CZ2-3小皮带反转可对七炉的K401、K301、煤粉车间储煤仓3C。当需要烧结矿/球团矿运输线之间及其与煤粉运输线之间的在线切换时，源头停止下料一段时间，待空料头通过CZ2-3皮带后，计算机操作员点击画面上的CZ2-3要去位置按钮，程序上产生一个延时40秒的掉电时间节点，其状态为闭合，用其并联在梯型逻辑图2A运行条件所依赖的CZ2-3的正反转条件上，响铃10秒，此时2A因延时掉电时间节点的保持关系而未停止，从而保证了整个上游皮带运输在CZ2-3正反转切换期间并未停止。

    10秒响铃警告后，程序依据目的数先把CZ2-3下游相关目的线路启动起来，CZ2-3小车根据位置数和目的数的关系决定正转或反转走行，若是目的数大于位置数，小车反转走行，待走行到目的数等于位置数时，小车停止；否则小车正转走行，直到目的数等于位置数时，小车停止。

    CZ2-3小皮带的控制也有讲究：因为在K401-位置数4/K301-位置数3/3C-位置数2这三个位置时皮带均为反转，所以在它们之间料线切换时不必停止CZ2-3小皮带的运行；若是目的数为1而位置数大于等于2时，则CZ2-3小皮带在料线切换时反转停止，待小车走行到位且下游相关目的线路启动起来后，启动正转，此时掉电时间节点打开，CZ2-3小皮带重新建立与上（2A）游下游（3A…五炉六炉）的联锁关系；若是位置数为1而目的数大于等于2时，则CZ2-3小皮带在料线切换时正转停止，待小车走行到位且下游相关目的线路启动起来后，启动反转，此时掉电时间节点打开，CZ2-3小皮带重新建立与上（2A）游下游（K401/K301…七炉/3C…煤粉车间）的联锁关系。

3 结束语

    上面的两个程序中第一个是本钢炼铁厂二烧车间美国霍尼韦尔TDC3000集散控制系统中配料室PLC控制器LM2中的梯型逻辑改进，第二个逻辑实现是在本钢炼铁厂运输车间成品控制室西门子PLC中，两个例子的共同点是都有公共运输链和料线的转换点，通过其所在PLC控制器的深度编程，达到了机动灵活切换料线，满足了工艺上的迫切要求，提高了生产效率。

参考文献

[1]何衍庆，戴自祥，俞金寿. 可编程序控制器原理及应用技巧. 北京: 化学工业出版社，1998.

[2]高金源. 计算机控制系统理论设计与实现[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社，2001.