项目介绍 我公司热轧带钢每年需42万吨熟料，原本依赖于炼钢厂的模铸锭通过750轧机转制成带钢坯，随后再经历500mm热轧带钢的加工过程。但这些传统工艺已显得过时。为了革新生产方式，我们引入了连铸工艺，使得从模铸到初轧的能力减少了近50万吨，每年的成材率提升达到了7%以上。为此，我公司在2001年投入了一座年产57万吨的带钢坯连铸机，该系统采用西门子S7-400 PLC进行控制，并配备了西门子变频器，以确保操作效率和能耗降低。

系统配置 连铸机的控制系统由三个独立但互联工作的部分构成：一套公共接口模板IM460连接两个扩展机架；CPU416-2DP共四块用于处理大量开关量信号；DI模板421-1BL00负责与现场设备交换信息；DO模板422-1BL00则是24VDC＊32CH型，用于中继电器控制设备；AI模板431-1KF10接收仪表监测信号，如二冷水各段压力、流量和拉速等；AO模板432-1KH10允许任意组合通道类型，以便调节阀门。此外，还有FM450高速计数块跟踪steel坯长度，并以太网卡CP443-1 IT实现数据通信。

PLC编程 与监控软件 SIMATIC WinCC5.0结合使用，基于WINNT4.0操作系统，可以实现远程编程及实时监控。整个自动化方案不仅提高了开发速度和运行质量，同时缩短了故障处理时间，并且由于其可替代性，大幅度减少了备件成本。

SIEMENS PLC优势 在我们的应用中体现为：大幅度节省备件资金和培训费用、大大提高开发速度和运行质量、有效减少运营成本并降低系统间接口费用。

根据实际需求，我们设计出了一个分散式解决方案，其中每个主站包含两个机架，通过IM460中央连接扩展单元IM通讯卡与ET200M远程I/O站相连。PLC与PLC之间采用PROFIBUS-DP标准通信，而与变频器之间使用RS485物理结构、12Mb/s传输速率。在液压站、操作台等高I/O密集区域设置ET200M，以减少电缆数量。而PLC与监控站利用双绞线介质、TCP/IP协议进行网络通信。

系统功能 公用PLC主要负责钢包连浇装置控制、中间罐车走行、横移及预热控制、二冷室蒸气排出装置、中头小车推动液压泵以及切割前后的流向。而专用PLC则管理结晶器振动频率调节、二次冷却水流量调整，以及定尺切割和安全连锁措施等关键功能如引锭杆工作过程检测、二冷水流量动态调整以及自动定尺程序都被精心设定以确保良好的产品质量。

总结 我们自2001年开始运行这套西门子S7-400 PLC自动化控制系统以来，它一直保持稳定可靠，无论是在用户评价还是在实际运作中均表现出色。这套全集成自动化解决方案不仅降低了能耗提高作业效率，而且成功地将PROFIBUS现场总线整合进传动系统及ET200M远程I/O，使得整个工业网络更加灵活、高效。此外，这种开放性设计也考虑到了未来可能发生的技术升级或更换，从而提供了一定的长期投资保障，为企业创造了显著经济社会效益。