冷軋?zhí)幚砭€中315f緊急停車系統(tǒng)

1、<p>　　冷軋?zhí)幚砭€中315F緊急停車系統(tǒng)</p><p>　　【摘 要】馬鋼冷軋?zhí)幚砭€（推拉式酸洗機組）中的緊急停車系統(tǒng)由西門子315F系統(tǒng)構成。本文對該系統(tǒng)中停車類型、停車控制方案和處理線的通訊形式以及實現(xiàn)方式進行分析闡述，通過實際應用，實現(xiàn)了315F系統(tǒng)和處理線的結(jié)合，并形成完整的緊急停車系統(tǒng)。 </p><p>　　【關鍵詞】緊急停車；315F系統(tǒng)；停車控制方案 <

2、;/p><p><b>　　一、概述 </b></p><p>　　在冷軋?zhí)幚砭€系統(tǒng)中，所有可能對人員造成危害的機械和設備都必須依照相關法規(guī)進行技術處理。馬鋼推拉式酸洗機組屬于中小型處理線，在安全方面，使用西門子315F系統(tǒng)以及安全繼電器組成事故緊急停車（以下稱急停）系統(tǒng)。該急停系統(tǒng)符合DIN標準（德國標準）、BS標準（英國標準）以及在此基礎上形成的EN標準（歐洲標準）。

3、根據(jù)EN418安全規(guī)范，緊急停車系統(tǒng)有以下要求：當停車按鈕有效時，打開接觸器，同時機械閉鎖。在不能確認危險情況的地方不允許重新啟動設備，急停中的設備必須復位后才允許重新啟動。 </p><p>　　二、機組中涉及到的停車類型 </p><p>　　參照EN60204-1中停車類型的描述，該機組中停車類型有如下幾種：停車類型0（Emergency Off）。 </p><

4、p>　　E—Off（通常所說OFF2）意為：立即斷開執(zhí)行器電源停車，在電氣操作上立即斷開斷路器。 </p><p>　　適用范圍：電氣操作控制范圍內(nèi)的單個設備。 </p><p>　　停車類型1（Emergency Stop）： </p><p>　　E—Stop意為：以傳動設備設定加速度受控停車（通常所說OFF3）或以機組急停加速度停車，停車后切斷電源。 &

5、lt;/p><p>　　適用范圍：一系列傳動裝置因被處理的材料而彼此相連的機組。 </p><p>　　停車類型2（Quick Stop）： </p><p>　　Q—Stop意為：以機組快停加速度受控停車，電源保持。 </p><p>　　應用場合：一系列傳動裝置因被處理的材料而彼此相連的機組。 </p><p>　　停

6、車類型3（Normal Stop）： </p><p>　　N—Stop意為：以正常加速度受控停車，電源保持。 </p><p>　　應用場合：一系列傳動裝置因被處理的材料而彼此相連的機組。 </p><p><b>　　三、急?？刂品桨?</b></p><p>　　根據(jù)本機組實際構成，按照工藝設備特性所產(chǎn)生的不同停車

7、需求，急停系統(tǒng)采用分區(qū)域，集中監(jiān)控的方案。 </p><p>　　急停分區(qū)情況如圖1（推拉式酸洗機組急停分區(qū)圖）所示。 </p><p>　　該機組中Q—Stop和N—Stop功能在主線控制器中實現(xiàn)，315F系統(tǒng)中實現(xiàn)E—Stop和E—Off。其中1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)存在變頻傳動設備，各停車類型都存在。其余分區(qū)都是恒速馬達，只存在E—Off。 </p><p>　　圖1

8、 推拉式酸洗機組急停分區(qū)圖 </p><p>　　1.機組硬件設備組成。根據(jù)進入急停系統(tǒng)設備數(shù)量和具體分區(qū)情況，315F系統(tǒng)主要設備組成如表1所示： </p><p>　　表1 315F系統(tǒng)主要設備表 </p><p>　　2.急停系統(tǒng)和外部設備關系。急停系統(tǒng)合外部設備之間連接關系如圖2所示（簡單示意圖）： </p><p>　　圖2 315

9、F系統(tǒng)連接示意圖 </p><p>　　來自現(xiàn)場的不同急停按鈕信號被采集到輸入模塊后，經(jīng)過315F CUP處理，根據(jù)該分區(qū)所屬急停類型，在特定的時間分別輸出不同類型的緊急停車信號，使現(xiàn)場設備有效、受控的停止。 </p><p>　　3.急停處理過程。根據(jù)不同的區(qū)域，315F CUP處理過程分兩種情況： </p><p>　　情況1：只有E—Off區(qū)域，1區(qū)、2區(qū)、3

10、區(qū)以外的區(qū)域。其控制順序如圖3所示： </p><p>　　圖3 只有E-OFF區(qū)域停車順序 </p><p>　　該類急停區(qū)域因和物料輸送不產(chǎn)生直接關系，因此急停按鈕被觸發(fā)后，立即切斷電源，直接OFF2。 </p><p>　　情況2：有E—Stop區(qū)域，1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)。其控制順序如圖4所示： </p><p>　　傳動設備停車順序如圖。

11、停車監(jiān)控時間結(jié)束時，任何情況下傳動系統(tǒng)都必須停車，不論信號N=0和I=0是否滿足。 </p><p>　　步驟說明：（1）E—Stop按鈕被觸發(fā)。（2）檢查機組狀態(tài)信號N=0和I=0。該信號由基礎自動化（主速度控制器）的相應控制器產(chǎn)生并輸出。（3）與物料相關的傳動設備開始按E—Stop斜率停車。該停車信號由基礎自動化的相應控制器產(chǎn)生并輸出給主令速度控制器。（4）監(jiān)控E—Stop 斜率函數(shù)。該信號由基礎自動化的相應

12、控制器產(chǎn)生并輸出?；A自動化的相應控制器對dV/dt信號（主速度控制器）的變量進行評估。 </p><p>　　圖4 E-STOP區(qū)域停車順序 </p><p>　?。?）結(jié)束斜率監(jiān)控定時。（6）掃描機組狀態(tài)信號N=0和 </p><p>　　I=0。該信號由基礎自動化的相應控制器產(chǎn)生并輸出。（7）斷開E-Stop繼電器。意即相關傳動設備由接觸器斷電。（8）開始斜率

13、監(jiān)控定時。該時間值最大為500毫秒，在調(diào)試期間根據(jù)實際情況設定為300毫秒。（9）檢查斜率監(jiān)控定時。（10）如果斜率監(jiān)控定時器因（5）“E-Stop斜率OK”沒有按時輸出或沒有輸出而停止，傳動設備開始按裝置內(nèi)部斜率停車（OFF3）。（11）檢查機組狀態(tài)信號N=0和I=0。該信號由基礎自動化的相應控制器產(chǎn)生并輸出。（12）開始停車監(jiān)控定時。在調(diào)試期間根據(jù)工藝設備要求以及實際情況調(diào)整為6秒。（13）停車監(jiān)控時間到后，無論情況如何，斷開E-S

14、top接觸器。 </p><p>　　4.急停系統(tǒng)和外部接口。315F急停系統(tǒng)和主控制器以及人機接口之間的關系如圖5所示。 </p><p>　　圖5 315F系統(tǒng)于外界數(shù)據(jù)交換 </p><p>　　E—Stop按鈕被觸發(fā)后，急停系統(tǒng)將數(shù)據(jù)B傳送給主線控制器，同時接收主線控制器返回的數(shù)據(jù)A，以實現(xiàn)圖4中所描述的停車順序，對于人機接口方面，急停系統(tǒng)及時地把不同分區(qū)的

15、急停狀態(tài)以及按鈕狀態(tài)傳輸給HMI，待危險情況處理完畢后，通過HMI對已經(jīng)產(chǎn)生的急停復位確認，以重新啟動發(fā)生急停的設備。 </p><p><b>　　四、結(jié)論 </b></p><p>　　通過以上方式，315F急停系統(tǒng)已融入處理線中，并承擔緊急停車任務。不同的停車類型在不同的控制器中完成，使停車類型層次更加分明；分區(qū)急停使處理線形成不同的安全區(qū)域，相互獨立；和主線控