ABB NMPC01 PLC系统组成及功能
以济南20万吨热镀锌项目为例，PLC系统采用西门子公司S7-400系列PLC，主CPU采用S7-416-2DP，远程I/O采用ET200，由CPU、存储单元、电源模板、通讯模板、输入/输出模板、高速计数模板、中继器等组成，PLC与分布式I／O及传动系统采用Profibus-DP网。具体配置见表3。
PLC控制系统主要完成加工线工艺功能的控制，根据工艺需要完成区段速度设定、张力设定、活套控制、逻辑控制、监测和报警、与上位机进行通讯等控制功能;在三个操作台(入口操作台、工艺操作台、出口操作台)上分别设有模块化I/O单元，由通讯电缆汇总到PLC系统，为提高系统可靠性，PLC与各自的远程I/O站之间的通讯、PLC与调速传动装置之间采用独立通讯网络，PLC把设定参数和控制指令传送到终端和各调速传动系统，并收集各调速传动系统的状态和电气参数送到人-机接口的CRT上显示。
4 PLC软件功能
冷带连续加工机组的PLC软件主要是焊缝跟踪任务，包括自动刹车、慢速定位和紧急刹车;焊缝跟踪任务是靠现场远程I/O站信号通过ProfiBUS-DP与S7-400主CPU通讯，依据编制好的过程控制软件完成，它的任务主要包括:
(1)根据带钢焊缝在机组的位置实现机组的自动刹车
a) 开卷机的自动甩尾刹车。
b) 入口活套/出口活套的自动刹车。
c) 卷取机的自动刹车。
d) 拉矫机的辊道自动开/闭。
(2) 根据焊缝位置实现机组的慢速定位
a) 入口上/下通道带头在焊机处的慢速定位。
b) 入口上/下通道在助卷器和夹送辊两种方式下的穿带。
c) 入口/出口侧剪刀处的带钢定位。
d) 焊缝的自动打孔。
e) 根据焊缝位置计算带长。
(3) 机组的紧急刹车
a) 传动设备故障的机组紧急刹车。
b) 断带故障的紧急刹车。
(4) 4个程序模块
上述所有工艺要求的控制功能其软件核心为4个程序模块，根据需要分别在自动刹车、慢速定位和紧急刹车过程中调用，它们是:
a) 状态控制模块MDCT01。
b) 张力调节模块TEAD01。
c) 定位模块POSI01。
d) 自动刹车模块AUBK01。
定位模块POSI01、自动刹车模块AUBK01的功能主要是接受来自现场状态控制点的状态，并且根据状态控制点状态去触发或者调用状态控制模块MDCT01和张力调节模块TEAD01的不同设定值程序,它们附属于张力调节模块和状态控制模块，主要是开关顺序连锁和通／断关系;状态控制模块MDCT01和张力调节模TEAD01的主要功能是速度-张力的设定，其具体内容见表4。
状态控制模块MDCT01和张力调节模块TEAD01按照机组工作状态的不同可以分为目标速度非“0”状态的生产请求和目标速度为“0”生产请求两种基本情况;
(5) 目标速度非“0”状态的生产请求，可以分为两种情况:
a) 初始速度为“0”，既生产线为停止状态，这种情况下，首先要进入张力准备阶段，根据工艺要求进行张力预选，接通张力，建立静态张力，其次是张力调节阶段，建立该运行区所有设备的工作张力，并且对张力的建立和调节进行确认和检查，在确认和检查无误的情况下，进入速度调节阶段，经过一定时间Δt(如出口段为4秒、工艺段为3秒、出口段为6秒)检查速度不为“0”，说明请求实现，具体张力-速度请求-确认曲线模型如图3所示。
b) 初始速度不为“0”，既生产线为正常生产状态，这种情况下，所有张力均已存在，各段张力均为正常生产值，此时，可以直接进行速度调节，具体张力-速度曲线模型如图4所示。
目标速度为“0”，这种请求是实现目标速度为“0”的状态，具体张力-速度曲线模型如图5所示。
由图4可以知道，当速度为“0”后大约0.7秒，取消工作张力，建立静态张力，若没有外部中断请求，那么在大约900s之后，系统自动取消静态张力，张力值“0”。
图6表示镀锌机组入口段软件功能框图，整个框图基本包括状态控制模块MDCT01、张力调节模块TEAD01、定位模块POSI01和自动刹车模块AUBK01。
冷带连续加工机组的PLC控制程序编制，应该注意以下情况:
a) 现场执行元件的可靠性直接关系到自动化系统的稳定运行，传动电机、抱闸和限位开关、光电检测在自动化系统中具有同样的重要性，机组的连续性生产和限位开关这样小的元件密切相关。
b) 冷带连续加工线自动化系统控制的主要设备是辊系设备，主要参数是张力-加速度-速度-位置这样四个力学参数，其控制过程属于刚性物料输送过程，其前后联系非常紧密，单体设备之间相关性极大，在控制精度上有一定要求，否则会出现断带、拉带、堆带或者机组振荡故障现象。
c) 冷带连续加工线自动化系统的硬件结构应合理采用远程I/O和总线通讯方式，软件结构上应该按照程序模块把所有开关量信号与张力-加速度-速度-位置参数有机地整合在一起，否则，机组静态张力、穿带张力、工作张力、入口/出口活套充/放套等工作状态很可能会出现意想不到的故障。
5 结束语
目前，由我院承担的我国国内所有冷带连续加工机组的自动化系统运行均非常稳定、可靠，这和我们多年吸收、借鉴我国花巨资从国外引进的同类机组自动化技术、不断跟踪自动化技术发展趋势是分不开的，我们的工作为我院和广大用户创造了良好的经济效益和社会效益General Electric 7700 Size 1 Breaker MCC Bucket 40A MCCB 12" GE
General Electric 7700 Size 2 Breaker MCC Bucket 50A MCCB 12" GE sz 2
Cutler-Hammer Eaton Unitrol F10 30 Amp Breaker Feeder MCCB MCC Bucket 6" 30A
Allen-Bradley Size 1 2100 Centerline 3 Amp 12" Breaker MCC Bucket MCCB 3A AB
Westinghouse 2100 30A Fusible Dual Feeder Bucket 12" CH Advantage 30 amp MCCB
Square D Model 6 Size 1 20 Amp Breaker MCC Bucket Motor Logic 20A Mod 6 MCCB FCP
GE 8000 Size 4 TEC Breaker MCC Bucket MCCB 150 Amp 7700 Plus
Square D Model 6 Size 1 3 A FHP Breaker MCC Bucket 3 Amp Mod 6 MCCB No Heaters
Square D Model 5 Feeder Breaker MCC Bucket 15A 8" SqD 15 Amp Mod 5 6in MCCB
Square D Model 5 Size 1 Breaker MCC Bucket 7A FAP36007 Reversing Starter 8736 Sz
Siemens Tiastar Size 1 Breaker 2-Speed MCC Bucket 30 Amp System 89 MCCB
GE 7700 Series 6" Breaker Feeder MCC Bucket 3-Wire 20A
Square D Model 6 Fuse Disconnect MCC Bucket 400 Amp LHL36000M main
Westinghouse 2100 Size 1 Reversing Breaker 50 Amp MCC Bucket A210K1CA MCP Sz1
Westinghouse 2100 1200 Amp Main Breaker Feeder MCC Bucket 1200A MCCB 600 VAC 42"
Siemens Model 95 Size 2 Starter 50 Amp Breaker MCC MCCB Bucket 50A Sz 2 12"
General Electric 7700 Size 1 Breaker MCC Bucket 15A MCCB 12" GE CR106C000BWA
Cutler Hammer Size 1 2100 15 Amp Breaker MCC Bucket MCP 12" Sz 1 Westinghouse
Square D Model 5 Size 1 Breaker MCC Bucket 30 Amp FHP36030 MCCB 8536 SCO3 Mod 5
Square D Model 6 Size 1 Fused MCC Bucket 30 Amp 12" MCCB Sz1 8536SCO3 Mod6
Square D Mod 6 Size Sz 1 Fused MCC Bucket 30A 10HP 12"
Cutler-Hammer Eaton Unitrol F10 30/80 Amp Dual Breaker Feeder MCCB MCC Bucket
Cutler-Hammer Eaton Unitrol F10 50/30 Amp Dual Breaker Feeder MCCB MCC Bucket
Allen Bradley 2100 Centerline Sz 1 Breaker 30A MCC Bucket 505-BOD-23 Reversing
General Electric 7700 Size 1 Breaker MCC Bucket 20A MCCB 12" GE
Siemens ITE 5600 400 Amp Breaker Feeder MCC Bucket MCCB 400A Rowan Imperial 5640
Allen Bradley 1336S-BRF100-AN?-EN4 AC VS Drive MCC Bucket 1336SBRF100ANEN?4 AB
Cutler Hammer Unitrol Size 1 Contactor MCCBucket 15 Amp
Cutler Hammer Size 1 2100 20 Amp Breaker MCC Bucket HFB MCCB 12" Westinghouse
Square D Mod 6 Size 1 Breaker MCC Bucket 20 Amp 5HP FHP36020 MCCB 9065-SP14
Westinghouse 2100 Size 1 Reversing Breaker 30 Amp MCC Bucket A20K1CA HMCP Sz1
GE 8000 Series Size 2 Breaker MCC Bucket MCCB 12" 30A
Square D Model 4 Fused Feeder MCC Bucket 60 Amp 12" MCCB Mod 4 Fusible 60A Fused
Allen-Bradley Size 1 2100 Centerline 40 Amp 12" Breaker MCC Bucket MCCB 40A AB
Eaton Cutler Hammer 200 Amp Fused Feeder MCCB Freedom Unitrol MCC Bucket 35"
