目前，隨著我國板坯連鑄產業的迅猛發展，對自動化控制水平的要求日益提高，只有不斷地完善和提高自身的控制系統，才能在激烈的競爭中立于不敗之地。如今在鋼鐵行業的一級自動化控制系統中，應用的可編程控制器的品牌很多，多為國外公司制造的產品，如：西門子S7系列、東芝-GE系列、施奈德系列、AB系列等。各個公司的產品都有各自不同的優點及特性，文章以西門子S7系列可編程控制器為例，介紹了其在板坯連鑄機控制系統中的應用。
板坯連鑄機的工藝流程
經轉爐生產出來的合格鋼水，裝在一個鋼包中，由天車吊至鋼包回轉臺上。回轉臺旋轉將鋼包轉至在澆鑄位的中間罐車的上方，安裝滑動水口，經過稱重和測溫后，大包打開滑動水口，鋼水注入中間罐中。中間罐有儲存鋼水，減低鋼水靜壓力、分流和凈化鋼水的作用，是鋼水進入結晶器的最后一個重要冶金反應器。當中間罐中的鋼水到達一定高度時，打開塞棒，使鋼水注入結晶器中，結晶器是鋼水凝固成型的重要設備，結晶器的出口必須有足夠而均勻的坯殼厚度，保證不會拉漏。當結晶器內的鋼水液面距結晶器上口80~100mm時，同時啟動拉矯機和結晶器振動機構，并且啟動二冷噴水閥和結晶器稀油潤滑。起步拉速為0.3米/分左右，保持30秒以上再緩慢升速，1分鐘后可達到正常拉速的50%，2分鐘后達正常拉速的90%。然后根據中間罐內的鋼水溫度設定拉速。拉矯機啟動后，引錠桿將隨鑄坯一同拉出扇形段，此時要求對引錠桿的頭部進行跟蹤，從而控制驅動輥的壓下和抬起動作，使鑄坯及引錠桿順利的拉出扇形段。當引錠桿頭部到達脫引錠位置的時候，由跟蹤系統控制自動脫引錠，完成引錠桿和鑄坯的分離工作。當引錠桿和鑄坯分離后，由輥道將其輸送到存放臺架上。當鑄坯到達設定的定尺長度后，由火焰切割機進行定尺切割，切割后的鑄坯經輸出輥道和出坯輥道運送至存放區域。
該工藝的流程見圖1
圖1 板坯連鑄機工藝流程圖
自控系統的硬件選擇
可編程控制器是實現板坯連鑄機自動化控制系統的關鍵，板坯連鑄機工藝設備比較集中，要求自動化程度比較高，在其整個運行中，很少利用人工干預，所以對控制系統的精確性和可靠性有很高的要求。而西門子系列PLC正滿足了這一特點。其模塊化及無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作使其成為中、高檔性能控制領域中首選的理想解決方案。SIMATIC S7-400的中央處理器（CC）可以連接最多21個擴展單元（EU）。同時它還可以通過ET200進行遠程擴展；這種方式適用于范圍很廣的系統。通過CPU中的PROFIBUS-DP接口最多可連接125個總線結點。并且SIMATIC S7-400系列PLC還提供了強大的通訊服務功能：多點接口（MPI）的數據通訊；帶PROFIBUS的S7通訊；帶工業以太網的S7通訊。通過CP 441通訊接口模塊可以實現功能強大的點對點通訊。各種信號模板（SM）用于數字量輸入和輸出(DI/DO)以及模擬量輸入和輸出（AI/AO）。功能模板（FM）：專門用于計數，定位和凸輪控制等任務。
總體控制要求及功能
板坯連鑄機自動化控制總體要求是對連鑄機生產的整個過程特別是送引錠過程和澆注過程的二冷水配水進行自動控制和自動調節，使整個生產實現高度自動化，提高鑄坯表面質量；在公司中控室發出上傳指令的時候，可以將當前時刻運行的重要工藝參數（水量、水溫、電流）、運行狀態及一定時間內的工作參數曲線上傳到公司的中控室。有如下功能：
1 控制操作：
在中心控制室可以對被控制設備進行遠程的實時控制，如啟停某些設備，調節一些模擬輸出量的大小，在線設置PLC的某些參數等。同時系統還提供了機旁控制的操作，可以在維修的時候對被控制設備進行就地的控制。
2 顯示功能：
用形象逼真的畫面實時的顯示現場各個控制設備的運行工況，以及各現場的狀態數據。
3 數據管理：
根據不同數據的變化快慢和重要程度，建立生產歷史數據庫，定時或實時的存貯生產原始數據，供統計分析使用。可以很準確的完成例如對澆注過程中的中間罐，結晶器的使用進行跟蹤記錄，包括上線和下線時間，壽命，過鋼量，操作人員可以很快的掌握設備的使用情況。利用實時數據庫和歷史數據庫中的數據進行比較和分析，得出一些有用的經驗參數，有利于二次冷卻水表的不斷改進。還可以把一些重要的參數和結果顯示到顯示窗口和報表中去。
4 報警功能：
當某一模擬量（電機電流、溫度、流量、壓力、水位等）的值超出某一特定的設定范圍或某一開關量（壓力開關、限位開關）發生動作時，可根據不同的需要發出不同等級的報警。從高到低主要分為三個等級：報警；故障；事件。不同等級的報警都會顯示在監控系統上，各個等級都有特定的顏色顯示，方便操作人員作出迅速的判斷和處理。
5 打印功能：
可根據需要有選擇性的打印歷史數據和實時數據，并且對各種事件和報警記錄、歷史趨勢進行實時打印輸出。打印的方式可以分為：定時打印、事件觸發的打印。
