板带轧机自动控制

《板带轧机系统自动控制》教案

《板带轧机系统自动控制》教学组

第一讲

1、绪论

介绍自动控制的含义。（3分钟）

用钢铁行业生产录像演示工业生产通过自动控制达到的高度自动化。

1.1 工业控制系统

1.1.1 工业控制中的计算机功能（3分钟）

轧制生产车间控制台录像——工业控制计算机的数据采集功能、数字控制功能、监督功能等。

1.1.2 过程控制系统的基本组成（5分钟）

过程控制基本结构组成简图——讲解过程控制系统的基本组成部分以及各部分的主要功能，重点讲解整个控制过程的逻辑性。

通过彩图指出过程控制技术与计算机技术、控制理论和生产工艺的关联性，以及各学科技术发展的相互促进。

1.1.3 工业控制计算机的历史发展（3分钟）

工业控制技术随着计算机技术和自动控制理论的发展而不断进步。在不同的阶段出现技术程度各不相同的过程控制系统。

1.2 轧制过程自动化

1.2.1 轧制过程控制的历史发展（3分钟）

简要介绍轧制过程控制的发展阶段。

以发展最完善的热带钢连轧控制为例，介绍不断改进的控制工艺对轧制生产效率的促进。

1.2.2 热连轧过程控制的主要功能（5分钟）

以热带钢连轧控制为例，介绍轧制生产控制的主要功能和对应不同生产工艺的针对性。

1.2.3 轧制自动化的发展方向（3分钟）

再次对照过程控制基本结构组成简图介绍轧制自动化发展的方向，并指出对控制系统功能

的拓展和性能的提高是轧钢专业所重点关注的。

1.3 计算机过程控制的基本类型

1.3.1 数据收集系统（3分钟）

以数据收集系统简图介绍数据收集系统的作用和工作流程。

1.3.2 操作指导系统（4分钟）

以操作指导系统简图介绍操作指导系统的功能和工作流程。

介绍轧制生产中广泛用到的专家系统等配套模拟程序。

1.3.3 直接数字控制系统（4分钟）

以直接数字控制系统简图介绍直接数字控制系统的功能和工作流程。

讲解直接数字控制系统的使用特点和性能要求。

1.3.4 计算机监督控制系统（4分钟）

以计算机监督控制系统简图介绍直接数字控制系统的功能和工作流程。

讲解计算机监督控制系统的使用特点。

1.3.5 多极控制系统（3分钟）

介绍计算机监督控制系统的发展和含义，指出计算机在现代工业企业中的调度和管理功能。

1.3.6 分散控制系统（7分钟）

介绍分散控制系统的发展。

讲解分散系统的设计原则——分解和协调。

讲解分散系统的设计方法——分层、分级和分段。

2、带钢热连轧机的过程自动控制

2.1 带钢热连轧机的生产工艺

介绍主要设备和设备布置。（10分钟）

以1700mm带钢热连轧机设备布置图为例，对照生产录像介绍热连轧主要生产工艺。介绍生产规范，介绍轧制计划和轧制单位等管理级控制内容。

2.1.1 加热区（10分钟）

对照生产录像介绍热连轧加热区主要生产工艺，重点讲解加热炉前后各设备行动顺序。

通过动画演示推钢机、步进梁和抽钢机的动作。

2.1.2 粗轧区（10分钟）

对照生产录像讲解热连轧粗轧区主要生产工艺，讲解各道工序作用。

通过动画演示大立辊侧压下和可逆轧制的动作。

2.1.3 精轧区（12分钟）

对照生产录像讲解热连轧精轧区主要生产工艺。

讲解各设备动作和精轧需要控制的内容。

2.1.4 层流冷却区和卷取区（8分钟）

观看生产录像了解层流冷却区和卷取区的工作内容。

针对热连轧的特殊性，讲解轧制控冷。

第二讲

2.2 带钢热连轧机的过程控制系统

2.2.1 热轧过程控制系统功能

按照生产工序和生产管理的分级，通过逐步补充热连轧整体控制系统图讲解热连轧的控制功能。

（1）从生产控制级到过程控制级的数据传递（2分钟）

（2）介绍过程控制级的功能（3分钟）

加热区（15分钟）

观看生产录像回顾上次课讲述的层流冷却区和卷取区的工作内容。

通过动画演示回顾上次课讲述的推钢机、步进梁和抽钢机的动作，讲解相应的控制内容，并从整体上了解自动位置控制。

通过加热炉内温度简图讲解加热炉的温度控制，介绍计算的数学方法。

补充热连轧整体控制系统图。

粗轧区（20分钟）

观看生产录像回顾上次课讲述的粗轧区的工作内容。

通过动画演示讲解粗轧区的各部分控制内容。

提出自动宽度控制概念。

补充热连轧整体控制系统图。

精轧区（25分钟）

观看生产录像回顾上次课讲述的精轧区的工作内容，整体概括精轧设定计算内容。通过动画演示讲解飞剪控制内容。

提出板形控制概念和相关措施。

讲解精轧机组连续轧制的速度控制。

讲解精轧机组的温度控制。

讲解精轧机组连续轧制的张力控制。

补充热连轧整体控制系统图。

层流冷却区和卷取区（15分钟）

观看生产录像回顾上次课讲述的层流冷却区和卷取区的工作内容。

通过动画演示讲解层流冷却实现控冷功能的具体控制措施。

通过动画演示讲解卷取的具体设定项目和对应实现的功能。

介绍卷取后的生产工序所需要的计算机功能。

补充热连轧整体控制系统图。

附加功能（8分钟）

介绍自学习功能、质量分类和模拟轧钢软三个功能的各自内容。

2.2.2 系统功能分级组成（5分钟）

以补偿完整的热连轧整体控制系统图介绍功能分级组成。

通过计算机功能分级组成与生产实际的对应关系了解功能的分级特点。

2.2.3 硬件分级组成（5分钟）

以控制系统计算机布置简图介绍硬件分级组成。

讲解计算机硬件分级组成的使用特点和逻辑性。

2.2.4 系统结构类型（2分钟）

平铺型结构

了解平铺型结构。

区域控制器群结构