蓄熱式步進(jìn)加熱爐電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書裝訂線 蓄熱式步進(jìn)加熱爐電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 頁(yè) 第 I 頁(yè)裝訂線摘 要蓄熱式步進(jìn)加熱爐具有規(guī)模大，爐內(nèi)熱值利用率高，板坯加熱均勻等特點(diǎn)，是現(xiàn)階段軋鋼生產(chǎn)中比較先進(jìn)的加熱設(shè)備。在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中，保障加熱爐的正常運(yùn)行，是整個(gè)熱軋線生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。本文首先對(duì)蓄熱式步進(jìn)加熱爐的相關(guān)設(shè)備如：裝出鋼機(jī)、步進(jìn)機(jī)械、裝出爐輥道以及板坯跟蹤等進(jìn)行了深入分析和研究，給出了具體的控制策略和算法。為了滿足高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、節(jié)能和無(wú)公害及生產(chǎn)操作自動(dòng)化程度高的工藝要求，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)在充分考慮到系統(tǒng)功能的完備性和技術(shù)

2、先進(jìn)性后，采用了儀電一體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化與物料系統(tǒng)的全線跟蹤管理，本文設(shè)計(jì)將自動(dòng)化控制系統(tǒng)分為二級(jí)，即基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)級(jí)（簡(jiǎn)稱 L1 級(jí) PLC 控制級(jí)）與過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)級(jí)（L2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)級(jí)） 。在基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)，本文著重對(duì)裝爐側(cè)電氣控制，爐底步進(jìn)機(jī)械控制，出爐側(cè)電氣控制等進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)；而后，對(duì)本文的主要?jiǎng)恿?lái)源液壓系統(tǒng)以及板坯庫(kù)、其他單體設(shè)備等進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和探討。最后針對(duì)熱軋生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)中典型的液壓傳動(dòng)速度控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞： 蓄熱式步進(jìn)加熱爐 儀電一體化的系統(tǒng) 電氣控制 PLC安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 頁(yè) 第 II 頁(yè)裝訂線Abstrac

3、tThe walking beam heating furnace has large scale of productivity, high utilization of heating capacity and the uniformity of heating effect. It is one kind of the advanced heating furnaces. The electrical control system is the key to the high performance of the walking beam heating furnace. The pap

4、er has researched the related key equipment of walking beam regenerative reheating furnace, such as: loader machine, unloaded machine, walking system, series transfer roll. On this basis, the paper has given the specific control strategies and algorithms. Therefore, in order to meet the high-yield,

5、high-quality, low consumption, energy saving and pollution-free and high automation requirements，we design the system of electromechanical integration. In the other side, in order to achieve automation and material tracking and management, we divided the automatic control system into two parts. They

6、 are basic automation system (L1-level PLC control) and process computer control system (L2 level). In the basic automation level, the paper analyzes and designs the electr ic control in charging sides and discharge side, step mechanical control in the bottom and so on .Then the paper discusses hydr

7、aulic systems which is the main power sources，slab yard, other individual equipments. Finally considering hydraulic speed control system in electrical control system of hot rolling production line, the paper has given model and Simulation.Keywords: Regenerative Warking-Beam Reheating Furnace; Electr

8、omechanical Integration; Electric Control; PLC安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 頁(yè) 第 III 頁(yè)裝訂線目 錄摘摘 要要 .IABSTRACT.II目目 錄錄.III第第 1 章章 緒論緒論.11.1 研究背景.11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀.11.2.1 步進(jìn)式爐的現(xiàn)狀.11.2.2 蓄熱式爐的現(xiàn)狀.21.3 加熱爐控制系統(tǒng)的概況.21.3.1 PLC 及 DCS 控制技術(shù).31.3.2 全數(shù)字式傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用.31.3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用.31.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用.31.4 本課題的主要研究工作.4第第 2 章章 加熱爐本體系統(tǒng)和

9、汽化冷卻系統(tǒng)加熱爐本體系統(tǒng)和汽化冷卻系統(tǒng).52.1 加熱爐本體系統(tǒng)電氣控制.52.1.1 助燃風(fēng)機(jī)的控制.52.1.2 煤氣側(cè)引風(fēng)機(jī)的控制.52.1.3 空氣側(cè)引風(fēng)機(jī)的控制.52.1.4 點(diǎn)火風(fēng)機(jī)的控制.52.1.5 煤氣主管電動(dòng)蝶閥的控制.52.1.6 風(fēng)冷管電動(dòng)閥.62.1.7 裝鋼機(jī)的控制.62.1.8 出鋼機(jī)的控制.62.1.9 裝料爐門升降裝置的控制.62.1.10 出料爐門升降裝置的控制.62.1.11 步進(jìn)梁的控制.72.2 加熱爐本體系統(tǒng)儀表控制.72.2.1 蓄熱燒嘴燃燒控制.72.2.2 爐膛溫度調(diào)節(jié).82.2.3 空燃比控制調(diào)節(jié).82.2.4 爐膛壓力調(diào)節(jié).82.3 汽化

10、冷卻系統(tǒng)電氣控制.82.3.1 循環(huán)泵的控制.82.3.2 給水泵的控制.82.3.3 軟水泵的控制.82.4 汽化冷卻系統(tǒng)儀表控制.92.4.1 汽包水位調(diào)節(jié).92.4.2 汽包壓力控制.92.4.3 除氧器水位調(diào)節(jié).92.4.4 除氧器壓力控制.92.4.5 軟水箱水位調(diào)節(jié).92.5 本章小結(jié).9第第 3 章章 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu).10安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 頁(yè) 第 IV 頁(yè)裝訂線3.1 加熱爐基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)（L1） .103.1.1 主機(jī)及 PLC.103.1.2 操作站及遠(yuǎn)程 I/O.113.1.3 軟件開發(fā)平臺(tái).113.2 L2 級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

11、.123.2.1 硬件配置.123.2.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái).123.3 加熱爐溫度控制系統(tǒng).133.3.1 系統(tǒng)工作原理.133.3.2 PID 控制器基本概念 .133.3.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn).143.4 PLC 的基本概念 .153.5 本章小結(jié).17第第 4 章章 爐區(qū)電氣控制設(shè)計(jì)爐區(qū)電氣控制設(shè)計(jì).184.1 加熱爐電控的操作方式.184.2 板坯庫(kù)的電氣控制.184.3 裝爐側(cè)電氣控制.194.3.1 上料控制.194.3.2 板坯稱重及測(cè)量.214.3.3 爐前輥道控制.214.3.4 入爐定位輥道.224.3.5 裝鋼控制.254.3.6 裝料爐門.294.4 爐底步進(jìn)機(jī)

12、械電氣控制.294.4.1 步進(jìn)梁升降.304.4.2 步進(jìn)梁平移.314.4.3 步進(jìn)梁周期動(dòng)作.324.4.4 步進(jìn)梁的保護(hù).334.4.5 報(bào)警.334.4.6 與其他設(shè)備的連鎖.344.5 出爐側(cè)電氣控制.344.5.1 出鋼控制.344.5.2 出爐輥道控制.374.5.3 出料爐門升降裝置.374.6 板坯跟蹤.384.6.1 跟蹤斷的劃分.384.6.2 輥道跟蹤.384.6.3 加熱區(qū)跟蹤.394.6.4 跟蹤轉(zhuǎn)換.394.7 輥道間的配合運(yùn)行.404.8 本章小結(jié).40結(jié)論結(jié)論.41參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).42致謝致謝.43安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 1

13、頁(yè)裝訂線第 1 章 緒論1.1 研究背景 能源的競(jìng)爭(zhēng)是鋼鐵工業(yè)正在面臨的挑戰(zhàn)，降低能源消耗、建立環(huán)境友好的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)成為鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方面，也是鋼鐵工業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)的一個(gè)重要的基礎(chǔ)工作。中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議中也提出， “十一五”期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗要比“十五”期末降低 20%左右，重點(diǎn)抓好冶金、建材、化工、電力等行業(yè)的節(jié)能降耗工作。軋鋼加熱爐的能源消耗約占冶金行業(yè)能源消耗的 10%左右，其中軋鋼加熱爐又占了 75%至 80%。中國(guó)冶金行業(yè)的軋鋼加熱爐在產(chǎn)量、爐型結(jié)構(gòu)、機(jī)械化、自動(dòng)化水平及理論操作上與國(guó)外還存在一定的差距，爐子噸鋼燃耗高、效

14、率低，造成了能源的極大浪費(fèi)因此提高加熱爐效率、搞好加熱爐節(jié)能工作，是降低軋鋼生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效方法之一。 因此，要想提高燃料利用率，降低能源消耗，減少鋼坯氧化燒損，提高加熱質(zhì)量，從而充分創(chuàng)造整個(gè)軋線生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益，就要合理地選用加熱爐。爐型結(jié)構(gòu)的選擇：爐型結(jié)構(gòu)是加熱爐節(jié)能與否的先天性條件，因此在加熱爐新建時(shí)應(yīng)該盡量考慮到加熱爐節(jié)能的需要。爐型結(jié)構(gòu)的新建或改造，要使燃料燃燒盡可能多的在爐膛內(nèi)發(fā)生，減少出爐膛的煙氣熱損失；要盡可能多的江煙氣余熱回收到爐膛中來(lái)，提高爐子的燃料利用系數(shù)；盡量的減少爐膛各項(xiàng)固定熱損失，提高爐子熱效率。 減少爐膛熱損失：爐膛熱損失主要包括水冷、爐門

15、輻射、逸氣、爐襯散熱等熱量損失。減少這部分熱量可以大幅度降低單耗。 煙氣余熱的回收利用：造成大量熱損失的主要原因還有煙道系統(tǒng)熱損失及換熱器換熱效率不高。 換熱器的合理選擇：燃燒器作為加熱裝置，越來(lái)越得到人們的重視，燃燒器的技術(shù)進(jìn)步也飛速發(fā)展，應(yīng)用比較廣泛，因此要選擇加熱質(zhì)量和節(jié)能效果比較好的燃燒器。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 步進(jìn)式爐的現(xiàn)狀 美國(guó)米蘭德公司于 1967 年 4 月成功設(shè)計(jì)出了世界上第一座步進(jìn)梁式加熱爐。同年 5 月由日本中外爐公司為名古屋鋼鐵廠設(shè)計(jì)的第二座步進(jìn)梁式加熱爐也成功面世。從此加熱爐進(jìn)入了步進(jìn)式爐的時(shí)代。 相對(duì)于其他爐型，步進(jìn)梁式加熱爐的優(yōu)點(diǎn)顯而易見。其具體優(yōu)點(diǎn)如

16、下： 鋼料靠步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)在爐內(nèi)通過(guò)，因此鋼料之間可以留出間隙，不會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)，鋼料之間空出一定間隙，還能縮短加熱時(shí)間，對(duì)氧化、脫碳要求嚴(yán)格的鋼料，安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 2 頁(yè)裝訂線還因縮短在爐時(shí)間而能減少氧化和脫碳。 鋼料和步進(jìn)梁之間沒有摩擦，避免鋼料表面在加熱過(guò)程中產(chǎn)生劃傷。 爐子長(zhǎng)度不受推鋼長(zhǎng)度的限制。 外形不太規(guī)整和厚薄不同的鋼料在裝護(hù)時(shí)不受限制。 爐內(nèi)鋼料在必要時(shí)可以利用步進(jìn)機(jī)構(gòu)全部出空或退空，修爐時(shí)可以縮短停爐時(shí)間，減輕出空爐子的勞動(dòng)強(qiáng)度，待軋時(shí)可將鋼料倒退一段距離，這樣避免了出料端鋼料的冷卻和氧化、脫碳。 通過(guò)改變鋼料之間的間隙、步進(jìn)梁的水平行程和步進(jìn)

17、周期的時(shí)間，使加熱操作比較靈活。例如當(dāng)爐子產(chǎn)量降低時(shí)可將鋼料間距加大，減少爐內(nèi)裝料量，但鋼料在爐內(nèi)加熱的時(shí)間不變。 我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)起步較晚，在建國(guó)后雖有所發(fā)展，但受歷史和技術(shù)原因，七十年代仍處于世界落后。八十年代后，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的號(hào)召下，大量引入外國(guó)先進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。至今為止北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院已經(jīng)設(shè)計(jì)投產(chǎn)了 40 余座步進(jìn)爐，已遍及熱連軋、型鋼、棒線材、帶鋼、無(wú)縫管、開坯、鍛壓等鋼廠以及鋼帶廠，1994 年相繼投產(chǎn)的太鋼、梅山熱連軋廠的步進(jìn)梁式爐，額定產(chǎn)量分別為 180t/h 和 280t/h，重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院為攀鋼 1450 熱連軋廠設(shè)計(jì)的步進(jìn)梁式爐，額定產(chǎn)量為 15

18、0t/h，也在 1992 年投產(chǎn)。從此國(guó)內(nèi)進(jìn)入步進(jìn)式加熱爐的時(shí)代。1.2.2 蓄熱式爐的現(xiàn)狀 國(guó)外蓄熱式加熱爐的應(yīng)用概況 用蓄熱室來(lái)預(yù)熱空氣和燃料是一項(xiàng)較早的技術(shù), 早在 19 世紀(jì)中期就開始應(yīng)用于高爐、熱風(fēng)爐、焦?fàn)t等規(guī)模大且溫度高的爐子, 但傳統(tǒng)的蓄熱室采用格子磚為蓄熱體、傳熱效率低、蓄熱室體積龐大, 其換向閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率比較低, 換向周期長(zhǎng), 因此沒有得到重視。由于 20 世紀(jì) 70 年代的能源危機(jī)后, 節(jié)能工作得到各個(gè)國(guó)家的重視, 加之科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、可靠性強(qiáng)的換向系統(tǒng)。1982 年英國(guó) Hot Work Development 公司和 British Ga

19、s 研究院合作, 成功開發(fā)出第一座使用陶瓷小球作為蓄熱體的新型蓄熱式加熱爐，節(jié)能效果顯著。近 10 年來(lái)蓄熱式燃燒技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展, 很多國(guó)家都在研究各種蓄熱式燒嘴和高效蓄熱式燃燒技術(shù)以及高風(fēng)溫燃燒技術(shù)。 國(guó)內(nèi)蓄熱式加熱爐的應(yīng)用概況 我國(guó)蓄熱式加熱爐的開發(fā)研究雖然起步較晚，但在國(guó)內(nèi)科研院和軋鋼企業(yè)的共同推動(dòng)下得到了蓬勃發(fā)展。1.3 加熱爐控制系統(tǒng)的概況 目前加熱爐生產(chǎn)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用有以下主要技術(shù)：安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 3 頁(yè)裝訂線1.3.1 PLC 及 DCS 控制技術(shù)隨著時(shí)代的進(jìn)步和自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC 和 DCS 已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛

20、的控制系統(tǒng)，它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)和過(guò)程控制管理級(jí)中同時(shí)還采用了 Field Bus 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行通訊。在以前，對(duì)于大規(guī)模的系統(tǒng)通常采用 PLC 作為其電控系統(tǒng)部分，而采用 DCS 作為其回路控制即過(guò)程量控制。近年來(lái) DCS 增強(qiáng)了邏輯控制的功能，同樣 PLC 也加強(qiáng)了回路控制的功能，且彼此能互相覆蓋。但對(duì)于加熱爐來(lái)說(shuō)通常采用 DCS 來(lái)控制儀表系統(tǒng)，因?yàn)閮x表系統(tǒng)的控制比較復(fù)雜，而開關(guān)量的控制卻相對(duì)簡(jiǎn)單。電氣控制系統(tǒng)則對(duì) PLC 的開環(huán)模擬量循環(huán)控制周期、采樣刷新周期、模擬量分辨等有嚴(yán)格的要求。因此要保證步進(jìn)梁的檢測(cè)控制精度，減少坯料從入爐到出爐的跟蹤誤差，最好采用高速 PL

21、C優(yōu)化軟件設(shè)計(jì)，以保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。1.3.2 全數(shù)字式傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用全數(shù)字直流調(diào)速技術(shù)隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展而日趨完善。由于其具有模擬系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，即高智能化的數(shù)字系統(tǒng)，使其具備了高性能的靜、動(dòng)態(tài)特性以及可靠性高，體積小，免維護(hù)，調(diào)試方便等特點(diǎn)。讓其成為近幾年各工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最為廣泛應(yīng)用的調(diào)速裝置。如今全數(shù)字化的交流逆變裝置和全數(shù)字化的可控硅整流裝置己經(jīng)徹底替代了原來(lái)的模擬控制的直交流供電裝置。1.3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用 現(xiàn)場(chǎng)總線有人把它定義為數(shù)字化、開放式、多點(diǎn)通信技術(shù)；也有人把它稱為應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行數(shù)字通信的系統(tǒng)。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線既是自控系統(tǒng)

22、，又是通信網(wǎng)絡(luò)。首先作為自動(dòng)化系統(tǒng)，它在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上發(fā)生了非常大的變化，是一種由網(wǎng)絡(luò)集成的自動(dòng)化系統(tǒng)。所以它的最顯著特點(diǎn)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳送聯(lián)絡(luò)，由單個(gè)節(jié)點(diǎn)或者多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)共同完成所要實(shí)現(xiàn)的控制功能。其次作為通信網(wǎng)絡(luò)，它所傳送的是開關(guān)閥門，接通、關(guān)斷電源的指令與數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到處于運(yùn)行操作過(guò)程之中的設(shè)備、人身的安全，要求信號(hào)能夠在電磁干擾、噪聲、粉塵等較為惡劣的環(huán)境下準(zhǔn)確、及時(shí)地到位，同時(shí)還要具備報(bào)文簡(jiǎn)短、節(jié)點(diǎn)分散等特征。1.3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過(guò)通信線路連接起來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理

23、和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通俗地講就是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)（或其它計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）通過(guò)傳輸介質(zhì)和軟件物理（或邏輯）連接在一起組成的?？偘不展I(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 4 頁(yè)裝訂線的來(lái)說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成基本上包括：計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)（可以是有形的，也可以是無(wú)形的，如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)就是看不見的電磁波）以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件四部分。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展經(jīng)歷了面向終端的單級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和開放式標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三個(gè)階段。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能主要表現(xiàn)在硬件資源共享、軟件資源共享和用戶間信息交換三個(gè)方面。1.4 本課題的主要研究工作蓄熱式步進(jìn)加熱爐

24、具有規(guī)模大，爐內(nèi)熱值利用率高，板坯加熱均勻等特點(diǎn)，是現(xiàn)階段軋鋼生產(chǎn)中比較先進(jìn)的加熱設(shè)備。在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中，保障加熱爐的正常運(yùn)行，是整個(gè)熱軋線生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。 查閱現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)蓄熱式步進(jìn)加熱爐的相關(guān)設(shè)備如：裝出鋼機(jī)、步進(jìn)機(jī)械、裝出爐輥道以及板坯跟蹤進(jìn)行初步的研究和分析，提出了相關(guān)的控制策略和算法。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化與物料系統(tǒng)的全線跟蹤管理，著重對(duì)裝爐側(cè)電氣控制，爐底步進(jìn)機(jī)械控制，出爐側(cè)電氣控制等進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 5 頁(yè)裝訂線第 2 章 加熱爐本體系統(tǒng)和汽化冷卻系統(tǒng)2.1 加熱爐本體系統(tǒng)電氣控制2.1.1助燃風(fēng)機(jī)的控制 控制方式：就

25、地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停止條件滿足后，點(diǎn)擊停止按鈕。 聯(lián)鎖控制要求：風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中如有系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。2.1.2 煤氣側(cè)引風(fēng)機(jī)的控制 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停止條件滿足后，點(diǎn)擊停止按鈕。 聯(lián)鎖控制要求：風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中如有系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。2.1.3 空氣側(cè)引風(fēng)機(jī)的控制 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停止條件滿足后，點(diǎn)擊停止按鈕。 聯(lián)鎖控制要求：風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中如有系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。2.1.4 點(diǎn)火風(fēng)機(jī)的控制

26、 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停止條件滿足后，點(diǎn)擊停止按鈕。2.1.5 煤氣主管電動(dòng)蝶閥的控制 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停止條件滿足后，點(diǎn)擊停止按鈕。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 6 頁(yè)裝訂線2.1.6 風(fēng)冷管電動(dòng)閥 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停止條件滿足后，點(diǎn)擊停止按鈕。2.1.7 裝鋼機(jī)的控制 坯料裝鋼機(jī)主要由托料桿、托料桿平移機(jī)構(gòu)、托料桿升降機(jī)構(gòu)等組成。在滿足允許裝坯料條件下，按照

27、下列順序進(jìn)行控制： 前進(jìn)推鋼（推正）推正后退上升（托鋼）前進(jìn)（送鋼）下降（放鋼）后退。 裝鋼機(jī)退回原始位置完成一次裝鋼過(guò)程。當(dāng)裝鋼機(jī)到達(dá)中后位時(shí)，發(fā)出關(guān)閉裝鋼爐門命令。2.1.8 出鋼機(jī)的控制 出鋼機(jī)主要由托料桿、托料桿平移機(jī)構(gòu)、托料桿升降機(jī)構(gòu)等組成。運(yùn)行動(dòng)作： 前進(jìn)：首先半開出鋼爐門，出鋼機(jī)托料桿由原始位置開始向爐內(nèi)快速移動(dòng)，當(dāng)接近坯料時(shí)減速并最后停在目標(biāo)位置。 上升：出鋼機(jī)升降電機(jī)動(dòng)作，托料桿上升將固定梁上的坯料托起，同時(shí)出鋼爐門全開。 后退：出鋼機(jī)后退，將托料桿上托起的坯料運(yùn)出爐外，并發(fā)出關(guān)閉出鋼爐門命令。 下降：出鋼機(jī)托料桿下降，將坯料放到輥道上，返回原始位置，完成整個(gè)出鋼動(dòng)作。2.1

28、.9 裝料爐門升降裝置的控制 當(dāng)收到裝鋼爐門開啟命令時(shí)爐門開始上升；當(dāng)收到裝鋼爐門關(guān)閉命令時(shí)爐門開始下降。2.1.10 出料爐門升降裝置的控制 當(dāng)收到出鋼爐門開啟命令（在出鋼機(jī)發(fā)出托鋼指令的同時(shí)發(fā)出開啟出鋼爐門命令） 時(shí)爐門開始上升；當(dāng)收到出鋼爐門關(guān)閉命令（出鋼機(jī)完成一次出鋼過(guò)程向原始位置退回過(guò)程中，到達(dá)中后位時(shí)發(fā)出出鋼爐門關(guān)閉命令）時(shí)爐門開始下降。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 7 頁(yè)裝訂線2.1.11 步進(jìn)梁的控制 步進(jìn)梁的運(yùn)行方式有： （1）正循環(huán)： 步進(jìn)梁從原始位置（后下位）開始上升前進(jìn)下降后退回到原始位置，完成一個(gè)正循環(huán)，使坯料前進(jìn)一步，這是通常采用的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。

29、 （2）逆循環(huán)： 步進(jìn)梁從原始位置（后下位）開始前進(jìn)上升后退下降回到原始位置，完成一個(gè)逆循環(huán)，使坯料后退一步，這是故障時(shí)采用的手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式。步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)控制。 步進(jìn)梁的基本動(dòng)作分為升降運(yùn)動(dòng)及水平運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度由液壓系統(tǒng)比例閥來(lái)控制，步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)極限位置以及運(yùn)動(dòng)速度改變點(diǎn)（位置）分別由升降缸內(nèi)置線性位移傳感器和平移缸內(nèi)置線性位移傳感器來(lái)確定。2.2 加熱爐本體系統(tǒng)儀表控制 該加熱爐分三段控制，即預(yù)熱段、加熱段、均熱段。2.2.1 蓄熱燒嘴燃燒控制 每個(gè)蓄熱燒嘴通過(guò) 4 個(gè)快切閥控制換向（空氣快切閥、煤氣快切閥、空氣側(cè)排煙快切閥、煤氣側(cè)排煙快切閥） ，每個(gè)快切閥帶一個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸有開、關(guān)限位，為

30、保證同步，空、煤氣快切閥共用一個(gè)電磁閥，空、煤氣側(cè)排煙快切閥共用一個(gè)電磁閥，空、煤氣側(cè)排煙快切閥帶有溫控開關(guān)，排煙溫度過(guò)高時(shí)自動(dòng)切斷。 分時(shí)間換向和手動(dòng)換向兩種模式。 換向過(guò)程： （1）開始狀態(tài)，所有快切閥狀態(tài)為關(guān)，有關(guān)到位信號(hào)；壓缸驅(qū)動(dòng)， （2）燃燒周期 燃燒狀態(tài)：確認(rèn)排煙快切閥處于關(guān)閉狀態(tài)。打開空、煤氣燃燒電磁閥，空、煤氣快切閥同時(shí)打開，快切閥開關(guān)時(shí)間一般為 1s，正常有開到位信號(hào)，開關(guān)時(shí)間超過(guò)2s 沒有開到位信號(hào)，則報(bào)警。 燃燒關(guān)閉：關(guān)閉空、煤氣電磁閥，空、煤氣快切閥同時(shí)關(guān)閉，快切閥開關(guān)時(shí)間一般為 1s，正常有開到位信號(hào)，開關(guān)時(shí)間超過(guò) 2s 沒有開到位信號(hào)，則報(bào)警。此時(shí)排煙快切閥也為關(guān)閉

31、狀態(tài)。 （3）排煙周期 排煙狀態(tài)：確認(rèn)燃燒快切閥處于關(guān)閉狀態(tài)。打開空、煤氣排煙電磁閥，空、煤氣排煙快切閥同時(shí)打開，快切閥開關(guān)時(shí)間一般為 1s，正常有開到位信號(hào)，開關(guān)時(shí)間超過(guò) 2s 沒有開到位信號(hào)，則報(bào)警。 排煙關(guān)閉：關(guān)閉空、煤氣排煙電磁閥，空、煤氣排煙快切閥同時(shí)關(guān)閉，快切閥安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 8 頁(yè)裝訂線開關(guān)時(shí)間一般為 1s，正常有開到位信號(hào)，開關(guān)時(shí)間超過(guò) 2s 沒有開到位信號(hào)，則報(bào)警。此時(shí)燃燒快切閥也為關(guān)閉狀態(tài)。 時(shí)間換向：正常換向都是時(shí)間換向，一個(gè)換向周期分四段：燃燒時(shí)間、燃燒停止時(shí)間、排煙時(shí)間、排煙停止時(shí)間。每個(gè)時(shí)間可由系統(tǒng)和人工設(shè)定。換向周期調(diào)試時(shí)確定

32、。 強(qiáng)制換向：由操作人員或系統(tǒng)，在沒有完成換向周期時(shí)，強(qiáng)制結(jié)束。2.2.2 爐膛溫度調(diào)節(jié) 通過(guò)各段的煤氣流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。2.2.3 空燃比控制調(diào)節(jié) 通過(guò)各段的空煤氣流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)各段煤氣流量，調(diào)整各段空氣流量調(diào)節(jié)閥，使空氣量與煤氣量匹配。2.2.4 爐膛壓力調(diào)節(jié) 通過(guò)每段燒嘴的排煙來(lái)調(diào)節(jié)爐膛壓力。2.3 汽化冷卻系統(tǒng)電氣控制2.3.1 循環(huán)泵的控制 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)聯(lián)鎖關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停機(jī)聯(lián)鎖關(guān)系滿足或停止條件滿足后點(diǎn)擊停止按鈕。2.3.2 給水泵的控制 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)聯(lián)鎖關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)

33、按鈕。 停止控制條件：停機(jī)聯(lián)鎖關(guān)系滿足或停止條件滿足后點(diǎn)擊停止按鈕。2.3.3 軟水泵的控制 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)聯(lián)鎖關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停機(jī)聯(lián)鎖關(guān)系滿足或停止條件滿足后點(diǎn)擊停止按鈕。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 9 頁(yè)裝訂線2.4 汽化冷卻系統(tǒng)儀表控制2.4.1 汽包水位調(diào)節(jié) 汽包水位調(diào)節(jié)由汽包給水流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行汽包水位三沖量自動(dòng)調(diào)節(jié)，使得給水流量隨著負(fù)荷的變動(dòng)調(diào)整得當(dāng)。2.4.2 汽包壓力控制 檢測(cè)汽包壓力，將此作為汽包壓力指示調(diào)節(jié)計(jì)的輸入信號(hào)，以保持汽包壓力固定在一定范圍之內(nèi)。2.4.3 除氧器水位調(diào)節(jié) 由除氧器給水

34、流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行除氧器水位自動(dòng)調(diào)節(jié)，保持除氧器水位固定在一定的范圍內(nèi)。2.4.4 除氧器壓力控制 檢測(cè)除氧器壓力，將此作為除氧器壓力指示調(diào)節(jié)計(jì)的輸入信號(hào)。通過(guò)蒸汽量的控制保持除氧器壓力固定。2.4.5 軟水箱水位調(diào)節(jié) 由軟水箱進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行軟水箱水位自動(dòng)調(diào)節(jié)。為保持軟水箱水位保持在一定的范圍內(nèi)而進(jìn)行給水量的控制。2.5 本章小結(jié)本章詳細(xì)介紹了加熱爐的本體系統(tǒng)和汽化冷卻系統(tǒng)的電氣控制及其儀表控制。加熱爐本體系統(tǒng)從助燃風(fēng)機(jī)的控制、煤氣側(cè)引風(fēng)機(jī)的控制、空氣側(cè)引風(fēng)機(jī)的控制、點(diǎn)火風(fēng)機(jī)的控制、煤氣主管電動(dòng)蝶閥的控制、風(fēng)冷管電動(dòng)閥、裝鋼機(jī)的控制、出鋼機(jī)的控制、裝料爐門升降裝置的控制、出料爐門升降裝置的控制

35、、步進(jìn)梁的控制等介紹其電氣控制；從蓄熱燒嘴燃燒控制、爐膛溫度調(diào)節(jié)、空燃比控制調(diào)節(jié)、爐膛壓力調(diào)節(jié)等介紹其儀表控制。汽化冷卻系統(tǒng)從循環(huán)泵的控制、給水泵的控制、軟水泵的控制等介紹其電氣控制；從汽包水位調(diào)節(jié)、汽包壓力控制、除氧器水位調(diào)節(jié)、除氧器壓力控制、軟水箱水位調(diào)節(jié)等介紹其儀表控制。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 10 頁(yè)裝訂線第 3 章 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)本加熱爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)分為二級(jí)。L1 級(jí)：即電控和儀控系統(tǒng)，主要完成加熱爐區(qū)的順控、裝出鋼機(jī)的 APC 控制、步進(jìn)梁控制、板坯的定位控制和坯料跟蹤、汽化冷卻系統(tǒng)、板坯稱的設(shè)備控制、液壓站的設(shè)備控制、加熱爐燃燒控制、介質(zhì)的

36、測(cè)量和控制等。L2 級(jí)：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，主要完成加熱爐爐內(nèi)的坯料跟蹤、自動(dòng)燃燒控制/數(shù)據(jù)設(shè)定、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、實(shí)績(jī)數(shù)據(jù)處理、以及畫面和報(bào)表等功能，來(lái)滿足工藝和設(shè)備的控制要求。3.1 加熱爐基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)（L1）3.1.1 主機(jī)及 PLC 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)（L1 級(jí)）采用美國(guó) GE PLC 的和i 7RXPACSystemsTMVersa Max 分布式 I/O 用于加熱爐電氣、儀表控制系統(tǒng)。與i 7RXPACSystemsTMVersa Max 分布式 I/O 站之間，通過(guò) 90-70 系列智能 I/O 總線控制器（GBC）與 Versa Max Genius 接口單元（NIU）的 Geniu

37、s 總線通訊；Versa Max 分布式 I/O 站之間，均采用 Versa Max Genius 接口單元（NIU） 的 Genius 總線通訊；儀表、電氣的 控制器均通過(guò)以太網(wǎng)與 GE 的交換機(jī)連接，并通過(guò)交換i 7RXPACSystemsTM機(jī)與 HMI 的服務(wù)器連接，從而構(gòu)成儀表、電氣一體化控制系統(tǒng)。I/O 量考慮 15%備用量，每臺(tái) PLC 中每種 I/O 點(diǎn)至少備用 1 點(diǎn)，重要的輸出點(diǎn)采用隔離方式。CPU 負(fù)荷率60%，采用 EPROM 存儲(chǔ)卡。PLC 裝置設(shè)主站和遠(yuǎn)程 I/O 站，主站內(nèi)配置 CPU 模塊，通信模塊和 I/O 接口模塊，遠(yuǎn)程站內(nèi)配置通信模塊，遠(yuǎn)程 I/O 接口模

38、塊，主站和遠(yuǎn)程 I/O 站之間采用 profibus 現(xiàn)場(chǎng)總線通信，如通信距離大于 150m 則采用光纜。為此整個(gè) L1（基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)）設(shè) 11 套 PLC 控制系統(tǒng)： PLC01：1 號(hào)爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械，泵，電動(dòng)閥等設(shè)備控制。 PLC02：1 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC03：2 號(hào)爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械，泵，電動(dòng)閥等設(shè)備控制。 PLC04：2 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC05：3 號(hào)爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械，泵，電動(dòng)閥等設(shè)備控制。 PLC06：3 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC07：4 號(hào)爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械

39、，泵，電動(dòng)閥等設(shè)備控制。 PLC08：4 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC09：爐區(qū)輥道控制、核對(duì)輥道稱重裝置控制。 PLC010：板坯庫(kù)輥道控制。 PLC011：爐區(qū)公輔設(shè)施，包括 14 號(hào)爐的助燃風(fēng)機(jī)及閥門、給水除氧泵站、板坯稱液壓站。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 11 頁(yè)裝訂線加熱爐電控 PLC 系統(tǒng)主要控制裝鋼機(jī)、出鋼機(jī)、裝料爐門、出料爐門、步進(jìn)梁、液壓站等設(shè)備的各種信號(hào)、數(shù)據(jù)的采集，輸入輸出信號(hào)的變換、處理、顯示聯(lián)鎖報(bào)警、邏輯控制等功能。集中水泵站 PLC 系統(tǒng)主要完成對(duì)集中水泵站、液壓站、風(fēng)機(jī)的監(jiān)視和控制。輥道 PLC 主要完成對(duì)爐前輥道

40、、爐后輥道的設(shè)備控制。設(shè)置 2 臺(tái)編程器，用于 L1 系統(tǒng)組態(tài)、程序編制、系統(tǒng)維護(hù)等。3.1.2 操作站及遠(yuǎn)程 I/O 操作站采用服務(wù)器/客戶端結(jié)構(gòu)，服務(wù)器和客戶端之間采用 TCP/IP 協(xié)議的以太網(wǎng)連接。客戶端作為操作站。設(shè)置 2 臺(tái)加熱爐區(qū) HMI 服務(wù)器，安裝在基礎(chǔ)自動(dòng)化室內(nèi)。基礎(chǔ)自動(dòng)化室設(shè)置 2 臺(tái)工程師站。入爐操作室設(shè)置 2 套 HMI 操作站。加熱爐操作室設(shè) 9 套 HMI 操作站，分別對(duì) 14 號(hào)加熱爐的儀表-電氣進(jìn)行集中監(jiān)控和操作（每臺(tái)操作站均可對(duì) 14 號(hào)加熱爐儀表、電氣進(jìn)行操作） ；14 號(hào)加熱爐基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)（L1 級(jí)）的操作站和服務(wù)器，以及二級(jí)計(jì)算機(jī)（L2 級(jí)）均建

41、立在同一個(gè)以太網(wǎng)上，共同構(gòu)成三電自動(dòng)化控制系統(tǒng)?；A(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)（L1 級(jí)）與二級(jí)計(jì)算機(jī)（L2 級(jí)）通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。除必須直接送 PLC 的信號(hào)除外，高溫環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和控制信號(hào)通過(guò)設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程 I/O 送控制室的各 PLC，現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備的檢測(cè)和控制信號(hào)通過(guò)設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程 I/O 送控制室的各 PLC。PLC主站均設(shè)置在加熱爐出口側(cè)控制室內(nèi)。遠(yuǎn)程 I/O 選用 Versa MAX，遠(yuǎn)程 I/O 站的設(shè)置地點(diǎn)有：加熱爐電氣室、加熱爐操作室、板坯庫(kù)管理室、爐體平臺(tái)、爐底液壓站、爐底、熱水循環(huán)泵站、排煙風(fēng)機(jī)室、現(xiàn)場(chǎng)裝爐側(cè)、現(xiàn)場(chǎng)爐后側(cè)、現(xiàn)場(chǎng)上料側(cè)、現(xiàn)場(chǎng)卸料側(cè)、稱重液壓站、給水除氧泵站、助燃

42、風(fēng)機(jī)房。操作站的主要功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、參數(shù)設(shè)定、板坯跟蹤顯示、運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控（包括含運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備） 、設(shè)備模擬顯示、事件記錄、輔助設(shè)備操作。3.1.3 軟件開發(fā)平臺(tái) PLC 的開發(fā)工具為 GE 公司的 ME 軟件，工程師站和 i 7RXPACSystemsTMHMI 操作系統(tǒng)為 Windows XP。HMI 數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)采用 Windows Server2003，開發(fā)軟件為 Wonder ware 公司的 In touch。Wonder ware 公司成立于 1987 年，是在制造運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)率先推出 Microsoft Windows 平臺(tái)的人機(jī)界面(HMI) 自動(dòng)化軟件的先鋒。世界第一家推出組

43、態(tài)軟件的公司。In Touch HMI 軟件用于視化和控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。它為工程師提供了一種易用的開發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，使工程師能夠快速地建立、測(cè)試和部署強(qiáng)大的連接和傳遞實(shí)時(shí)信息的自動(dòng)化應(yīng)用。In Touch 軟件是一個(gè)開放的、可擴(kuò)展的人機(jī)界面，為定制應(yīng)用程序設(shè)計(jì)提供了靈活性，同時(shí)為工業(yè)中的各種自動(dòng)化設(shè)備提供了連接能力。In Touch 包含三個(gè)主要程序，它們分別是“In Touch 應(yīng)用程序管理器、 ”Window Maker 以及 Window Viewer。 “In Touch 應(yīng)用程序管理器”用于組織管理創(chuàng)建的應(yīng)用程序。它也可以用于將 Window Viewer 配置成服務(wù)、為基于客戶

44、端和基于服務(wù)器的架構(gòu)配置“網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)”(NAD)，以安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 12 頁(yè)裝訂線及配置“動(dòng)態(tài)分辨率轉(zhuǎn)換”(DRC)。DB Dump 與 DB Load 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)用程序也從“應(yīng)用程序管理器”啟動(dòng)。Window Maker 是一種開發(fā)環(huán)境，在其中可以使用面向?qū)ο蟮膱D形來(lái)創(chuàng)建富于動(dòng)感的觸控式顯示窗口。這些顯示口可以連接到工業(yè) I/O 系統(tǒng)以及其它的 Microsoft Windows 應(yīng)用程序。Window Viewer 則是一種運(yùn)行時(shí)環(huán)境，用于顯示在 Window Maker 中創(chuàng)建的圖形窗口。Window Viewer 可以執(zhí)行 In Touch Q

45、uick Script、執(zhí)行歷史數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告、處理報(bào)警記錄與報(bào)告，并同時(shí)可以充當(dāng) DDE 與 Suite Link；通訊協(xié)議的客戶端和服務(wù)器。 Wonder ware In Touch 和其它人機(jī)界面軟件相比，主要特點(diǎn)是： 經(jīng)過(guò)了完備的測(cè)試和運(yùn)行考驗(yàn)。目前世界上有數(shù)十萬(wàn)套的 In Touch 系統(tǒng)在運(yùn)行，因而該軟件的可靠性和穩(wěn)定性是非常高的。 最大限度的開放性。In Touch 的運(yùn)行環(huán)境是 Win98/95/NT，基本的通訊格式包括“快速 DDE”和 Suite Link。其中, 快速 DDE 兼容微軟的 DDE，因此許多Win95/98/NT 下運(yùn)行的軟件都可以與 In Touch 直接

46、通訊。為了與其他設(shè)備通訊，In Touch 提供了廣泛的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換接口I/O Server，能方便地連接到各種控制設(shè)備，包括：Siemens、Modi con 等。甚至，也可以利用第三方 Server。In Touch 還提供了一個(gè)工具軟件，幫助編寫通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件。 它具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，通過(guò)傳統(tǒng)的 DDE 和擴(kuò)展的 Net DDE 的方式，可與本機(jī)和其它計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)交換數(shù)據(jù)。另外，它支持標(biāo)準(zhǔn)的 ActiveX 技術(shù)，使得用戶可以輕松地為自己的應(yīng)用程序開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)多媒體功能。 數(shù)據(jù)庫(kù)功能。In Touch 除了自身帶有數(shù)據(jù)庫(kù)以外，還支持 SQL 語(yǔ)言，可以方便地與其他數(shù)據(jù)庫(kù)連接。

47、同時(shí)，它支持通過(guò) ODBC 訪問(wèn)各種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，便于系統(tǒng)的綜合管理。3.2 L2 級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3.2.1 硬件配置L2 級(jí)過(guò)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由一臺(tái)工程師開發(fā)工作站、兩臺(tái) PC 服務(wù)器（作為計(jì)算機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)主機(jī)，主要完成加熱爐的材料跟蹤、數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)通訊、班管理、自動(dòng)燃燒控制計(jì)算、報(bào)表打印等功能。 ） 、操作員客戶機(jī)和網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)組成。在計(jì)算機(jī)室中放置 L2 開發(fā)工作站用于 L2 系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)，工藝技術(shù)人員可以對(duì)模型進(jìn)行維護(hù)和檢驗(yàn)。操作員終端主要用于生產(chǎn)控制和板坯的跟蹤管理。L2 級(jí)計(jì)算機(jī)通過(guò)采用基于快速工業(yè)以太網(wǎng)及 TCP/IP 協(xié)議的 SOCKET 與其它 L2/L3 計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)

48、通訊；客戶機(jī)與 HMI 服務(wù)器之間、L1 級(jí) PLC 與 L2 計(jì)算機(jī)之間、L2 級(jí)與 HMI 服務(wù)器之間均采用交換式快速工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。HMI 是與 L1 共用。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 13 頁(yè)裝訂線3.2.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)全部軟件運(yùn)行于 WINDOW 操作系統(tǒng)下。服務(wù)器端應(yīng)用軟件的開發(fā)工具采用Microsoft Visual Studio.Net，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)。HMI 數(shù)據(jù)服務(wù)器及 HMI 操作終端的開發(fā)軟件為 Wonder ware 軟件。3.3 加熱爐溫度控制系統(tǒng)3.3.1 系統(tǒng)工作原理 加熱爐溫度控制系統(tǒng)基本構(gòu)成如圖

49、3.1 所示，它由 PLC 主控系統(tǒng)、固態(tài)繼電器、加熱爐、溫度傳感器等 4 個(gè)部分組成。圖圖 3.13.1 加熱爐溫度控制系統(tǒng)基本組成加熱爐溫度控制系統(tǒng)基本組成加熱爐溫度控制實(shí)現(xiàn)過(guò)程是:首先溫度傳感器將加熱爐的溫度轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，PLC 主控系統(tǒng)內(nèi)部的 A/D 將送進(jìn)來(lái)的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為西門子 S7-300PLC 可識(shí)別的數(shù)字量，然后 PLC 將系統(tǒng)給定的溫度值與反饋回來(lái)的溫度值進(jìn)行比較并經(jīng)過(guò) PID 運(yùn)算處理后，給固態(tài)繼電器輸入端一個(gè)控制信號(hào)控制固態(tài)繼電器的輸出端導(dǎo)通與否從而使加熱爐開始加熱或停止加熱。既加熱爐溫度控制得到實(shí)現(xiàn)。其中 PLC 主控系統(tǒng)為加熱爐溫度控制系統(tǒng)的核心部分起著重要作用。

50、3.3.2 PID 控制器基本概念PID 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差,利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)、控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí),系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用 PID 控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象，或不能通過(guò)有效的測(cè)量手段來(lái)獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí),最適合采用 PID 控制技術(shù)。（1）比例（P）控制比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state error） 。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論

51、文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 14 頁(yè)裝訂線（2）積分（I）控制在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)（System with Steady-state Error） 。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器中必須引入“積分項(xiàng)” 。積分項(xiàng)對(duì)誤差的運(yùn)算取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大，使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，采用比例+積分(PI)控制器,可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。（3）微分（D）控制在

52、微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。 自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大的慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前” ，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō)，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)” ，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，具有比例+微分的控制器就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或

53、滯后的被控對(duì)象,比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。3.3.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn)控制系統(tǒng)一般包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)(Open-loop Control System)是指被控對(duì)象的輸出(被控制量)對(duì)控制器(controller)的輸出沒有影響，在這種控制系統(tǒng)中,不依賴將被控制量反送回來(lái)以形成任何閉環(huán)回路。閉環(huán)控制系統(tǒng)(Closed-loop Control System)的特點(diǎn)是系統(tǒng)被控對(duì)象的輸出(被控制量)會(huì)反送回來(lái)影響控制器的輸出,形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負(fù)反饋,若反饋信號(hào)與系統(tǒng)給定值信號(hào)相反,則稱為負(fù)反饋( Negative

54、Feedback)；若極性相同，則稱為正反饋。一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋，又稱負(fù)反饋控制系統(tǒng)。可見，閉環(huán)控制系統(tǒng)性能遠(yuǎn)優(yōu)于開環(huán)控制系統(tǒng)。PID 就是應(yīng)用最廣泛的閉環(huán)控制器。如圖 3.2 所示系統(tǒng)是用于電加熱爐溫度控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)的 PID 閉環(huán)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)目標(biāo)設(shè)定值為期望的加熱爐溫度，閉環(huán)控制器的反饋值通過(guò)溫度傳感器測(cè)得，并經(jīng) A/D 變換轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；目標(biāo)設(shè)定值與溫度傳感器的反饋信號(hào)相減，其差送入 PID 控制器，經(jīng)比例、積分、微分運(yùn)算，得到疊加的一個(gè)數(shù)字量；該數(shù)字量經(jīng)過(guò)上限、下限限位處理后進(jìn)行 D/A 變換，輸出一個(gè)電壓信號(hào)去控制固態(tài)繼電器，以控制加熱爐的溫度。該系統(tǒng)的 PID

55、控制器一般采用 PLC 提供的專用模塊（本系統(tǒng)采用 FB58 模塊） ，也可以采用編程的方法（如PLC 編程、高級(jí)語(yǔ)言編程或組態(tài)軟件編程等）生成一個(gè)數(shù)字 PID 控制器。同時(shí)，其它功能如 A/D、D/A 都由 PLC 實(shí)現(xiàn)，加熱爐的反饋信號(hào)直接送 PLC 采集，控制固態(tài)繼安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 15 頁(yè)裝訂線電器的電壓信號(hào)也由 PLC 送出，從而控制加熱爐的溫度。 圖圖 3.23.2 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例電加熱爐溫度控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例3.4 PLC 的基本概念可編程序控制器簡(jiǎn)稱為 PLC，它的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為

56、當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。PLC 已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PLC 在其它領(lǐng)域，例如在民用和家庭自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。這里我們主要介紹的是西門子 S7-300，S7-300 屬于模塊式 PLC。西門子的 PLC以其極高的性價(jià)比，在國(guó)內(nèi)占有很大的市場(chǎng)份額，在我國(guó)的各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。S7-300 模塊式 PLC，主要由機(jī)架、CPU 模塊、信號(hào)模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程設(shè)備組成，各種模塊安裝的機(jī)架上。通過(guò) CPU 模塊或通信模塊上的通信接口，PLC 被連接到通信網(wǎng)絡(luò)上，可以與計(jì)算機(jī)、其它 PLC或其它設(shè)備通信。圖 3

57、.3 是 PLC 控制系統(tǒng)的示意圖。CPU 模塊：CPU 模塊主要由微處理器和存儲(chǔ)器組成，S7-300 將 CPU 模塊簡(jiǎn)稱為CPU。在 PLC 控制系統(tǒng)中，CPU 模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出，模塊中的存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。圖圖 3.33.3 PLCPLC 控制系統(tǒng)示意圖控制系統(tǒng)示意圖安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 16 頁(yè)裝訂線信號(hào)模塊：輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊一般簡(jiǎn)稱為 I/O 模塊，開關(guān)量輸入/輸出模塊簡(jiǎn)稱為 DI 模塊和 DO 模塊，模擬量輸入/輸出模塊簡(jiǎn)稱為 AI 模塊和 AO 模塊，

58、在 S7-300 中統(tǒng)稱為信號(hào)模塊。信號(hào)模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和 CPU 模塊的橋梁。輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)，開關(guān)量輸入模塊用來(lái)接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)等來(lái)的開關(guān)量輸入信號(hào)；模擬量輸入模塊用來(lái)接收電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號(hào)。開關(guān)量輸出模塊用來(lái)控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等輸出設(shè)備，模擬量輸出模塊用來(lái)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行器。在信號(hào)模塊中，用光耦合器、光敏晶閘管、小型繼電器等器件來(lái)隔離 PLC 的內(nèi)部電路和外部的輸入、輸出電路。功能模塊：為了增強(qiáng) PLC 的功能

59、，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，減輕 CPU 的負(fù)擔(dān)，PLC 廠家開發(fā)了各種各樣的功能模塊。主要用于完成某些對(duì)實(shí)時(shí)性和存儲(chǔ)容量要求很高的控制任務(wù)。接口模塊：CPU 模塊所在的機(jī)架稱為中央機(jī)架，如果一個(gè)機(jī)架不能容納全部模塊，可以增設(shè)一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展機(jī)架。接口模塊用來(lái)實(shí)現(xiàn)中央機(jī)架和擴(kuò)展機(jī)架之間的通信，有的接口模塊還可以為擴(kuò)展機(jī)架供電。通信處理器：通信處理器用于 PLC 之間、PLC 與遠(yuǎn)程 I/O 之間、PLC 與計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的通信，可以將 PLC 接入 MPI、PROFIBUS-DP、AS-i 和工業(yè)以太網(wǎng)，或者用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。電源模塊：PLC 一般使用 AC 220V 電源或 DC 24V 電源，電

60、源模塊用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為 DC 24V 和背板總線上的 DC 5V 電壓，供其他模塊使用。編程設(shè)備：S7-300 使用安裝了編程軟件 STEP7 的個(gè)人計(jì)算機(jī)作為編程設(shè)備，在計(jì)算機(jī)屏幕上直接生成和編輯各種文本程序或圖形程序，可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言之間的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到 PLC，也可以將 PLC 中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以存盤或打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程。編程軟件還具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)和硬件組態(tài)、參數(shù)設(shè)置、監(jiān)控和故障診斷等功能。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 3.4 所示。圖圖 3.43.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 17 頁(yè)裝訂線由圖 3.

61、4 可知，溫度傳感器采集到數(shù)據(jù)后送給 S7-300PLC，S7-300PLC 通過(guò)運(yùn)算后給固態(tài)繼電器一個(gè)控制信號(hào)從而控制加熱爐的導(dǎo)通與否。上位機(jī)是編寫 PLC 程序以及監(jiān)控溫度的變化。S7-300CPU 314+SM323I0.1I0.0I2.1I2.2I2.3I2.41LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q1.1Q1.2Q1.3熱熱電電偶偶調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)RSO電電源源MMM ML LKM1KM2KM3KM4KM5圖圖 3.53.5 電氣控制接線圖電氣控制接線圖3.5 本章小結(jié)本章詳細(xì)介紹了本自動(dòng)化控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，首先介紹了基礎(chǔ)自動(dòng)化（L1 級(jí)）系統(tǒng)的主機(jī)及 PLC、操作站及遠(yuǎn)程

62、I/O 和軟件開發(fā)平臺(tái)。其次簡(jiǎn)單介紹了過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)（L2 級(jí)）的硬件配置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)。安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 18 頁(yè)裝訂線第 4 章 爐區(qū)電氣控制設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)的目的是在完全自動(dòng)的條件下，板坯能夠在整個(gè)系統(tǒng)中順利地通過(guò)所有工藝方面的要求（如稱重、測(cè)長(zhǎng)、定位跟蹤、加熱等） ，且能夠根據(jù)軋線的要坯指令及時(shí)地送料。因此各設(shè)備的控制既是獨(dú)立的，又是緊密相關(guān)的。本章將根據(jù)板坯的行進(jìn)順序，詳細(xì)地介紹各部分的控制設(shè)計(jì)方案。4.1 加熱爐電控的操作方式 加熱爐電控的操作方式有： 自動(dòng)方式：簡(jiǎn)稱 ACC 模式。由 L2 計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)定，PLC 根據(jù)設(shè)定的命令進(jìn)行自動(dòng)

63、控制。這是一種正常的控制方式。 半自動(dòng)方式：簡(jiǎn)稱 OPE 模式。部分單體設(shè)備自動(dòng)地完成其自身的工作順序、設(shè)備之間的聯(lián)鎖關(guān)系，運(yùn)行的啟動(dòng)指令由人工給定，其控制通過(guò)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)完成。 手動(dòng)方式：簡(jiǎn)稱 MAN 模式。由人工設(shè)定 PLC 的控制基準(zhǔn)進(jìn)行控制或采用硬手動(dòng)進(jìn)行控制，這種控制方式一般用于維修或設(shè)備故障時(shí)進(jìn)行操作。 標(biāo)定方式：在對(duì)控制回路的零點(diǎn)位置進(jìn)行校正時(shí)或在設(shè)備檢修完畢對(duì)控制回路進(jìn)行測(cè)試時(shí)采用這種控制方式。 在正常生產(chǎn)時(shí)采用“自動(dòng)方式”進(jìn)行生產(chǎn)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，采用手動(dòng)方式進(jìn)行操作，即正常生產(chǎn)時(shí)，必須 L1/L2 全部投入運(yùn)行，不采用 L1 單獨(dú)運(yùn)行進(jìn)行生產(chǎn)。4.2 板坯庫(kù)的電氣控制

64、板坯庫(kù)輥道操作原則同加熱爐輥道。板坯庫(kù)中，A 線輥道為上料輥道，負(fù)責(zé)從庫(kù)內(nèi)和 G 線輥道上料至加熱爐。H 線輥道為卸料輥道，主要用來(lái)收料和轉(zhuǎn)庫(kù)，D 線為連接輥道，G 線為連鑄運(yùn)輸輥道。 板坯信息由上至下分別為：1 級(jí)跟蹤的板坯號(hào)、向 SYC 發(fā)送的板坯號(hào)、板坯長(zhǎng)度、板坯去向。 根據(jù)操作箱的設(shè)置，A1A2 輥道、AD 輥道，AZ 轉(zhuǎn)盤、D1D3 輥道在 A 線 AOC1 操作箱上操作，合用一個(gè)自動(dòng)命令，A3A9 輥道在 A 線 AOC2 操作箱上操作，H1H10 輥道、HZ 轉(zhuǎn)盤在 H 線操作箱上操作。操作箱上的就地、遠(yuǎn)程狀態(tài)會(huì)和輥道手/自動(dòng)裝臺(tái)在右側(cè)綠色方框內(nèi)顯示。點(diǎn)擊“輥道模式選擇”按鈕會(huì)彈

65、出“輥道模式選擇（板坯庫(kù)） ”畫面，可以選擇輥道手/自動(dòng)模式。 吊車上料時(shí)，先鎖定目標(biāo)輥道，自動(dòng)添加板坯映像。待吊車卸下板坯離開輥道上方區(qū)域后解鎖該輥道，板坯自動(dòng)高速向 A9 輥道運(yùn)行。進(jìn)入 A8 輥道后，A8 輥安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書共 43 頁(yè) 第 19 頁(yè)裝訂線道低速運(yùn)行準(zhǔn)備測(cè)長(zhǎng)，待 A8、A9 之間檢測(cè)器檢測(cè)到有坯后測(cè)長(zhǎng)開始，板坯完全進(jìn)入 A9 后測(cè)長(zhǎng)完成，A9 輥道根據(jù)所測(cè)定的長(zhǎng)度將板坯定位到稱重裝置中心，輥道停止后稱重裝置上升至稱重位，讀取 3 次重量數(shù)據(jù)后下降回原位，之后向二級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)送稱重完成信息，等待二級(jí)計(jì)算機(jī)分配板坯去向。 A9 輥道定位完成時(shí)，旁邊的“定位”

66、按鈕會(huì)顯示綠色。如果板坯長(zhǎng)時(shí)間不能完成定位，將會(huì)顯示“超時(shí)”并閃爍紅色，此時(shí)需操作員人工確認(rèn)定位情況。若板坯位置滿足稱重條件，點(diǎn)擊“超時(shí)”按鈕即可手動(dòng)確認(rèn)定位，繼續(xù)進(jìn)行下一步稱重動(dòng)作。若板坯位置不合理，須在手動(dòng)狀態(tài)下調(diào)整 A9 板坯位置，再切換至自動(dòng)點(diǎn)擊“完成”按鈕手動(dòng)確認(rèn)定位。遇到板坯翹曲無(wú)法上料的情況，操作員若用后面的板坯頂走前面的板坯，會(huì)引起輥道上跟蹤錯(cuò)誤。必須手動(dòng)調(diào)整輥道上板坯位置，把連在一起的板坯分到各組輥道上才能自動(dòng)上料。如果 SYC 下發(fā)了板坯信息，還需要手動(dòng)恢復(fù)板坯信息。G1、G2 輥道為連鑄輸送輥道。連鑄請(qǐng)求送料時(shí)， “連鑄請(qǐng)求送坯”指示燈變綠。如果 G1 輥道為空且無(wú)故障，G1 輥道會(huì)低速正轉(zhuǎn)，同時(shí)“板坯庫(kù)允許送坯”指示燈閃爍綠色。板坯進(jìn)入 G1 輥道時(shí)優(yōu)先送至 G2 輥道定位。板坯進(jìn)入輥道時(shí)進(jìn)行測(cè)長(zhǎng)，根據(jù)測(cè)定長(zhǎng)度在 G 輥道上來(lái)定位，完成后向小吊車發(fā)送定位完成信號(hào)。如遇到板坯無(wú)法定位或需要手動(dòng)調(diào)整定位，可通過(guò)點(diǎn)擊“完成”按鈕人工發(fā)送定位完成信號(hào)。 G1、G2 輥道測(cè)長(zhǎng)數(shù)據(jù)兩側(cè)的黑框內(nèi)顯示板坯去向。去向 A9、H2、H4、H6、H8、H10 輥道分別對(duì)應(yīng)數(shù)字 9、1