热轧主电机润滑系统的研发与应用

刘胜利

（河钢集团唐钢信息自动化部, 河北唐山，063000）

1 系统设计

1.1 系统组成

河钢唐钢热轧1700主电机润滑系统原设计采用西门子200系统，此系统没有上位机，所有的报警无法画面显示，出现故障时也无法通过程序进行连锁查找。新系统包含4台PLC柜，位于润滑站就近位置；3套上位机，分别位于粗轧操作室、精轧操作室和电气室。新的系统采用西门子300系统，增加各路油压、液位模拟量检测仪表，程序自动控制备用油泵和油压控制器，并能在事故状态下自动切换，同时将切换信息提示在上位机上。结合现场实际状况开发人机交互画面，配备实时数据监控系统及报警信息，使操作人员从远程就可以完成对润滑系统的起停控制和监控，缩短处理时间，大大降低了事故风险，减少安全生产事故及经济损失。

新的系统结合现场实际状况开发人机交互画面，配备实时数据监控系统及报警信息，使操作人员从远程就可以完成对润滑系统的起停控制和监控，可以及时发现问题，缩短处理时间，大大降低了事故风险，避免安全生产事故及经济损失。

热轧1700主电机润滑站共有四个润滑站点，全部位于地下油库，原系统泵的启停控制、压力及温度的显示都在现场操作，没有上位机，异常报警也不能在生产线画面显示，出现故障时也无法通过程序进行连锁查找。新系统包含4台PLC柜，位于润滑站就近位置；3套上位机，分别位于粗轧操作室、精轧操作室和电气室。现场PLC柜通过网线连接，PLC与电气室上位机由光纤通信，各上位机之间通过光纤。新的系统采用西门子300系统，结合现场实际状况开发人机交互画面，配备实时数据监控系统及报警信息，使操作人员从远程就可以完成对润滑系统的起停控制和监控。程序自动控制备用油泵和油压控制器，并能在事故状态下自动切换，同时将切换信息提示在上位机上。采用了上位机及监控软件，技术人员在电气室就可以及时发现问题，缩短处理时间，大大降低了事故风险，避免安全生产事故及经济损失。

1.2 系统软件功能设计

1.2.1 控制思路(基本功能)

本次EL项目改造完善了备用泵机制，根据实时监测的循环泵出口压力和高压泵出口压力及时启动备用泵，防止由于润滑系统故障造成的轧机的停车和堆钢事故，进而提高系统的稳定性。重新编写了加热器和冷却水阀的控制机制，重新设定了温度参数，使其更加合理和符合运行状况。编写了循环泵高压泵的手动/自动启动方式，符合现场实际需求。将循环泵和高压泵的压力以数值和报警的形式实时的展现在操作面板和HMI操作界面。

1.2.2 画面设计

本次EL项目改造增加了HMI远程界面操作功能。HMI界面采用西门子Wincc v7.3 软件编辑，界面内容包含了：泵的模式选择、泵的启停操作、加热器和冷却水阀的工作状态、压力和温度以及液位的实时监测、报警信息的界面显示和记录、操作信息的记录、设备诊断等功能。HMI远程界面操作界面的设计使得操作员能够在电气室实现EL润滑系统的操作控制，并监控设备的运行状况，自动记录EL润滑系统的运行数据，为EL润滑系统的操作和维护带来了极大地便利。

1.2.3 硬件组态

本系统采用西门子S7-300 PLC替代原有的S7-200 PLC,S7-300具有更加模块化的硬件，易于扩展；更加丰富的编程语言，功能块化的设计，使其不仅在编程过程中条理更加清晰，也增加了程序的可读性。

1.2.4 程序设计

程序部分包含手动启泵、自动启泵、备用泵功能、加热器控制、冷却水控制、泵故障提示等功能。

2 关键技术

新系统根据现场实际需求增加了备用泵功能，压力、温度和液位的实时监控功能。在原有系统的的不足和新增功能的基础上重新进行设备选型，重新图纸设计和柜体加工，使新系统通功能更加完善、设计更加合理、柜体布局更加简洁。

增加了备用泵功能。原系统中当循环泵出口压力或高压泵润滑压力达不到设定值，只能采取主电机停车的方式保护设备，这样将会导致堆钢事故。新系统中采用备用泵机制，当循环泵出口压力或高压泵润滑压力低会启动相应备用泵，保证循环泵出口压力或高压泵润滑压力在设定值范围内，大大提高了设备的运行稳定性，减少了事故率。

新系统中增加了HMI界面功能。通过友好的的界面设计将EL润滑系统更加简洁呈现在电脑画面，方便操作员在电气室对EL润滑系统进行操作和监控，新增的报警和操作记录界面实时记录设备的运行状况和操作信息，方便操作员查找过往的报警和操作信息，帮助操作员快速查找故障原因。

增加曲线监控功能。在新系统中加入了曲线监控软件，将系统中的数字量和模拟量全部加入监控软件，进行实时监控。对设备的功能劣化可以动态掌握，避免了因设备故障而造成的停车。

3 结束语

现在国内大部分主电机润滑都是采用ET200系统，程序逻辑简单，报警不易查询，很少设置上位机。本系统改造的思想已经很成熟，控制技术也已经完全掌握。控制的准确性和成熟性也已经达到国内领先水平。通过7个月的运行测试，系统稳定可靠，达到了预期效果，满足了改造要求，保证了生产的连续稳定运行。