自动化控制系统在冷轧废酸再生过程中的应用
冷轧酸洗机组自动化控制系统的研究
《冷轧酸洗机组自动化控制系统的研究》xx年xx月xx日CATALOGUE目录•绪论•冷轧酸洗机组自动化控制系统概述•冷轧酸洗机组自动化控制系统的设计与实现•冷轧酸洗机组自动化控制系统的应用与测试•结论与展望01绪论随着工业4.0和智能制造的发展,冷轧酸洗机组自动化控制系统在提高生产效率、降低能耗和提升产品质量方面具有重要作用。
背景通过研究冷轧酸洗机组自动化控制系统,有助于实现生产过程的智能化、提高生产效率和产品质量,同时降低企业运营成本,对提升我国冷轧行业的竞争力具有重要意义。
意义研究背景与意义研究内容研究冷轧酸洗机组自动化控制系统的工艺流程、控制系统硬件结构、控制算法和系统集成方法。
研究方法通过理论分析和实验研究,采用文献综述、实验测试和系统集成等方法,对冷轧酸洗机组自动化控制系统进行深入研究。
研究内容与方法研究目的通过研究冷轧酸洗机组自动化控制系统,提高生产效率和产品质量,降低企业运营成本,实现生产过程的智能化。
研究任务分析冷轧酸洗机组工艺流程和控制需求,设计控制系统硬件结构,优化控制算法,实现系统集成和调试,并进行实验验证和现场应用。
研究目的与任务02冷轧酸洗机组自动化控制系统概述包括原料检验、清洗、酸洗、漂洗、钝化等环节。
冷轧酸洗机组工艺流程酸洗工艺包括开卷、焊接、轧制、退火、平整等环节。
轧制工艺包括预处理、涂装、固化等环节。
涂装工艺硬件架构由工控机、以太网交换机、传感器、执行器等组成。
软件架构由组态软件、数据采集软件、控制算法软件等组成。
自动化控制系统的基本架构自动化控制系统的主要功能实时采集生产线上的工艺参数、设备状态等数据,进行处理分析。
数据采集与处理控制与调节安全保护生产管理根据采集数据,自动调节酸洗液浓度、温度等参数,控制轧制厚度、平整度等指标。
具备过载保护、急停保护等功能,确保生产安全可靠。
记录生产数据,实现生产过程的监控和管理,提高生产效率。
03冷轧酸洗机组自动化控制系统的设计与实现1控制系统的硬件设计23采用具有强大计算能力和稳定性的工业级控制器,如可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)。
酸再生系统中的自动化控制
2 自动化控 制
酸再 生系统 中存 在着很多联锁控制 ,这些联锁包 括培烧炉压力 和温度 的联 锁 、 泵的联锁 、 燃烧系统的联
锁和主风机 的联锁等 一系列 联锁控制 ,他们之 间相互
制约相互影响 , 保证整个 系统 的顺利 生产。
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⑨ ③年第固 总 ⑨ 期 第 钾期
酸 生系 的自 化 再 统中 动 控制
酸再 生 系统 中的 自动化 控 制
徐静 ( 山钢铁 股份 有 限公 司 , 山 03 0 ) 唐 唐 6 00
[ 摘要 ] 酸再生生产 的 自动化控制主要包括仪表 的模拟量 和数字量 的控制 , 过程控制( I PD控制 ) 及联锁 控制 。重点介绍了 联锁控制 中最重要的燃烧系统联锁控制和主风机的联锁控制 。采用联锁控制既对各生产设备起到了保护作用 , 对工艺过程的
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统也是不安全 因素要停止 ; 当炉子各处和分离 器温度 都超 过 了最 大值 时 ,表 示炉 子和各 设备 温度都 不正 常 , 坏的可能 , 要停 止 ; 有损 因此 当助燃 空气 的低压开 关超 值时 , 明助燃 空气 压 力低 , 会造 成燃烧 系统 说 也
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() 煤气高压是否超过报警设定值 ; 2
( ) 空燃 比率是否超过报警设定值 ; 3 ( ) 培烧炉顶 部温度 、 4 烧嘴温度 、 出口气体温度 、 炉 文 丘里出口( 吸收塔前 ) 温度是 否超过报警设定值 ; ( ) 助燃空气 低压是否超过报警设定值 。 5 以上这 5 点都是为了让燃烧 系统在安全 的条件下
轧钢生产过程中自动化控制技术的应用分析
轧钢生产过程中自动化控制技术的应用分析随着科技的快速发展,自动化控制技术在各个行业中得到了广泛的应用,其中包括轧钢生产过程。
自动化控制技术的应用可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量,本文将对轧钢生产过程中自动化控制技术的应用进行分析。
首先,轧钢生产过程中自动化控制技术的应用可以提高生产效率。
在传统的轧钢生产线上,需要大量的人力操作来控制生产流程。
而自动化控制技术可以将很多操作自动化,如原料的搬运、加热、钢坯的输送等,减少了人力操作的时间和劳动强度,提高了生产效率。
同时,自动化控制系统可以对生产过程进行实时监控和调整,及时发现和解决问题,保证生产线的连续稳定运行,提高了生产效率。
其次,自动化控制技术的应用可以降低生产成本。
传统的轧钢生产线需要大量的人力投入,而且由于人为操作的不稳定性,可能会导致生产事故和质量问题,增加了维修和返工的成本。
而自动化控制技术可以减少人力投入,提高生产线的稳定性和可靠性,降低了生产事故和质量问题的发生率,减少了生产成本。
此外,自动化控制技术还可以提高轧钢产品的质量。
传统的轧钢生产线依靠人工操作,容易出现操作的不准确性和疏忽导致产品的质量问题。
而自动化控制技术可以通过精确的控制和调节,保证产品的尺寸和质量符合要求。
同时,自动化控制系统可以实时监测生产过程中的各项参数,并通过反馈控制来及时调整工艺参数,使产品的质量更加稳定和可靠。
另外,自动化控制技术还可以提高轧钢生产过程的安全性。
轧钢生产过程中涉及到高温、高压和大型机械设备,操作风险较高。
自动化控制技术可以减少人员接触危险环境的机会,降低生产事故的发生率。
同时,自动化控制系统可以实时监控设备的运行状态和参数,及时发现问题并采取措施,提高了生产过程的安全性。
总结起来,轧钢生产过程中自动化控制技术的应用可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和提高生产过程的安全性。
随着科技的不断进步,自动化控制技术在轧钢生产过程中的应用还有很大的发展空间,可以进一步提升轧钢行业的竞争力。
自动化控制系统在冷轧重卷线的应用
自动化控制系统在冷轧重卷线的应用摘要:本文介绍了西门子plc和变频调速器组成的自动化控制系统在莱钢冷轧重卷线的应用,实现了机组的各项控制功能,从而达到稳定、高效的目的。
关键字:自动化控制系统plc 变频调速1.概述重卷机组是冷轧产品的一道重要工序,用于将厚度为0.2~0.65mm的大直径钢卷经切头、切尾、切边、检查及涂油后,重卷分切成小直径钢卷,并将钢卷称重、打捆。
随着市场经济的不断完善和发展,生活水平的要求越来越高,使得冷轧产品的需求量越来越大。
高效稳定的自动化系统对保证冷轧产品的生产效率至关重要。
本文主要介绍基于西门子plc控制系统,如何实现重卷全线自动化控制,以及相关参数的配置。
2.重卷线自动化控制系统简介莱钢重卷线采用西门子公司的s7—400系列及profibus-dp现场总线, 系统中配有tcp/ip协议的以太网通讯接口。
自动化控制系统工作时可由操作人员通过本地计算机(hmi)设定运行参数,包括来料的各种参数,然后将这些参数与设定的机组运行速度、张力等参数进行运算后,控制变频调速器的控制指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。
通过工控机wincc画面实现人机交互控制整条生产线的正常运行。
设备运行的状态、参数、实时过程数据都通过画面显示出来,并作为历史数据保存在数据库中。
对异常情况如变频器故障、电机过热、油压异常等进行报警,并存储报警记录。
自动控制各主传动电机之间的速度、张力的大小,风机、油泵的启停、阀门的开闭。
系统还可以对生产数据库及历史数据库管理,并可查询及打印相关数据。
3.控制系统功能3.1张力控制与速度控制瞬时卷经计算:对于瞬时卷径的计算可以根据同一时间内,导向辊上带钢走过的长度与卷筒上带钢走过的长度相等,同侧卷筒和导向辊上带钢的线速度相等,因此:πdcnc=πdsnsdc=ns*ds/ncdc-----------卷筒上的带钢瞬时直径ds-----------导向辊的直径nc-----------卷筒的转速,以脉冲计量ns-----------导向辊的转速,以脉冲计量开卷机转矩计算:张力给定zset由profibus dp网传给开卷机变频装置,首先由计算出钢卷的实际瞬时直径d,然后再根据直径计算出开卷机的转矩m,做为开卷机的转矩限幅,从而保证张力的恒定,具体的计算公式如下:n=nact÷i (rmp)πd=vact÷n(m)m=zset*d/2(nm)nact-----------电机实际转速i--------------开卷机减速比rmp每分钟旋转次数vact------------钢带线速度重卷机组中,开卷机控制是带卷径计算的张力控制,卷取机控制是带卷径计算的速度控制。
冷轧酸洗机组自动化控制系统的
冷轧酸洗机组自动化控制系统的汇报人:日期:•冷轧酸洗机组自动化控制系统概述•冷轧酸洗机组自动化控制系统的组成与结构目录•冷轧酸洗机组自动化控制系统的控制策略与算法•冷轧酸洗机组自动化控制系统的应用与案例分析•冷轧酸洗机组自动化控制系统的调试与维护目录•冷轧酸洗机组自动化控制系统的未来发展与展望01冷轧酸洗机组自动化控制系统概述冷轧酸洗机组自动化控制系统是一种用于冷轧酸洗工艺的自动化系统,通过计算机程序和传感器等设备实现生产过程的自动化控制。
冷轧酸洗机组自动化控制系统的主要功能包括酸洗液的浓度控制、温度控制、流量控制等,以确保产品质量和生产效率。
定义与功能功能定义通过自动化控制系统,可以减少人工操作,提高生产效率,降低生产成本。
提高生产效率提高产品质量降低劳动强度自动化控制系统可以精确控制生产过程中的各项参数,从而保证产品质量的一致性和稳定性。
自动化控制系统可以减轻工人的劳动强度,提高生产环境的舒适度。
030201自动化控制系统的重要性冷轧酸洗机组自动化控制系统的发展趋势智能化随着人工智能技术的发展,冷轧酸洗机组自动化控制系统将更加智能化,能够实现更加复杂的控制和优化。
集成化未来冷轧酸洗机组自动化控制系统将更加集成化,能够实现多个工艺流程的自动化控制。
网络化随着工业互联网的发展,冷轧酸洗机组自动化控制系统将更加网络化,能够实现远程监控和故障诊断等功能。
02冷轧酸洗机组自动化控制系统的组成与结构传感器执行器控制器人机界面组成要素01020304用于检测冷轧酸洗机组的各项参数,如温度、压力、液位等。
根据控制系统的指令,驱动冷轧酸洗机组进行相应的动作。
接收传感器的信号,根据预设的算法和逻辑,输出控制指令给执行器。
提供操作人员与控制系统交互的界面,可以实时监控和控制冷轧酸洗机组的运行状态。
冷轧酸洗机组自动化控制系统采用分散控制结构,将控制功能分散到不同的控制器上,实现模块化、可扩展的设计。
分散控制结构各控制器之间通过工业以太网或现场总线进行通信,实现数据共享和协同控制。
钢铁冷轧厂酸轧机组的自动化控制方法
钢铁冷轧厂酸轧机组的自动化控制方法摘要:随着现代化的发展,工业生产已成为当今社会的核心力量,其中钢铁制造尤为突出,其制造技术不仅影响到产品的价格,还影响到其质量[1]。
随着各种高科技的发展,钢铁厂的酸轧设备正在逐步实现完全自动化,这不仅大大降低了人工操作的失误率,而且还显著提升了公司的经济效益。
为此,对钢铁厂酸轧机自动化控制方法进行了深入的探讨。
关键词:钢铁冷轧厂;酸轧机组;自动化控制;方法引言:随着科技的飞速发展,在冷轧酸轧机组中,大量的先进技术被广泛的运用,使其实现了自动化、智能化、智慧化的运行与控制,因此,酸轧机组的操作水平得到了大幅度的提升,提高了产品的精度与质量,给钢铁企业带来了更大的效益[2]。
所以,对冷轧厂酸轧机的自动控制方法的分析和研究就显得极其重要。
一、冷轧酸轧机组自动化系统的组成结构在自动化控制系统生产线上,安装了三个独立的操作室,包括轧机操作室、酸洗操作室和酸洗入口操作室,分别负责轧机段、酸洗段和酸洗入口段的主控操作。
此外,酸轧机组使用更高级的HMI人机交互系统,设置了一个计算机室和一个服务器室,计算机室配备三台一级工程师站,一台二级工程师站,一台三级工程师站,二、三级画面工程师站各一台。
服务器室配备了酸洗PDA和轧机PDA、一级画面服务器、二三级服务器和天车服务器。
一级控制系统包括8台西门子S7-400 PLC控制柜,9台西门子 TDC控制柜,2台UPS不间断电源供电柜,1台板型辊控制柜,2台测厚仪控制柜,1台边降仪控制柜。
一级系统是由现场仪表检测以及某些在现场的执行器,经过信号传输,最终到CPU大脑计算处理后再发出命令,现场设备根据指令做出相应动作。
在人机交互系统中,由一个人机交互服务器和70个人机交互客户端组成。
在S7的情况下,这些装置通过以太网络与 HMI以及服务器进行通讯,并具有较高的速度,并且每个服务器都是一用一备,在运行的服务器出现故障,能快速切换到备用服务器上,能实现无缝衔接,使系统更稳定。
仪表控制技术在新钢冷轧酸再生的应用
仪表控制技术在新钢冷轧酸再生的应用摘要新钢公司冷轧厂利用酸再生技术制取再生酸,并对酸轧机组产生的废酸进行处理,回收利用。
文章介绍了酸再生技术原理、特征以及工艺。
关键词酸再生;焙烧炉;预浓缩;密度补偿;脱氯装置前言在现代冶金工业中,酸洗轧机机组使用新酸去除带钢表面氧化层,是冷轧成品带钢质量的基本保证。
为了节省能源和减少环境污染,应用热工仪表控制技术,通过酸再生机组,对废酸进行回收利用,十分必要。
1 酸再生设备组成及工艺1.1 脱硅机组由预脱硅热交换器、预脱硅絮凝剂制备、投加系统、预脱硅助凝剂制备、投加系统、反应罐、沉淀池、压滤机、收集罐、提升泵等组成。
从酸洗机组输送过来的废酸液收集在废酸罐中(罐的贮藏能力能够满足再生装置独立于酸洗机组工作),废酸用泵送到脱硅装置,通过一个流量调节阀进入石墨冷却器,经冷却器降温后进入搅拌罐同时加入助凝剂与之混合,然后在沉淀池中得以沉淀,从而达到废酸部分脱硅目的。
1.2 再生机组由焙烧炉、预浓缩、双旋风除尘器、文丘里、吸收塔、分离器、洗涤塔、废酸过滤器、酸枪、破碎机、脱氯装置、废气风机、助燃风机、布袋除尘器、氧化铁粉仓等组成。
废酸通过废酸输送泵送入废酸过滤器,把其中的固体颗粒和不溶的物质从废酸中分离出来,过滤后的废酸首先进入文丘里预浓缩器,从预浓缩器顶部进入的热空气与循环酸进行热交换,使废酸中的水分得到蒸发,废酸的浓度提高。
浓缩后的废酸通过焙烧炉供料泵定量的送入焙烧炉。
反应气体首先经过旋风除尘器,除去粉尘后进入预浓缩器,与温度较低循环酸直接接触,温度降低,进入吸收塔,在吸收塔的底部形成再生酸。
再生酸从吸收塔的底部流至再生酸储罐。
未被吸收的混合气体及微量HCl气体从吸收塔顶部逸出,进入烟道排入文丘里除尘器,在文丘里除尘器与洗涤塔之间连接管道上装有排气风机,该风机与焙烧炉出口压力联锁,采用变频控制,使酸再生设备处于微弱的负压工作状态,保证HCl气体不会逸出。
排气风机叶轮上装有水喷淋装置,混合气体在经过风机同时,得到清洗,经液滴分离器进入洗涤塔。
轧钢生产过程中自动化控制技术的应用
轧钢工艺可分为冷轧钢和热轧钢,其中,冷轧钢工艺更加成熟、先进。
这一技术不仅可以提高轧钢质量,还能够与先进的自动化控制技术相结合。
随着自动化控制技术的不断完善,轧钢生产质量和产量也会更有保障。
当前,人们对于自动化控制技术提出很高的要求,在轧钢生产中,应用自动化控制技术可以提高生产效率,也可以使钢材的质量更上一层楼。
一、自动化控制技术与设计系统概述随着时代的不断发展,人们对于钢材的要求越来越高,这是由于各个领域对于钢材的需求量极大,因此,必须要在提高钢材产量的基础之上,确保钢材的质量。
在传统的轧钢生产中,相应的技术比较落后,因此,需要引进先进的自动化控制技术。
自动化控制技术在近几年来正得到不断完善,这一技术不仅可以提高轧钢生产质量和效率,还能够实现对生产过程的有效控制。
在轧钢生产中有各种各样的设备,其中,连轧机是一种融入自动化控制的设备,不仅具有很高的效率,还能够提高钢材的质量。
应用自动化控制技术时,要对设计系统进行优化。
在系统中,要构建完善的数据库,使数据能够得到有效的收集、存储和处理;设置报告系统,保证相关部门可以及时了解设备的运行状况;设置指标系统,通过这一系统可以提供完善的指标和计算结果,确保服务器正常运行;完善信息查询功能,优化模型,并及时对信息进行调整;做好相应的预算,将数据限制在合理范围内。
二、冷轧钢板自动化控制技术1.具体构成在冷轧钢板自动化控制技术中,要明确系统的组成部分。
在基础自动化系统中,主要包括PLC、远程I/O和HMI 设备。
该系统可以对轧钢生产线传动进行控制。
由于冷轧生产中的工艺参数比较多,因此,需要利用技术进行精确的控制。
在生产中,为发挥出仪表的作用,也要对其进行精细化控制,同时,还要利用传感器获取重要的信息,二级系统会及时获取相应的信息,从而实现对生产的进一步控制。
操作人员可以通过操作界面了解生产线的情况,并及时对相应的情况进行处理。
在进行生产线控制时主要采用的技术是HMI技术,利用服务器实现对数据的存储,并进行相应的通讯;服务器与客户机要保持连接状态;客户机可以及时接收服务器传递的数据,并负责接收操作人员接收的数据,在第一时间内将数据传递给服务器。
冷轧硅钢厂酸再生(ARP)项目自动控制系统
1 项 目概 述
使 用 。供配 电均采 用3 0v/ 2 0 z 流三相 四线 8 2 oV 5 H 交
第 6期 ( 第 1 3期 ) 总 6
21 0 0年 1 2月
机 械 工 程 与 自 动 化
M EC HANI CAL ENGI NEERI NG & AUTOM AT1 0N
No. 6
De c.
文章 编 号 : 6 2 6 1 ( 0 0 0 — 1 90 1 7 — 4 3 2 1 ) 60 9 — 2
2 1 控 制 范 围 .
根据 工艺 要求 ,废气 风机 、焙烧炉 供给泵 、洗涤 塔循 环泵 需调 速传 动 ,采 用西 门子变 频器 、V/ F变频 调 速 ;其余 电机 ( 酸泵 、 水泵 等 ) 为恒速传 动 , 采用 马达 控制 中心 ( C 控制 。 MC )
2 4 可 编程 序 逻 辑 控 制 器 ( I . P C) 该 机 组 配 置 有 S M AT C S — 4 0主 机 1台 ,其 I I 7 0
2 5 上 位 机 H M I画 面 .
根据 酸再生机 组 的工 艺要 求 ,本控制 系统 的控制
范 围如下 : ( )预脱 硅 系统 :包括 混合罐 、沉淀 池 、收集 罐 、 1 预脱 硅后 的废酸储 罐 、絮 凝剂投 加罐 。 ( )废 酸净化 处理 :包括反应 溶解 槽 、废 气洗 涤 2
塔 、p 调节 罐 、沉淀 池 、混凝剂 投加 罐 、脱硅 后 的废 H 酸储罐 、脱盐水 储罐 、氨水储 罐 。 ( )酸再生 本体 :包 括焙 烧反 应炉 、文丘里 预浓 3 缩 器 、吸收塔 、除氯 塔 、最终 洗涤塔 等主要 处理装 置 , 以及 过滤器 、酸泵 、排气 风机 等设备 。 ()酸储罐 系统 : 括废酸储 罐 、 洗水储 罐 、 4 包 漂 再 生酸 罐、新 酸罐 。 ( )氧化铁 粉站 :包括 氧化 铁粉仓 、 除尘器 、输 5 送 风机 等设备 。
冷轧自动化过程控制的研究
冷轧自动化过程控制的研究随着制造业的发展和自动化技术的不断进步,冷轧生产线的自动化程度也日益提高。
冷轧是指将热带钢通过轧机进行冷加工而成的一种工艺,目的是通过将钢材进行塑性变形,使其变得更强硬、更有韧性。
自动化过程控制在冷轧生产线中起着至关重要的作用,它能够提高生产效率、减少生产成本以及增强产品质量。
本文将探讨冷轧自动化过程控制的研究。
对于冷轧生产线的自动化控制来说,最重要的是实时监测和控制钢材的形状和尺寸。
传统的冷轧生产线需要大量的人工干预,而现代化的自动化控制系统能够即时反馈钢材变形的数据和实时控制补偿,从而实现最佳的轧制效果。
针对冷轧生产线的实时监测和控制,主要依赖于传感器和计算机控制系统。
传感器可以在冷轧生产线中发挥重要作用,它能够实现数据的实时采集和传输,从而为计算机控制系统提供了必要的数据支持。
目前,冷轧生产线中采用的主要传感器有压力传感器、形位传感器、温度传感器等。
这些传感器可以监测到轧制过程中钢材的温度、形态和尺寸等关键数据,这些数据可以为计算机控制系统提供重要的信息。
计算机控制系统是冷轧生产线自动化过程控制的核心,它可以处理和分析传感器采集到的数据,并采取适当的措施来调整轧制工艺。
目前,冷轧生产线中采用的主要计算机控制系统有PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)、MES(制造执行系统)等。
除了传感器和计算机控制系统外,自动化过程控制还需要接受人工的干预和指导。
人工干预主要体现在对生产线的维护和故障处理中。
冷轧生产线包括许多关键的设备需要定期检测和维护,这些工作需要高素质的工作人员进行。
同时,当生产线出现故障时,需要有专业技术的工程师及时处理,确保生产线的正常运行。
总之,冷轧自动化过程控制在工业制造中发挥着不可替代的作用。
自动化技术的不断进步,使得冷轧生产线的自动化程度越来越高,从而提高了生产效率,减少了生产成本,同时也为客户提供了更高质量的产品。
在未来,冷轧自动化过程控制将继续发展和创新,为工业制造和经济发展做出更大的贡献。
浅述轧钢自动化控制系统应用优化
浅述轧钢自动化控制系统应用优化轧钢自动化控制系统是钢铁行业中的重要控制系统之一,其主要作用是实现整个轧钢生产线的自动化控制。
随着工业自动化水平的不断提高,轧钢自动化控制系统的应用也逐步得到了广泛的应用和推广。
本文将从轧钢自动化控制系统的优势、应用和优化等方面进行浅述。
1.提高轧钢生产效率。
轧钢自动化控制系统能够快速、准确地控制轧钢生产线的各个环节,从而能够大幅提高轧钢生产效率和质量。
2.降低生产成本。
自动化控制系统的使用可以节省人工、减少能源的消耗,提高设备利用率,从而降低生产成本。
3.提高产品质量。
通过自动化控制系统,可以有效减少人为因素对产品质量的影响,生成高品质的产品,提升企业竞争力。
4.保证安全生产。
自动化控制系统在生产过程中能够自动检测设备的运行情况,及时预警和处理故障,避免人员和设备受到损伤。
轧钢自动化控制系统应用于热轧、冷轧及热镀锌等生产线中。
具体来说,应用于生产的过程控制和过程优化、质量控制和检测、数据采集和管理、设备状态监测与故障诊断、人机界面等方面。
1.过程控制和过程优化。
轧钢自动化控制系统对生产线各项工艺参数进行监测和控制,及时调整参数,实现生产过程的自动化控制和优化。
2.质量控制和检测。
自动化控制系统能够根据检测结果及时判断是否符合产品质量标准,并能够自动调整生产工艺参数,提高产品质量。
3.数据采集和管理。
轧钢自动化控制系统能够对生产过程中的各项参数进行实时采集,并可以存储和分析这些数据,为企业制定科学合理的生产计划和管理决策提供数据支持。
4.设备状态监测与故障诊断。
自动化系统可以对生产线中的设备进行实时监测,及时发现故障症状并处理,预防生产线设备停机,功能下降等情况,从而保证生产线的正常运行。
5.人机界面。
自动化控制系统在设计界面时,一般都采用友好的、直观的界面,方便操作者使用,并通过呈现图形化的结果来检查机器运行状态等重要信息。
优化轧钢自动化控制系统应用,是提高轧钢生产效率、提高产品质量、降低生产成本的重要手段。
研究自动化技术在冷轧工业上的运用
研究自动化技术在冷轧工业上的运用发表时间:2020-07-03T15:56:02.043Z 来源:《科学与技术》2020年6期作者:董涛[导读] 近年来,我国科学技术得到的快速发展,随着网络控制技术的发展与成熟摘要:近年来,我国科学技术得到的快速发展,随着网络控制技术的发展与成熟,自动化技术已广泛应用于人们生产和生活的各个领域中。
我国冶金行业发展迅速,也是首批引入自动化网络控制技术的行业之一。
在冷轧生产中,酸轧联机已替代单机架轧机成为冷轧企业常规的生产线。
本文结合自身的学习和工作经历谈一下自动化技术在冷轧行业的应用以及提高冷轧自动化的建议。
关键词:冷轧自动化技术工业机器人引言目前,自动化技术正向着网络信息化、智能化、产品精准化方向发展,已成为人们生活、生产不可或缺的技术之一。
自动化技术的引进和应用有利于降低劳动成本、提高生产效率、降低能耗、提高产品质量、替代人工并改善作业环境等,是企业和产品科技含量水平的标志之一。
目前我国钢铁企业均沿用的工业流程包括采矿与选矿、焦化、烧结、炼铁、炼钢、铸坯(连铸)、热轧、酸洗、冷轧、退火、镀锌、彩涂等。
在以上生产工序中,均离不开自动化技术,其中以热轧、冷轧、镀锌等生产线最为显著,自动化技术水平也最具代表性。
自动化技术在冷轧产线的应用可以促进钢材品种结构的拓展,提升高档产品的生产能力,提高冷轧产品质量。
1 冷轧工艺概述冷轧板带钢的产品品种很多,生产工艺流程各有特点。
典型的冷轧带钢生产工艺流程是以热轧带钢作为冷轧带钢的原料;使用酸洗机组去除热轧带钢表面的氧化铁皮;经过轧机多道次轧制获得符合尺寸、板型和表面质量要求的带钢;然后对经过冷轧的带钢进行退火,获得要求的性能;最后对经过退火的带钢进行平整、剪切、包装等,获得最终产品。
冷轧带钢作为建材工业的原料将会用于汽车、造船、电力、煤炭、轻工、家电、五金等多个行业。
2 自动化技术在冷轧的应用2.1 原料库天车无人化系统在传统的有人驾驶库区天车运营模式中,由于“人”的不可控因素,掉卷、伤卷、码放混乱、重复倒运等问题层出不穷。
冷轧自动化过程控制的研究
冷轧自动化过程控制的研究冷轧自动化技术是现代钢铁生产过程中的关键技术之一,它的发展对于提高生产效率、降低成本、改善产品质量具有至关重要的作用。
随着科技的进步和自动化技术的不断发展,冷轧自动化过程控制也在不断得到改进和完善。
本文将对冷轧自动化过程控制的研究进行探讨。
冷轧自动化过程控制的研究需要掌握冷轧生产过程的基本原理和流程。
冷轧是指将热轧板坯或热轧带钢经过再次加工,通过冷轧机进行连续、多道次的冷变形加工,以达到细化晶粒、改善组织和提高产品表面质量的目的。
冷轧生产过程中,包括原料的准备、轧制过程、冷却处理、表面处理和成品质检等环节,需要钢厂进行全面的、严密的控制。
冷轧自动化过程控制的研究需要关注现有的自动化技术和装备。
目前,钢铁行业已经广泛应用了PLC、DCS、SCADA等自动化控制系统,这些系统能够实现生产过程的实时监测、数据采集、参数控制和故障诊断等功能。
还有自动控制装置、传感器、执行机构等设备在冷轧过程中发挥关键作用。
研究人员可以通过对现有自动化技术和装备的分析和评估,找出存在的问题并提出改进措施。
冷轧自动化过程控制的研究需要关注智能化技术在冷轧生产中的应用。
随着人工智能、大数据和互联网技术的迅猛发展,智能化技术在制造业中的应用也越来越广泛。
在冷轧生产中,研究人员可以通过建立模型预测系统、智能控制系统等方法,实现生产过程的自动化、智能化。
利用大数据分析钢材的生产环境和工艺参数,可以优化轧制方案和工艺流程,提高产品的质量和产量;利用人工智能技术进行实时监测和故障诊断,可以快速发现问题并采取措施,确保生产过程的稳定进行。
冷轧自动化过程控制的研究需要关注环境保护和安全生产。
随着社会对环境保护和安全生产的要求日益提高,冷轧生产企业也需要在自动化过程控制中加强对环保和安全的管理。
研究人员可以通过引入新的环保技术和装备,优化生产工艺,减少能耗和排放,降低对环境的影响;加强对自动化设备的安全管理,提高生产过程的安全性和稳定性。
冷轧厂酸轧机组自动化控制
冷轧厂酸轧机组自动化控制摘要:现阶段,我国经济的发展进程中,工业生产占据十分重要的地位,并且其生产技术决定了产品的价值和质量。
在各种先进科技的作用下,冷轧厂酸轧机组也开始逐渐实现自动化生产模式,人为操作所出现的失误概率在大大减少,从而给企业带来了更高的经济效益。
本文将从几个方面来深入分析并研究冷轧厂酸轧机组自动化控制的相关问题。
关键词:冷轧厂;酸轧机组;自动化一、酸轧机组自动化控制系统构成自工业科技改革后,传统的生产制造工艺开始面临着新的调整,一些自动化生产技术得到了十分广泛的应用,同时给产品制造质量的提升也创造了极为有利的条件。
自动化控制系统是在无人直接参与下可使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统,除了需要采用一些必要的生产工艺外,对之前的控制系统也进行了相应的系统化改造。
最近几年,信息技术在自动化控制系统中使用的十分普遍,信息化模式把通信技术、计算机技术以及传感技术等结合在一起,建立了人机一体化的调控方案,这不但在一级系统上得到了改进,同时二级控制系统的设备和连接元件也得到了很好的更新升级。
比如,自动化控制系统应用了人机操作界面,利用人为操作控制系统进行运行,并在计算机界面中传输信息,从而大大提高了冷轧厂酸轧机组自动化控制系统的运行效率。
自动化系统配置如下图所示二、轧制调节原理1.张力控制在带钢正常轧制过程中,根据工艺的需要,带钢张力应保持恒定,这是张力控制的基本要求,因此该功能提供轧机机架间带钢张力水平控制。
测量张力的方法是在张力辊轴承下面安装压力传感器,测出张力辊承受的压力,再根据力的平衡条件计算出张力的大小。
机架间张力控制有两个模式,如果满足所有的转换标准,那么每个机架间的张力控制模型可以被转换。
初始化机架速度和轧制力设定来自于轧机设定功能。
张力由速度变换点下游机架速度调节。
变换点由上游和下游张力确定,上游张力调节是从速度控制模式转换成轧制力控制模式。
当控制满足变换标准时,速度控制模式停止,自动转变成轧制力控制模式,此时调节轧制力的恒定来保持带钢张力力度。
钢铁冷轧厂酸轧机组的自动化控制策略研究
管理及其他M anagement and other钢铁冷轧厂酸轧机组的自动化控制策略研究屈博文摘要:在当今繁荣的工业产品生产活动中,提高钢铁产量对于社会经济的稳定发展至关重要。
本文从钢铁冷轧厂的角度,介绍了将自动化控制技术融入酸轧机组的工艺方法,以提升酸轧机组的自动化水平,并在此基础上提高钢铁产品的质量,以供借鉴。
关键词:钢铁冷轧厂;酸轧机组;自动化控制技术酸轧机组在钢铁冶炼过程中应用广泛,并且机组的自动化水平直接影响产品质量性能参数。
为应对新经济环境下的钢铁市场竞争,将自动化控制技术融入酸轧机组,提高机组的响应度和精度,不仅能保障产品精度,还能确保产品在激烈的市场竞争中占据一席之地。
因此,研究这一课题具有十分重要的意义。
1 自动化控制技术的应用意义随着工业科技改革,传统的钢铁生产制造工艺已无法满足人们对钢铁产品的需求。
为增强钢铁产品的生产安全性、降低成本并提高生产精度,越来越多的自动化生产技术应用于钢铁生产活动,并为提升产品质量提供有力支持。
近年来,随着信息技术的发展,人机一体化调控模式得到广泛应用。
这不仅减少了人力资源的消耗,还降低了产品生产活动的管控难度,为钢铁产品生产的顺利推进奠定了基础。
2 自动化控制系统的构成2.1 工艺描述在钢铁冷轧厂的酸轧机组工作过程中,首先需要对带钢的原材料进行酸洗和开卷处理。
在此过程中,需要进行校直、焊接、酸洗、漂洗和切边处理。
然后利用张力辊和纠偏单元进行处理,并在处理后对原料的飞剪处进行焊接处理。
最后,在前一卷带钢轧制工序完成后,将下一卷需要加工的带钢前端插入卷取机芯轴中,以保证带钢的连续加工。
在加工过程中,自动化控制系统可以通过预先编制的控制策略,实现钢带穿带、轧制、甩尾和卸卷等工序的自动化进程。
自动化控制系统的应用还可以精确控制轧钢推进速度、轧制压力等因素,为产品性能管理工作的顺利开展提供支持。
2.2 系统构成通常情况下,钢铁冷轧厂的酸轧机组自动化控制生产线由几个作业操作间组成,包括主要操作间、轧机间、酸洗入口和酸洗出口,以及酸洗区和轧洗区两个主控间。
探究轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用
探究轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用随着工业化的不断发展,轧钢产业作为重要的支柱产业之一,在我国经济中起着举足轻重的作用。
随着科技的不断进步和电气自动化技术的逐渐成熟,轧钢电气自动化控制系统的改造已成为提高生产效率、降低生产成本、保障生产安全的重要手段之一。
本文旨在探讨轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用,为相关从业人员提供一定的参考和指导。
1. 控制系统升级:随着科技的不断进步,轧钢行业的控制系统也在不断更新换代,从最初的手动控制,到现在的PLC(可编程逻辑控制器)控制系统。
PLC控制系统具有灵活、可靠、高效等特点,是控制系统升级的首选方案。
2. 传感器和执行器的更新:传感器和执行器是控制系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到整个系统的稳定性和可靠性。
在控制系统改造中,传感器和执行器的更新至关重要。
3. 数据采集与处理:随着工业互联网的兴起,数据采集与处理已成为控制系统升级的重要环节。
通过对产线生产数据的采集和处理,可以实现智能化制造,提高生产效率。
4. 控制算法的优化:控制算法是控制系统的核心,控制算法的优化可以提高系统的控制精度和稳定性,实现对生产过程的更精细控制。
5. 人机界面的改善:人机界面作为操作人员与控制系统之间的桥梁,其友好性和易操作性直接关系到操作人员的工作效率和生产安全。
人机界面的改善也是控制系统改造的重要环节。
以上所述,是轧钢电气自动化控制系统改造的基本技术。
下面,我们将通过应用实例,进一步探讨其在轧钢生产中的具体应用。
1. 控制系统升级:某钢铁企业对轧钢生产线进行了控制系统的升级,由原来的手动控制,改为了PLC控制系统。
新系统具有更高的稳定性和可靠性,不仅提高了生产效率,也降低了人工成本。
2. 传感器和执行器的更新:另一家轧钢企业对生产线上的传感器和执行器进行了更新,采用了先进的传感器和执行器设备。
新设备的使用不仅提高了生产线的稳定性和可靠性,也减少了设备故障的发生,降低了维护成本。
自动化控制系统在冷轧项目中的应用
自动化控制系统在冷轧项目中的应用摘要介绍了冷轧项目使用自动化系统的管理执行系统、过程自动化、基础自动化组成,该系统采用了当代先进、可靠的技术,系统具备开放性、实用性、安全性及可扩展性。
关键词冷轧;自动化;DCS ;HMI1 概述冷轧项目引进全套自动化生产线。
主要机组包括:酸轧联合机组、电解脱脂机组、罩式退火炉机组、电镀锡机组、拉矫重卷机组、包装机组、磨辊间设施、酸再生机组废酸等处理及相关配套公辅设施。
全线自动化系统控制器DCS 、TDC 采用西门子公司产品,其系统稳定、高效、自动化程度高,人机界面友好、产品成材率高[1]。
2 自动化系统部分冷轧自动化系统由管理执行系统、过程自动化、基础自动化组成。
管理执行系统根据工厂工艺产线的特点,管理和控制所有冷轧生产线的生产过程,使工厂的各级信息部门与冷轧厂在质量、信息、物流上能高度统一,以实现生产过程的全信息化、网络化管理。
过程自动化系统接收由管理执行系统传来的生产计划等数据,根据计划内容按照数学模型制定相关工艺控制参数,并下达给基础自动化系统,同时监控生产过程中的各种数据,接收基础自动化级传送来的各种过程数据,进行存储、显示和记录。
基础自动化系统收到来自过程自动化系统的各种控制参数后,将这些数据同传动设备和电机控制系统采集到的数据进行对比,管理下达工艺优化的参数,对实际的生产过程进行控制,并向上级过程自动化系统反馈。
2.1 管理执行系统管理执行系统覆盖从企业的合同管理、原料管理、生产计划、质量管理、生产数据收集、产品跟踪、仓库管理、运输管理等全过程的企业产品信息处理。
由于外界对冷轧质量的要求越发严格,因此管理控制系统已是冷连轧不可缺少的组成部分。
二级计算机系统在生产中的作用:它利用材料跟踪功能来支持生产;利用模型计算出设置值,并把这些设置值送到现场级,这样可以减轻现场控制系统的压力,也可以统一产品质量;利用神经网络可以多次计算设定点来优化产品;并且可以使操作简单化,解放了大量的劳动力,日志功能可以给工程师等人提供技术参数支持;所以二级计算机实现了现代的、先进的工业自动化[2]。
探究轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用
探究轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用轧钢电气自动化控制系统是轧钢线的重要组成部分,它对轧制质量、生产效率以及生产环境都有着至关重要的影响。
随着工业自动化的发展,轧钢电气自动化控制系统也不断得到完善和改进,从而提高了轧制生产的效率和精度,降低了生产成本和能耗。
本文将介绍轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用。
轧钢电气自动化控制系统是贯穿整个轧钢生产线的核心,它由控制计算机、PLC控制器、伺服电机、传感器等组成。
控制计算机负责监控和调度整条生产线,PLC控制器则负责对轧机进行精密控制,伺服电机和传感器则组成了闭环控制系统,实现了对轧机的精准控制。
传统的轧钢电气自动化控制系统存在着一些缺陷和不足,如生产效率低、精度不高、调试时间长等。
因此,对轧钢电气自动化控制系统的改造和升级成为了轧钢企业提高生产效率和加强质量控制的有效途径。
1. 网络化控制技术网络化控制技术能够将整个轧钢电气自动化控制系统连接在一起,形成一个大型的网络化自动化控制系统。
可以通过网络传输方式实现对生产数据、监控信号和控制指令等的远程监视和远程控制,提高了生产线的智能化水平。
2. 数据采集与分析系统数据采集与分析系统能够实时采集和分析轧钢生产线的数据,为生产管理和决策提供有效的依据。
通过对生产数据的实时监控和分析,可以准确掌握生产状况,及时发现问题并采取有效的措施,从而提高了生产效率和质量。
3. 自适应控制技术自适应控制技术能够通过反馈控制,实时调节控制参数,使系统自适应地调节控制对象的状态,从而保证系统的稳定性和精度。
通过自适应控制技术的应用,可以大大提高轧钢电气自动化控制系统的精度和灵敏度,实现轧制生产的高效化和智能化。
通过轧钢电气自动化控制系统的改造和升级,可以有效提高轧钢生产的精度和效率,降低能耗和成本。
同时,也可以改善生产环境,提高产品的质量和市场竞争力。
例如,在冷轧钢板生产线中,通过采用自适应控制技术和网络化控制技术,可以实现轧制压力的实时调节和轧机的运行状态监控,从而实现了对钢板厚度和宽度的准确定位,提高了生产效率和质量稳定性。
自动化控制系统在冷轧废酸再生过程的应用
中
文章编号 :08- 2 X 2 1 )9- 0 7 0 10 0 1 ( 0 2 0 0 4 - 3
莱钢冷轧废酸再生机组生产工艺采用鲁兹纳喷 雾焙烧法 , 将来 自酸洗机组生产线的含铁废 酸生成 盐酸和氧化铁粉 , 新生成的盐酸重新 配制合适浓度 返回至酸洗机组 , 循环利用 , 氯离子 回收率达 9 % , 8 副产品氧化铁粉将用作铁红的原料 。莱钢冷轧废酸
员通过 按下操 作 台 的紧急按 钮来启 动相 关机器 的停
车步骤 。所 有操 作 台控 制 的设 备 和过 程 将 会停 止 。
产计 划 , 自动 生成 生 产 记 录 和 统 计 报 表 , 过 P C 通 L 来完 成机 械设备 动作 的顺序 控制 、 过程 参数 的记 录 。 第 二层 是 由 P C 传 动 装 置 及 特 殊 仪 表 组 成 。 IO L、 /
l 生产 工艺
罐, 废气经两极洗涤塔经风机排人大气。 2 自动 化 系统 配置
基础 自动化平 台系 统 SMA I 7— 0 H冗 余 I TC S 40
来 自于酸洗机组 的废酸收集 在废酸罐 中, 将废 酸罐中的废酸后送人预浓缩器 , 预浓缩过 的浓缩废 酸液 由焙 烧炉 给料 泵 以一恒 定 流量送 到焙烧 炉 的喷 嘴。喷嘴安装在喷枪上 , 喷枪可 自由插入及提 出于
用 洗涤水 吸收氯 化氢 气体 , 成再 生酸 , 形 流至再 生酸
自动化系统选用德 国西 门子 P S C 7系统 , 括基础 包 自动化系统和过程控制 系统。基 础 自动化 系统 由
P C和 H 系 统 组 成 。过 程 控 制 系统 为 生 产 提 供 L MI 在 线监控 、 管理 和控 制 , 具 有运 算 、 并 存储 、 定 和执 设 行 功能 。 ¨
西门子自动化控制系统在冷轧厂酸洗线中的应用
西门子自动化控制系统在冷轧厂酸洗线中的应用作者:张鑫来源:《科学与信息化》2017年第09期摘要详细介绍了基于西门子自动化控制的冷轧厂酸洗线自动化系统的组成、配置、控制、功能以及软件开发,整个自动化控制系统具有开放型和易于扩展的特点,有很高的应用价值。
关键词西门子;自动化控制;PLC;冷轧;酸洗;网络1 概述酸洗工艺是保证冷轧成品质量的一道重要工序。
它的主要作用是借助于化学反应和物理作用,把带钢钢卷表面氧化物及其污垢去除,得到表面清洁的带钢初级品,避免轧制时产生表面缺陷和损坏轧辊;另外,酸洗后要进行物理漂洗和烘干工序,防止带钢表面重新氧化,并启到一定的保护作用。
冷轧厂酸洗线自动控制系统采用了二级配置,设置有基础自动化系统级、过程控制系统级。
过程控制系统级为生产提供在线监控、管理和控制,并具有计算、存储、设定和执行功能。
基础自动化系统通过是西门子Profibus-DP现场总线与仪表系统和现场设备进行通信、采集数据、控制现场设备。
过程服务器将重要的工艺参数转化为控制指令,通过高速工业以太网传送到基础自动化系统中,由基础自动化系统控制现场各个机、泵、阀的动作,从而实现酸洗线生产过程的自动控制[1]。
2 过程控制系统过程控制系统配备有过程控制服务器和设备控制服务器,即设备控制服务器。
设备控制服务器与过程服务器互为热备。
过程控制系统采用西门子X-200系列工业级网络交换机,进行控制系统之间的物理连接和数据通信。
过程控制服务器具有过程管理功能和过程控制功能,过程管理功能是为酸洗生产提供在线监控、指导、控制功能,具有计算、存储、设定和执行能力,在数据库中管理生产和产品记录,并从基础自动化级上获取连续数据;过程控制功能是为酸洗工艺提供数学模型控制、张力计算模型控制、质量控制等。
设备控制服务器安装在计算机室中,其主要功能是管理、控制、操纵现场设备,通过PLC 来完成机械设备动作的顺序控制、过程参数的记录等。
设备控制服务器在数据库中记录并存储的信息,以模拟图表、趋势图、报警清单的形式显示在操作员站上,同时发送工作设定值到PLC来控制相应设备。
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自动化控制系统在冷轧废酸再生过程中的应用
摘要介绍了冷轧废酸再生机组的生产工艺,自动化系统配置,并对基础自动化控制和过程控制系统进行阐述。
本控制系统成熟稳定,较好地解决了冷轧废酸再生工段生产过程中数据的采集及管理、复杂的顺序控制及安全连锁等控制难点,实现了现场设备的精确、集中监控。
关键词废酸再生;自动控制;PLC;PID
1 概述
某钢铁厂冷轧废酸再生机组生产工艺采用先进的生产工艺,将来自酸洗机组生产线的含铁废酸生成盐酸和氧化铁粉,新生成的盐酸重新配制合適浓度返回至酸洗机组,循环利用,氯离子回收率达97.5%,副产品氧化铁粉将用作铁红的原料。
某钢铁厂冷轧废酸再生机组自动化系统选用先进的西门子PCS7控制系统,包括基础自动化系统和过程控制系统。
基础自动化系统由PLC 和HMI 系统组成。
过程控制系统为生产提供在线监控、管理和控制,并具有运算、存储、设定和执行功能[1]。
2 生产工艺
来自于酸洗机组的废酸收集在废酸存储罐中,将废酸存储罐中的废酸流入预浓缩器,经预浓缩过的浓缩废酸液由焙烧炉给料泵以恒定流速加压送到焙烧炉的喷嘴。
喷嘴安装在喷枪上,喷枪可自由插入及提出于焙烧炉的顶部。
喷嘴的预浓缩酸液滴,在焙烧炉的加热空间内,二氯化铁和三氯化铁按照下述方程分解:
固体颗粒(三氧化二铁)以粉末的形式落在焙烧炉下部锥形体中,然后通过破碎机和旋转阀排到炉外,用风机输送到氧化铁粉储仓。
焙烧气体进入预浓缩器,在预浓缩器中,高温气体直接与循环废酸接触,被冷却和清洗后的气体中直接进入吸收塔。
吸收塔中使用洗涤水吸收氯化氢气体,形成再生酸,流至再生酸罐,废气经两极洗涤塔经风机排入大气[2]。
3 系统配置
3.1 硬件
冷轧废酸再生机组的基础自动化平台,采用西门子S7-400H 冗余控制系统通过Profibus-DP 现场总线与仪表系统和现场设备进行通信、采集数据、控制现场设备。
过程控制系统从I/O模块收集现场实时数据。
西门子PCS7 过程控制系统中SIMATIC 产品类型及作用特点如下:
(1)CPU模块。
基于事件同步机制的S7-400H系列控制器的可靠性,确保
了系统平均无故障时间在较小的范围内。
(2)ET200M模块。
冗余的IM153-2(接口模块)将经济性更好的S7-300系统的I/O 模块集成到整个系统,选用有源背板总线,可支持模板热插拔而不会导致CPU 停机。
冷轧废酸再生机组控制系统硬件配置,包括互为冗余的控制器CPU414H、电源模块、以太网通信模块CP443、冗余Profibus-DP I/O 通信接口模块IM153-2、普通型I/O 模块。
上位机部分设置1工程师站、4台操作员站和2台冗余服务器,工程师站与操作员站配置联想工控机,服务器配置西门子工业级服务器。
3.2 软件构成
冷轧废酸再生机组的工程师站和操作员站均采用微软英文版Windows XP SP2作为操作系统,服务器采用Windows Server 作为操作系统,工程师站及服务器安装PCS7及SQL Server数据库,操作员站安装上位监控组态软件WINCC,各站均安装西门子授权软件包[3]。
4 网络结构
冷轧废酸再生机组通过以太网通信模块将S7-400H系列控制器连接到工业以太网中。
整套焦炉控制系统工厂总线配备SCALANCE系列西门子工业级交换机,以连接各控制站、工程师站及服务器。
西门子工业级交换机具有冗余环形网络管理功能,可以实现全双工通信并具有网络自适应功能。
环形网络的设计使得工厂总线的网络结构的安全性更高,网络任意一点断开不会影响其设备的正常工作。
冷轧废酸再生机组的终端总线配备了工业级以太网交换机,用以连接工程师站、服务器和操作员站。
终端总线采用C/S结构,所有的数据都记录在服务器中,操作员站和服务器互为冗余,如果环形网络中任何一台操作员站或服务器出现故障,备用的操作员站或服务器可实现全部系统监控和操作功能[4]。
5 基础自动化系统
废酸再生机组的基础自动化系统主要包括:进焙烧炉废酸流量控制功能、焙烧炉燃烧控制功能、焙烧炉负压控制功能等。
5.1 进焙烧炉废酸流量控制功能
焙烧炉给料流量信号由电磁流量计引到PCS7系统专用PID 调节功能块进行运算,当实测流量大于给定值时,PID 调节功能块输出减小,该输出通过Profibus-DP 通信至西门子G120 变频器,使焙烧炉给料泵降速减量;当实测流
量小于给定值,PID 调节功能块输出增大,该输出通过Profibus-DP 通信至控制系统的基础上执行,直接作用于电机、传动、阀门等设备的电源电路。
PLC自动控制系统采用同样的紧急信号来起动停车和重新恢复自动控制系统的顺序。
这种设计提供了高可靠性的停机。
操作员通过按下操作台的紧急按钮来启动相关机器的停车步骤。
所有操作台控制的设备和过程将会停止。
该功能保证了整个废酸再生机组的生产安全。
5.2 焙烧炉燃烧控制功能
焙烧炉燃烧控制分为外环回路控制和内环回路控制,外环回路控制由焙烧炉顶温度进行单回路控制,经温度仪表转换为模拟量信号送到PLC模块量输入模块经程序内部运算后,将输出信号发至现场调节阀进行PID 运算;煤气流量和空气流量控制由两个内环回路控制来完成。
煤气流量内环回路控制由外环回路控制PID 运算结果作为煤气流量调节回路的设定值,再由其本身的PID 运算来调节煤流量调节阀的开度;空气流量内环回路控制由外环回路控制PID运算结果乘以空煤比后作为孔气流量调节回路的设定值,再由其本身的PID 运算来调节空气流量调节阀的开度;通过调整空气流量与煤气流量的燃烧比例,使烧嘴燃烧稳定,使焙烧炉顶温度稳定在合适范围内,保证炉内的气氛成分稳定,满足生产工艺要求。
5.3 焙烧炉负压控制功能
焙烧炉出口压力信号由压力传感器引到PCS7系统专用PID 调节功能块进行运算,当实测压力大于给定值时,PID 调节功能块输出增大,该输出通过Profibus-DP 通信至西门子G120 变频器,使废气风机提速减压;当实测流量小于给定值,PID 调节功能块输出减小,该输出通过Profibus-DP通信线至G120变频器,使废气风机降速增压,保证使压力稳定在合理的工艺设定范围内。
6 结束语
废酸再生机组应用西门子自控系统能够很好地满足生产工艺要求,自动化程度高,操作维护方便,系统良好的控制功能、稳定的网络性能及友好的对话功能,在使用过程中表现了较高的优越性。
目前该机组控制系统稳定,实际生产运行良好。
参考文献
[1] 戎涛,傅洁.西门子PLC在太钢不锈钢冷轧厂的应用[J].科技情报开发与经济,2010,(04):160-163.
[2] 袁传信.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015,(01):58-59.
[3] 唐静.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展[J].电子世界,2014,(03):
87-88.
[4] 何富其.基于PLC的自动化控制系统的配置及组态分析[J].制造业自动化,2011,(06):64-66.
章洪宾(1987-),男,满族,河北省秦皇岛,专科,助理工程师,从事现场自动化设备的维护工作。