宝钢1930连铸机是从日本引进了二台大型立弯式一机两流板坯连铸机，具有八十年代末世界先进水平的设备，其切割机控制系统采用三菱公司K系列PLC作为其控制器，经过近二十年的工业运行，PLC的高可靠性这一特点得到充分的体现。但是，由于三菱K系列PLC早已停止生产，万一硬件系统发生故障，后果不堪设想。另一方面，由于当时技术条件的限制，人机对话比较简单，故障显示只能采用代码形式，不直观，对于大量的现场运行的设备信息无法直接反映出来，不利于设备的点检管理。
综上所述，为适应现代企业的精益运行要求，提高其现代化管理水平，有必要采用新一代的Q系列PLC和A985GOT触摸屏、MELSEC NET/H网络等技术对一连铸切割机控制系统进行技术改造。
1 连铸切割机控制系统的硬件设计
1.1 连铸切割机机械结构介绍
1、钢坯2、连铸扇型区3、切割副枪4、切割主枪5、钢坯运行轨道6、切头台车7、编码器MR-28、编码器MR-19、切割机机架
1.2 连铸切割机关键问题的解决
（1）在连铸板坯的切割过程中，由于被切割的钢坯属于连续生产过程中按照连铸拉速不断向前移动，因此，要求切割枪与钢坯必须一起向前移动，二者保持同步的连铸生产拉速；
方案设想：连铸切割机将切割枪安装在大车机架上，当需要切割时，先将大车机架降下来，使其压在钢坯上，依靠大车机架与钢坯之间的摩擦力，由钢坯带着大车机架一起向前移动，这样，就使切割枪与钢坯保持同步；当停止切割时，将大车机架升起来，使其脱离钢坯，大车可以在电机的驱动下，向前或向后自由移动。
（2）要对连续浇铸的钢坯进行长度测量，同时根据连铸生产制造命令中的规定测出可供切割的钢坯长度。
方案设想：连铸切割机安装二个绝对值式的编码器，分别称为MR-1和MR-2。其中MR-1的计数值直接反映大车机架所处的位置，即不论大车机架是由何种动力使其位置发生变化，MR-1的计数值随之而变，其计数范围为0-9999。MR-2由钢坯的移动使其计数值发生变化，其计数范围为0-1024。由于在运行期间，钢坯源源不断地向前移动，因此，MR-2的计数值不断地重复着从“0”到“1024”的变化过程。
1.3 连铸切割机智能控制系统的硬件配置
结合宝钢1930连铸切割机生产工艺操作方式及该控制系统运行的技术要求，我们选择三菱公司的Q系列PLC和A985GOT组成连铸切割机控制系统。
三菱公司Q系列PLC是目前当今世界上最先进的中、大型可编程控制器之一，有超小型、高运算速度、高总线速度的性能特点，为连铸切割机控制系统配置及生产功能的扩展提供了的空间。
三菱公司的A985GOT触摸屏，与Q系列PLC之间采用内部总线连接，其传输速度可达12M布特率，是目前世界上传输速度最快的触摸屏之一，能实时显示连铸切割机控制系统的运行工况，满足连铸切割机生产工艺技术的需求。
2 板坯连铸切割机控制系统的软件设计
2.1 连铸切割机MR-1和MR-2绝对值式编码器的数据处理
安装在连铸切割机大车机架所处的位置上的绝对值式编码器MR-1的计数值为“0”时，表示切割机大车机架处在原点的位置；当处于切割状态时，大车机架随着钢坯向前移动，MR-1的计数值随之增加；待切割完毕后，大车机架升起并返回原点，MR-1的计数值随之减小。正常工作时，只有在切割的情况下，大车机架才向前移动，由于切割所持续的时间不长，而钢坯的移动速度又很低，因此，在切割的过程中，大车机架向前移动的距离远远小于9999，所以，MR-1的计数值不用进行数据处理，其计数值直接对应了大车机架所在的位置。MR-1的计数值存入数据寄存器D66内，因此，D66内的数据就反映了大车机架所处的位置。
MR-2由钢坯的移动使其计数值发生变化，其计数范围为0-1024。由于在运行期间，钢坯源源不断地向前移动，因此，MR-2的计数值不断地重复着从“0”到“1024”的变化过程。为了测出流出钢坯的长度，MR-2的数据处理方式为：以100个扫描周期为一个采样周期，每次采样时间到，将MR-2的计数值存入数据寄存器D60内，即D60内的数是本次采样周期读入的计数值，将它减去上次采样周期读入的计数值（存放在D61内）进行比较，差值存入数据寄存器D62内。根据比较的结果，差值是正数还是负数来作不同的处理。若是正数，则将D62与D63相加。和的结果再存入D63内，D63内存放的数是测得的钢坯长度；若是负数，则将D62与常数1024相加，和的结果存入D62内，接着再将D62与D63相加，和的结果存入D63内。最后将D60内的数存入D61内。
2.2 连铸切割机自动切头方式控制
连铸切割机刚开始运行时，通常要将钢坯头部一小段形状不规则的钢坯切除，这种工作方式称为自动切头方式。利用起动命令将自动切头标志M23置“1”。当板坯移动到MR-2后，MR-2开始计数，经过数据处理，D52内的数便是测得的流出钢坯的长度。MR-1测得的数存放在D66内，该数直接反映大车机架与第一原点之间的距离。在图3中，设开始运行时，大车机架处在“第一原点”的位置，即D66内的数为“0”。（如图3）
如图3所示，MR-2与第一原点之间的距离为L1，设头部需切除的板坯长度为L2（如图3-5中所示），产生预压紧信号的提前量为L3（如图3-5中所示）。当D52内的数等于L1加L2加D66减L3时，发出预压紧命令，大车机架下降至预压紧位置；当D52内的数等于L1加L2加D66时，发出压紧命令，大车机架再次下降直至压在板坯上。这时，1#切割枪和2#切割枪相向开始切割，同时，大车机架随着板坯向前移动，MR-1测得的数随之而变，它反映了大车机架与第一原点之间的距离发生了变化。当二枪相遇传感器动作时，1#切割枪停止切割，且停在原地，而2#切割枪停止切割，并返回2#切割枪的原点。当MR-1的计数值反映大车机架已经处在切头台车的位置时，1#切割枪重新向前切割，直至切割完毕。
一旦切割完毕，利用切割完毕的脉冲信号，将MR-1测得的数（D66内的数）存入D52内，同时大车机架升起并返回原点。将自动切头标志M23置“0”。切下的板坯由切头台车运走。
2.3 连铸切割机自动切割方式控制
自动切头方式工作结束后，本系统自动进入自动切割方式。在此工作方式下，将测得的板坯长度（存放在D52内）减去反映大车机架所处位置的数（存放在D66内），就是可供切割的板坯长度（存放在D65内），将设定的板坯切割长度（存放在D48内）与可供切割的钢坯长度进行比较，当D65内的数等于D48减L3时，发出预压紧命令，大车机架下降至预压紧位置；当D65内的数等于D48时，发出压紧命令，大车机架再次下降直至压在板坯上。这时，1#切割枪和2#切割枪相向开始切割，同时，大车机架随着板坯向前移动，MR-1测得的数随之而变。当二枪相遇传感器动作时，2#切割枪停止切割，并返回原点，而1#切割枪继续向前切割，直至切割完毕。切割机自动切割过程中切割机的位置图如图4所示。
一旦切割完毕，利用切割完毕的脉冲信号，将MR-1测得的数（D66内的数）存入D52内，这是因为在自动切割方式时，测得的板坯长度减去反映大车机架所处位置的数，就是可供切割的钢坯长度。而切割完毕时，可供切割的钢坯长度为零，所以，反映大车机架所处位置的数就等于测得的板坯长度。同时大车机架升起并返回第一原点。
切割完毕，当大车机架处于返回第一原点的过程中时，不一定要回到原点，只要可供切割的板坯长度（存放在D65内）等于D48减L3，则大车机架立即停止后退，并且将其下降至预压紧位置，以后的过程与上述部分内容一样，不再重复。
2.4 连铸切割机手动切割方式控制
当系统出现不正常情况时，可以随时切换到手动切割方式。这时，通过手动操作相应的按钮开关，命令大车机架前进或后退，到达需要切割的位置，然后手动将大车机架降下直至压在钢坯上。接着转入自动切割方式，开始切割。切割完毕，重复执行自动切割方式的过程。
2.5 连铸切割机部分辊道的自动升降控制
在切割过程中，大车机架随板坯一起向前移动，为了防止辊道被切割，要求这部分辊道能够自动升降。这些辊道是5#、6#、7#、8#和9#，如图5所示。由于这部分辊道与第一原点之间的距离是固定的，拿这些距离与MR-1测得的数进行比较，来确定某辊道的下降或上升时间。设辊道的半径为一固定值，L5略大于辊道的半径，某辊道与第一原点之间的距离减L5就是要求该辊道下降的控制条件，某辊道与原点之间的距离加L5就是要求该辊道上升的控制条件。（如图5）
3 结语
连铸板坯切割机智能控制系统具有系统可靠稳定，满足了连铸板坯切割机系统的手动/自动控制方式的灵活切换，为连铸机正常生产创造了条件，可以在冶金行业类似的连铸切割系统有一定的参考和推广价值。
