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2023基于plc的电力变压器冷却控制装置的研究CATALOGUE 目录•引言•plc技术概述•电力变压器冷却控制装置研究•plc在冷却控制装置中的应用研究•基于plc的冷却控制装置应用前景与展望•结论与参考文献01引言1研究背景与意义23电力变压器在电力系统中具有重要作用，其运行状态直接影响到电力系统的稳定性和可靠性。
冷却控制装置是保障电力变压器正常运行的关键设备，可以有效降低变压器温度，防止过热引发故障。
可编程逻辑控制器（PLC）具有编程方便、可靠性高、适应性强等优点，被广泛应用于工业控制领域。
研究目的与内容研究目的：研究基于PLC的电力变压器冷却控制装置的研究内容设计与实现方法，提高冷却控制装置的智能化水平，保障电力变压器的安全稳定运行。
1. 冷却控制装置的原理及结构2. PLC在冷却控制装置中的应用及程序设计3. 冷却控制装置的实验及性能分析4. 装置的优化及改进方案研究方法与论文结构研究方法采用理论分析和实验研究相结合的方法，首先对冷却控制装置进行原理和结构设计，然后选用合适的PLC进行控制系统的搭建，通过实验验证装置的性能，并根据实验结果对装置进行优化和改进。
论文结构本文将分为五个部分进行阐述，第一部分为引言，介绍研究背景与意义、研究目的与内容、研究方法与论文结构；第二部分为冷却控制装置的原理及结构设计；第三部分为PLC在冷却控制装置中的应用及程序设计；第四部分为冷却控制装置的实验及性能分析；第五部分为装置的优化及改进方案。
02plc技术概述plc定义及工作原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种基于数字运算的电子设备，专为工业环境设计。
它使用可编程存储器存储指令，并通过输入/输出接口与外部设备进行交互。
PLC的工作原理基于输入采样、程序执行和输出刷新的三个主要阶段。
在输入采样阶段，PLC读取输入信号的状态，并将其存储在输入映像寄存器中。
在程序执行阶段，PLC按照从上到下的顺序执行指令，并更新内部寄存器的值。
层流冷却是热轧车间不可或缺的重要设备之一,在轧钢过程中它能把带钢的温度从终轧温度冷却到卷取温度。
如果对层流冷却的控制失败,会造成财产安全等重大事故。
所以说对层流冷却的自动化控制必须做到精确、及时、安全可靠。
1 调节区温度控制调节区温度控制分为微调区控制、精调区控制和侧喷控制,冷却水通过气动阀门实现打开和关闭。
这些阀门的动作是电磁阀驱动的。
开关时序都是根据带钢跟踪系统自动打开和关闭的。
每个微调区和精调区上下喷头的水量由流量传感器监控。
如图1所示。
1.1 微调区控制1-20号冷却段为微调区控制,每组由四排上喷嘴和四个下喷嘴组成,每组下微调区喷水量为每小时108立方米,每组上微调区喷水量为每小时89立方米。
微调区根据带钢跟踪系统通过二级温度控制模型来打开和关闭冷却水喷嘴,基本将带钢温度控制在理想范围内。
1.2 精调区控制21-22号冷却段为精调区控制,每组由八排上喷嘴和把牌下喷组区组成。
每组下精调区喷水量为每小时54立方米,每组上精调区喷水量为每小时46立方米。
微调区根据带钢跟踪系统通过二级温度控制模型来打开和关闭冷却水喷嘴将带钢温度精确控制在设定范围内。
1.3 侧喷控制在层流冷却每个冷却段的后边都有侧喷单元,它由两个喷嘴组成。
最后一个冷却段的后面有四个侧喷喷嘴组成,侧喷在与轧制线相交的方向上冲走残留在带钢上部的冷却水。
其打开关闭时序也是根据带钢跟踪系统来设定的。
2 旋转梁翻转控制上冷却梁旋转是为了热轧线出现堆钢时方便把废钢从辊道上移走或者需要检修时方便更换维护层流冷却上的设备。
上冷却梁旋转共有22个旋转梁,每个冷却段的上梁能够单独旋转。
上喷射梁可以通过液压缸向上旋转。
如果在生产过程中发生堆钢,PL C 会触发急停信号,旋转梁会自动上翻并保持知道操作工手动放下。
操作工也可以点动操作旋转梁实现上翻和下翻。
检修时维护人员可以插入安全销防止事故发生。
3 边部遮挡精轧后带钢宽度方向上温度分布不均,并且在冷却段会更加分布不均,这导致带钢表面不平整,会起边浪。
柴油机气缸冷却水温度控制系第四章柴油机冷却水温度控制系统概述柴油机装置中的冷却循环，是指在系统中的介质从柴油机或装置中吸收了热量而提高温度后，再经冷却器放出热量使温度降低，然后回到柴油机或装置中去。
在中、小型柴油机装置中，只有缸套冷却水和滑油系统的温度需要调节。
而大功率柴油机装置管路系水统复杂，需要进行温度和滑油系统外，尚有活塞冷却系统，增压空气冷却器的冷却水系统、喷油嘴冷却系统，以及冷却淡水及滑油的舷外水冷却系统等。
柴油机运行时，气缸套和缸盖必须用淡水来冷却。
总是希望把冷却水温度维持在设备说明书所规定的数值上，这对柴油机安全、可靠和经济地运行十分重要。
如果冷却水出口温度过高，则缸套内温度就高，油膜容易蒸发，加剧缸套的磨损；使缸套和缸体所形成的冷却水腔接合处的橡胶密封圈损坏；还会使燃烧时的过量空气系数减少，略微降低指示功率和效率。
如果冷却水出口 温度过低，又会使散热损失增加；特别是缸套内 外温差太大，会导致热应力增大，时间一长容易 出现裂纹；当使用含硫的燃油时，由于缸壁温度 较低，燃气中的二氧化硫、三氧化硫可能会形成 亚硫酸、硫酸，使缸套等受到腐蚀。
冷却水温度的控制方法通常是釆用三通调 节阀把气缸冷却淡水分成两部分：一部分通过淡 水冷却器，用海水冷却淡水使其温度降低；另一 部分不通过淡水冷却器，与经过冷却的淡水混 合，然后进入柴油机气缸的冷却空间。
若冷却水 温度高于给定值，则开大主阀，却器的淡水量；关小旁通阀，减少不经冷却器旁 通的水量，使冷却水温度降回到给定值。
若冷却 水温度低于给定值，则关小主阀，开大旁通阀，减少经冷却器的水量，使冷却水温度回升到给定 值。
控制这两部分水量比例大小的部件是三通调 节阀，也是该控制系统的执行机构。
位置不同有两种控制方案：一种方案是把测温元件装在柴油机冷却水 进口管路上，测温元件的输出信号与冷却水进口节比较得到偏差值，然后按照某种作用规律输出控制信号到执行机构，从而改变三通调节阀的开度，把冷却水的进口温度控制在给定值或给定值附近。
棒材生产中的控制轧制技术
摘要：控制轧制和控制冷却技术在棒材生产中具有重要作用，合理制定控轧控冷工艺就能改善棒材的组织和性能。
本文着重叙述了线材生产中控制冷却技术的机理、特点，目的、技术关键。
关键词：线材生产；控制轧制
1 引言
过去几十年来，作为热轧钢材性能的强化手段，或是添加合金元素，或是轧后再进行热处理。
这些措施既增加了成本，又延长了生产周期，对于产品使用性能，多数情况下是在提高强度的同时降低了韧性，对焊接性能也造成影响。
但控制轧制和控制冷却则不同，它是通过控制热轧过程中的变形及轧后钢材的冷却速度，达到充分细化晶粒和改善钢材组织状态，从而提高钢材的综合性能。
它是通过优化工艺控制来大幅度提高钢材的综合性能，具有节约合金、简化工序、节能降耗等优点，由于它具有形变强化和相变强化的综合作用，所以既能提高钢材的强度，又能改善钢材的韧性和塑性。
2 控制冷却
2.1控制冷却的概念
控制冷却是利用相变强化以提高钢材的强度。
通过控制冷却能够在不降低韧性的前提下进一步提高钢的强度。
控制冷却是通过控制热轧钢材轧后冷却条件来控制奥氏体组织状态、相变条件、碳化物析出行为、相变后钢的组织和性能。
2.1控制冷却的阶段和特点
热轧后控制冷却包括三个不同冷却阶段，一般称一次冷却、二次冷却及三次冷却(空冷)。
三个冷却阶段的目的和要求是不相同的。
一次冷却是指从终轧温度开始到奥氏体向铁素体开始转变温度Ar3或二次碳化物开始析出温度Arc。
范围内的冷却，控制其开始快冷温度、冷却速度和快冷终止温度。
一次冷却的目的是控制热变形后的奥氏体状态，阻止奥氏体晶粒长大或碳化物析出，固定由于变形而引起的位错，加大过冷度，降低相变温度，为相变做组织上的准备。
相变前的组织状态直接影响相变机制和相变产物的形态和性能。
一次冷却的开始快冷温度越接近终轧温度，细化奥氏体和增大有效晶界面积的效果越明显。
二次冷却是指热轧钢材经过一次冷却后，立即进人由奥氏体向铁素体或碳化物析出的相变阶段，在相变过程中控制相变冷却开始温度、冷却速度(快冷、慢冷、等温相变等)和停止控冷温度。
控制这些参数，就能控制相变过程，从而达到控制相变产物形态、结构的目的。
参数的改变能得到不同相变产物、不同的钢材性能。
三次冷却或空冷是指相变之后直到室温这一温度区间的冷却参数控制。
对于一般钢材，相变完成，形成铁素体和珠光体。
相变后多采用空冷，使钢材冷却均匀，不发生因冷却不均匀而造成弯曲变形。
此外，固溶在铁素体中的过饱和碳化物在慢冷中不断弥散析出，使其沉淀强化。
对一些微合金化钢，在相变完成之后
仍采用快冷工艺，以阻止碳化物析出，保持其碳化物固溶状态，以达到固溶强化的目的。
将一次冷却及二次冷却合成为一个快速冷却过程的工艺，即由轧后快冷至低温相变，如发生马氏体相变，形成直接淬火工艺，进行自回火或进行回火，形成形变调质工艺。
3控制冷却小型棒材生产中的应用
根据螺纹钢在轧后快冷前变形奥氏体的再结晶状态，螺纹钢轧后冷却的效果可以分为两类：一类是变形的奥氏体已经完全再结晶，变形引起的位错或亚结构强化作用已经消除，变形强化效果减弱或消除，因而强化只能靠相变完成，综合力学性能提高不多，但是应力腐蚀稳定性较高。
另一类是轧后快冷之前，奥氏体未发生再结晶或者仅发生部分再结晶，这样在变形奥氏体中保留或部分保留变形对奥氏体的强化作用，变形强化和相变强化效果相加，可以提高螺纹钢的综合力学性能，但应力腐蚀开裂倾向较大。
螺纹钢轧后控制冷却的方法一般可分为两种：一种是轧后立即冷却，在冷却介质快速冷却到规定的温度，或者在冷却装置中冷却一定时间后停止快冷，随后空冷，进行自回火。
邯钢型棒材厂棒二车间生产的这种小断面螺纹钢适合采用此种冷却方法，而对于大断面的螺纹钢来说适合采用第二种方法，即先在高速冷却装置中用很短时间将螺纹钢表面过冷到马氏体转变点以下形成马氏体，并立即中断快冷，空冷一段时间，使表面层的马氏体回火，形成回火索氏体；然后进行二冷快冷一定时间，再次中断快冷进行空冷，使螺纹钢芯部获得索氏体组织、贝氏体及铁素体组织。
这种二段冷却方法获得的螺纹钢筋抗拉强度及屈服强度略低，延伸率几乎相同，而抗腐蚀稳定性好。
同时，对大断面钢材来说，还可以减小内外温差。
4 结束语
控制冷却技术在棒材生产中具有举足轻重的作用，因此正确制定控制冷却工艺，对棒材轧制过程进行科学合理的控制，才可以改善棒材的金相组织，提高棒材的力学性能和产品质量。
今后，控制冷却技术的研究将仍然是棒材生产中的一项重要课题。
