热连轧机组电气自动化控制技术方案设计
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轧钢电气自动化技术及创新随着科技的进步和工业的发展,轧钢行业也面临着转型升级的压力。
为了提高工作效率、降低成本、提高产品质量以及保障工人安全,轧钢电气自动化技术应运而生。
轧钢电气自动化技术是指利用电气设备和自动控制技术来实现轧钢工艺的自动化控制和监测。
通过采用自动化技术,可以实现轧钢过程中的连续控制和实时监测,提高生产效率和品质稳定性。
轧钢电气自动化技术的应用主要有以下方面:1. 自动控制系统:通过 PLC 和 DCS 等自动控制设备,实现轧钢过程中的自动控制和参数调节。
自动控制系统可以根据不同的轧钢工艺和产品要求,对轧制速度、温度、压力等参数进行精确控制,以保证产品的质量稳定性。
2. 传感器和监测设备:利用温度传感器、压力传感器、速度传感器等监测设备,实时监测轧钢过程中的温度、压力和速度等参数。
监测设备可以将监测的数据传输到监控中心,通过数据分析和处理,实现对轧钢过程的实时监测和分析。
3. 数据采集和分析系统:通过数据采集和分析系统,对轧钢过程中的各项数据进行采集和分析。
数据采集和分析系统可以对轧钢过程中的各项参数进行实时监测和分析,以提供决策支持和优化控制。
4. 轧钢设备的自动化:通过自动化技术,实现轧钢设备的自动化操作和智能化控制。
自动化设备可以根据产品要求,自动调整工艺参数,实现轧钢设备的智能化控制和运行。
1. 设备联网:通过将轧钢设备与互联网连接,实现设备之间的信息交流和数据共享。
设备联网可以实现设备之间的协同工作,提高整个轧钢生产线的生产效率。
2. 人工智能技术的应用:利用人工智能技术,对轧钢过程中的数据进行分析和处理,实现更加精确的控制和优化。
人工智能技术可以通过对大量的历史数据进行学习和分析,提供最佳的轧钢参数和工艺优化方案。
4. 虚拟现实技术的应用:利用虚拟现实技术,对轧钢过程进行模拟和仿真。
虚拟现实技术可以将轧钢过程模拟成虚拟场景,实现对轧钢过程的可视化和仿真,帮助工作人员更好地了解和掌握轧钢过程。
热连轧机组电气自动化方案设计
胡建亨
【期刊名称】《自动化信息》
【年(卷),期】2005(000)009
【摘要】对700mm热连轧机组生产工艺要求和电气自动化的设计方案进行了阐述.针对精轧电气控制速度主令控制方式进行了详细的探讨,并提出了解决方案。
【总页数】4页(P59-62)
【作者】胡建亨
【作者单位】四川省攀枝花市攀钢电气公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG333.71
【相关文献】
1.浅谈电厂电气自动化方案设计 [J], 霍延川
2.基于PLC的电气自动化教学实验平台的总体方案设计 [J], 徐春浩;李芳晨
3.基于 PLC 的电气自动化教学实验平台的总体方案设计 [J], 黄秀聪
4.浅谈电厂电气自动化方案设计 [J], 刘大伟
5.热连轧机输出辊道系统速度控制方案设计研究 [J], 汪纪锋
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浅谈电气自动化控制技术在轧钢行业中的运用发布时间:2023-03-29T08:49:37.242Z 来源:《中国电业与能源》2023年1期作者:杨卫峰[导读] 就工业生产过程而言,轧钢行业中的热轧生产过程具备很多的特点,杨卫峰河南进取智能自动化设备科技有限公司(电气部门)462000 [摘要]就工业生产过程而言,轧钢行业中的热轧生产过程具备很多的特点,比如说速度快、多变化和深度非线性的特点,为达到高精度的控制目的,要求系统响应的速度也必须跟得上。
本文从轧钢电气自动化控制技术的角度,为大家深度分析这项电气自动化技术在轧钢中的具体应用。
[关键词] 电气自动化控制技术应用概论 Discussion on the application of electric automatic control technology in steel rolling industry YANG WEI FENG Henan Enterprising Intelligent Automation Equipment Technology Co., LTD.(Electrical Department)Abstract In terms of industrial processes, the hot rolling process in the steel rolling industry has many characteristics, such as high speed, multiple changes and depth nonlinearity. In order to achieve high-precision control purposes, the response speed of the system must also keep up. From the point of view of electric automatic control technology in steel rolling, this paper deeply analyzes the specific application of this electrical automatic technology in steel rolling.Key words Electrical automation control technology application generality从上个世纪开始,电气自动化技术就影响着轧钢行业的发展方向随着技术的不断进步和发展,人们注重更多的是自动化控制下的结果,而另一方面也正是技术的进步对电气自动控制提出了更高的发展目标和要求,两者的关系也因此变得更为紧密,本文将通过实际的例子为大家深度剖析电气自动化控制技术的应用。
热连轧机组电气自动化控制技术方案设计针对700mm热连轧机组生产工艺要求,对其电气自动化控制进行方案设计;选用西门子6RA70系列全数字调速装置,西门子S7-400PLC进行系统控制,组成二级网络控制;并阐述了精轧电气控制速度主令控制方式,提出了控制方案。
1、工艺设备要求1.1.生产线示意图1.2. 生产线功率要求及控制要求1.2.1、工艺要求:坯420~660×165~180;出口成品:560~700×2.0~5.0;成品速度:10m/s1.2.2、要求生产线上各工序都有控制接口1.2.3、除鳞:高压水位旋转水1.2.4 、26组辊道:3.2KW,26个异步电机1.2.5 、5道可逆轧机750(二辊):立辊,低速直流电机450KW(0~60~120)平辊,低速直流电机5000KW(0~60~120)或2个2500KW1.2.6 、56组辊道:3.2KW;56个异步电机1.2.7 、滚动飞剪:低速直流电机480KW1.2.8 、不可逆轧机:立辊,高速直流电机250KW(0~600~1200)平辊(1~2辊径:二辊650):2200KW(2个)(3~4辊径:四辊650,320):2200KW(2个)(5~8辊径:四辊650,320):2000KW(4个)活套电机:22KW直流电机,7个1.2.9 、120组辊道:1.2KW,120个异步电机1.2.10、收卷:低速直流电机:160KW,2个;最大单卷5.2吨,芯子800~12001.2.11 、液压AGC,APC1.2.12 、主控室与操作台;两级网络2.总则2.1前言根据用户对700mm带钢热轧连轧机组基本的工艺控制要求,编写本初步电气自动化控制技术方案。
2.2 技术方案原则本电气控制技术方案“采用先进、成熟、安全、可靠并经济节能的控制技术,系统自动化程度达到二十一世纪初先进水平”为目标,编写本技术方案。
在技术方案的制定及系统的配置中,既考虑到整个系统的先进性,使该项目建成后具有二十一世纪初国际先进水平,又充分考虑到系统配置的实用性及可升级性,尽量节省项目投资,使整个系统具有优良的性能价格比。
轧钢电气自动化技术及创新轧钢工艺是指将连续铸钢坯经过连续的热轧和冷轧等工序,通过不断调整工艺参数,使钢材产品达到规定的尺寸、形状和性能要求的工艺。
而在轧钢工艺中,电气自动化技术的应用起到了至关重要的作用。
本文将介绍轧钢电气自动化技术的应用及创新。
轧钢电气自动化技术的应用可以提高生产效率和产品质量。
传统的轧钢工艺需要大量的人力参与,工艺参数的调整依赖于工人的经验和操作技巧。
而采用电气自动化技术,可以实现对轧机、输送设备、控制系统等的自动控制和监测,减少了人力干预的机会,降低了人为误差的发生,提高了生产效率和产品质量。
轧钢电气自动化技术可以提升生产线的智能化水平。
通过引入先进的传感器、仪表和控制设备,实现对生产过程的实时监测和控制,可以及时发现并排除生产中的问题,减少了事故和质量问题的发生。
通过对生产数据的收集和分析,可以进行精细化管理和优化调整,提高生产线的运行稳定性和效率,实现智能化生产。
轧钢电气自动化技术的创新也使得轧钢工艺更加灵活和可调控。
传统的轧钢工艺参数是固定的,一旦确定就很难改变,难以应对市场需求的变化。
而采用电气自动化技术,可以实现对工艺参数的实时调整和优化,及时响应客户需求的变化,实现生产的灵活性和可持续性。
轧钢电气自动化技术的创新也推动了轧钢行业的现代化转型和升级。
随着科技的不断进步,轧钢电气自动化技术也在不断创新和发展。
现代化的轧钢生产线可以采用机器人和自动化设备,实现对整个生产过程的自动控制和智能化管理,进一步提高生产效率和产品质量。
通过与物联网、大数据等技术的结合,也可以实现轧钢工艺的数据化和智能化管理,促进轧钢行业的现代化转型和升级。
轧钢电气自动化技术及创新轧钢是一种将钢坯经过连续轧制工序加工成合适尺寸和形状的工艺过程。
在传统的轧钢过程中,需要大量的人工操作和控制,效率低下且容易引起事故。
而电气自动化技术的引入,可以实现轧钢过程的自动化控制,提高生产效率和产品质量,降低劳动力成本和事故风险。
电气自动化技术在轧钢过程中的应用主要包括自动控制系统和自动化设备两个方面。
自动控制系统是实现轧钢过程自动化的核心。
通过对轧机、输送设备、冷却设备等各个环节进行监测和控制,能够保证整个生产过程的顺畅进行。
自动控制系统主要包括PLC (可编程逻辑控制器)、DCS(分散控制系统)和SCADA(监控与数据采集系统)等。
PLC 是一种可编程的数字电子系统,可以根据预定的程序和输入信号识别和控制各个执行元件的运行状态,实现轧钢过程的自动化控制。
DCS是一种分布式的控制系统,能够将各个分散的控制设备进行统一管理和控制。
SCADA系统则是通过对轧钢过程中的各个设备进行监控和数据采集,实现对生产过程的实时监控和数据分析。
自动化设备是实现轧钢过程自动化的基础。
通过引入自动化设备,可以实现对轧制参数的精确控制和优化调整,提高产品质量和生产效率。
常见的自动化设备包括轧机控制系统、钢坯旋转系统、冷却设备等。
轧机控制系统主要负责对轧机的控制和调整,包括轧辊间隙的自动调整、轧机速度的控制等。
钢坯旋转系统主要负责对钢坯的旋转控制,以保证钢坯在轧机过程中的均匀受力和变形。
冷却设备则是用于对轧制后的钢板进行快速冷却,保证其组织结构的均匀性和物理性能的稳定性。
除了传统的轧钢自动化技术,还有一些创新的技术正在不断应用于轧钢过程中,以进一步提高生产效率和产品质量。
一种创新的技术是基于人工智能的轧钢自动化控制技术。
人工智能可以通过学习和模拟人类的思维过程,实现对复杂的问题的智能化处理和决策。
在轧钢过程中,通过对轧制参数、设备状态和产品质量等数据进行大数据分析和建模,可以建立相应的智能化控制模型,实现自动调整和优化控制。
热轧带钢生产线电气自动化控制技术分析何行行摘要:经济的飞速发展让我国的许多行业对热轧带钢的需求不断增多,因此想要让热轧带钢更好的发展,就需要在技术方面有所突破。
本文将从日照钢铁2150热轧带钢生产线的电气自动化控制技术入手,对自动化控制技术进行分析。
关键词:热轧带钢;自动化;控制一、前言冶金行业从二十世纪六十年代开始就有使用计算机对带钢的辊缝以及速度进行控制,到现在为止计算机控制系统已经发生了许多的变化,而现今的发展速度则更快。
高要求的市场对带钢的质量要求也越来越高,随之而来的是对生产过程进行控制的控制功能的不断提高。
随着计算机硬件的不断成熟,热轧带钢生产过程中的控制网络高速化,让传统的自动化控制系统中的自动化功能已经向过程控制过程转移,这也就让自动化与过程控制系统之间越来越模糊。
二、自动控制系统(一)系统的组成热轧带钢的生产线的控制系统是利用EGD网络,让二级服务器与自动化以及特殊仪表进行通讯;除此之外还可以利用TOSLINE网络将自动化与电气传动、执行机构进行通讯。
这样的网络结构简单,系统的继承也并不困难,这样全部的网络设备就能够选择标准化的商业产品,实现了设备的标准化与商业化。
(二)通讯技术在连轧生产线中有不少级自动化控制系统,控制系统的控制器种类也相当多,比如服务器、可编程控制器等,操作系统也比较多。
为了达到在简单网络拓扑上能够进行高速通讯,一般企业会同时使用EGD技术以及TCNET技术。
其中EGD通讯技术,能够让计算机的数据快速的进行交换,这也是在众多系统中一般企业选择这种通讯技术的一个原因。
在热轧带钢生产线中各部分之间的高速度通讯能够达到20ms。
TCNET通讯技术让数据进行高速的交换是运用到PLC控制器以及计算机之间的。
在这之间使用的数据交换能够让高速控制器的通讯达到了优异的状态。
(三)传动系统一些企业都会选择大功率的传动变频器用于生产线之中,这是因为这种大功率的变频器能够在很大程度上避免扭振与机电的共振,这是因为这种变频器采用的是模拟跟随的控制系统,让冲击速降更低;这种变频器的系统的高稳定性也是一个明显的特点,速度调节器还采用了反超调控技术这样整个系统输出就不会产生超调的问题。
热轧行业电气自动化技术的应用与发展热轧行业中的很多工作危险系数都比较高,如今这个行业中很多需要人工完成的工作已经被电气设备和机械代替。
随着科学技术的发展,依赖科技的电气自动化可以实现自动监测和操作,为我国的工业生产带来了极大便利,将电气自动化技术应用在较多危险因素的环境里,能够及时感知机械设备将要发生的安全隐患,而且利用这项技术工作者可以快速找出问题出现的原因并快速修理,有效预防危险的出现,保障生产工作安全进行。
基于此,本文对热轧行业电气自动化技术的应用以及发展趋势进行了研究。
1 电气自动化技术概述网络技术、微处理技术、计算机技术和电气自动化渐渐融合,让工业生产中机械运行越发可控安全,设备动作越发有序。
这种技术已能够高度模拟人脑,可有效解决一些有难度的操作和计算,复杂工作利用机械去完成可以大大减轻人工负担。
对于规模较大的热轧企业来说,生产的各个环节之间都有着密切关联,而不是独立存在,电气自动化技术的应用对企业生产非常有帮助。
DCS、PLC控制系统以及传感技术对电气自动化技术的发展起着关键作用。
在实际生产过程中,想要确保传感技术不受干扰,具备较高的灵敏性和准确性,就需要创建传感器网络系统,终端设备用于分析处理信息,无线传感器起着传输信息的作用,传感器对目标信号进行采集,实现全部生产环节的掌握和控制;再有PLC和分布式控制系统,能够实现共享、通讯数据,创建热轧企业的生产网络,最终工作人员能够对各类数据信息进行收集整理,清晰了解生产动态。
通常把在结晶温度之上进行扎制的工艺称为热轧,目前国内的热连轧技术已逐渐成熟,这种工艺为自动化、连续化轧制提供了有效支撑,且能够改进合金的加工性能、节约能源、提升生产效率,在工业领域的应用越来越广泛。
该工艺具备较高的自动化程度,相比于其它工艺会更加需要先进技术的辅助,随着互联网技术的不断进步,计算机过程控制系统逐渐形成,其能够更好地适应高速高温的特征以及保证系统稳定工作。
探究轧钢电气自动化控制系统改造技术及其应用轧钢是指改变旋转的轧辊间的钢锭、钢坯形状的一种压力加工过程。
进行轧钢的主要目的不仅为了得到生存生活所需要的各种钢材料形状,同時也为了对钢的内部质量进行改善提高。
生产过程在没有人直接参与的条件下,通过自动控制系统(automaticcontrolsystems)对该过程进行自动控制,可以实现其按期望或者预先设定的程序完成工作。
其中,自动控制系统对于轧钢工作尤为重要,原因在于,其能对生产作业进行有效控制,使各项操作更加标准化,从而保障钢铁生产的安全可靠。
标签:轧钢电气自动化;控制系统;改造技术;应用1轧钢电气自动化控制系统改造的工艺流程1、轧钢的技术改进工艺流程,轧钢技术的工艺流程主要有以下九个步骤,即从炼钢厂送过来的原材料,经过加热炉进行加热后,通过轧机反复轧制进行开坯,然后进行切头处理,随后通过竖立和放平进行交替连轧,接着通过横移进行锯切,最后将其冷却整理。
2、轧钢对电气控制系统和自动化方面的要求,轧钢过程中,必须对电气控制系统的技术要求严格。
同时,在对轧钢电气自动化的改进时,轧机启动和关闭时的控制也至关重要,原因在于其可以有效防止意外事故的发生,保障人身以及作业安全,减少企业经济损失。
2进一步发展轧钢电气自动化控制系统需注意的问题2.1轧制过程中数学模式的把握和确定一些数学上的计算问题,如摩擦力的分布、张力的计算等,以及一些计算精度上的问题等,目前来说,在轧钢制作过程中并没有被完全解决。
主要原因在于,通过实际生产中的大量实践数据,以及不断的学习修正,可以获得最终的轧钢控制模型。
具体来说,轧制主要根据自行张力进行调整,然而对于新建工厂来说,由于缺乏实际经验的支撑,其轧钢设定数值与连轧实际过程中的各项参数存在较大偏差。
尽管最初新的规格和新的钢种的轧制往往处于尝试性阶段,出现各种误差尤其是尺寸上的误差是不可避免的,但是目前日益完善的理论模型是可以保障减小实际参数与理论参数之间差距,从而减少试轧次数的。
热连轧机自动化控制系统
简介
近十几年来,先后同德国SIEMENS公司、意
大利ANSALDO等国外大公司合作,相继承担了鞍
钢1700mm热连轧机自动化改造、宝钢2050mm
热连轧机自动化系统、攀钢1450mm热连轧机自
动化系统、太钢1549mm热连轧机自动化系统的
设计、调试,在此基础上,我们又独自承担了凌
源钢铁公司880mm热连轧机自动化控制系统的
设计、制造、现场调试。
具有一批精通热连轧自
动化技术的专业队伍,具备承担大型热连轧机自
动化控制系统成套供货能力。
可提供热连轧机自动化成套系统和技术。
热连轧机自动化控制系统
* 基础自动化控制级主要完成对加热炉、粗轧机、热卷箱、飞剪、精轧机、层流冷却、卷取机等设备的燃烧控制、温度控制、顺序逻辑控制、位置控制、速度控制和对带钢的质量控制。
* 过程自动化级主要完成模型计算、模型设定、过程数据处理、设备诊断、轧件跟踪、轧制节奏控制、模型自学习、生产报表和工艺参数管理等。
* 攀钢1450mm热连轧机自动化系统
* 宝钢宁波1780mm热连轧机三电自动化控
制系统
* 广西柳钢2032mm热连轧机自动化系统。
连铸连轧电气自动化控制系统的设计与实现2440002、山东泰安鲁威新材料科技有限公司271000摘要:连铸机主要是在铜板熔化和连续浇铸、连续轧制中间操作中应用,主要分为熔化、浇铸、冷却、轧制、成品、打包。
等部分,它可以保证将液态铜更好地转移到铸坯中。
在中国铜线材制造发展和完善过程中,铸铜技术使用也逐步从传统作业模式转为全自动的电力作业。
智能化电器连铸机的应用,极大地缩短了制造工艺,同时降低了产品成本,从而提升了实际生产制造的效率和产品质量水平。
本文深入研究连铸连轧电气自动化控制系统目前存在的问题,并剖析了未来的发展方向。
关键词:连铸连轧;电气自动化;控制系统铜线材连铸连轧生产技术长期以来都是全球经济发展的重要基石,在生活中的各个方面,有色金属材质都有着其他材质所不能替代的自身优点。
而随着现代科技的深入发展,铜线材产品也开始从粗放式转变成了集约式,市场的需求量也将比以往更大、更广、更细致。
而要想实现高生产率、低能耗、高质量、低成本生产的最佳方法,便是选择当时比较先进的生产设备、技术和工艺,连铸机电气自动控制系统的使用,正是解答上述提问的一条途径。
连铸机电气自动控制系统的投入,在较大程度上改善了企业制造效率和经营管理水平,促进了中国铜深加工产业结构的进一步优化,是效益实现的关键保障。
1.连铸机的生产工艺连铸机工艺技术较为复杂,在整个流程中所使用的装备类型很多,分为浇铸、二次热预冷装置、剪切装备、连续轧制、高压除鳞等几十种。
连续铸造装置的应用是通过浇铸、铸坯成型区、冷却区、结晶区实现连续不间断式铸造。
冶炼过程通过竖炉熔化区、除渣区、控温区、缓冲区、控氧区,使铜液达到工艺条件,进入浇包实现连续铸造。
冷却方式通过高压喷嘴流出的雾化液冷却铜带实现铜液冷却成型,它的优势无需进行切割可实现连续铸造、轧制、成品,不间断式生产铸造。
(二)竖炉连铸连轧概况。
竖炉区是由竖式熔化炉以及保温炉组成,采用全套预混式燃烧系统,通过预混喷壶设计,火焰稳定,是目前国内最先进的精铜低氧杆生产设备。
热连轧机电气控制系统的联动调试电气控制系统的联动调试系指在上级过程计算机和自动化仪表控制设备未参与的情况下,仅包含基础自动化级控制设备及轧线各传动控制设备和系统而进行的模拟轧钢的调试。
各基准给定信号、运行方式等均由操作(调试)人员在操作台(或操作键盘)上给出,如轧制速度给定、辊缝设定等。
模拟轧制过程中,钢坯与带材的跟踪检测信号均以模拟开关动作来生产。
现代化热轧生产线均设有专用于模拟调试的“模拟柜(屏)”。
由于试验时没有实际带钢的束缚,活套挑高度控制、活套及卷取张力控制等均不投入,它们的调试待实际穿带轧制时进行。
同理,温度控制、轧制力控制等也待实际轧钢与自动化仪表联动运行调试才完成对它们的检查确认和调试。
22.11.1 基础自动化级控制系统的调试基础自动化级控制设备分为可编程序控制器(PC)、直接数字控制器(DDC)和微机控制装置。
热轧厂中基础自动化级包括板坯库、加热炉、粗轧机组、精轧机组、带钢冷却、卷取机等若干系统,按上级过程计算机或人工给出的基本给定值和运行方式选择信号,对系统区分内设备进行顺序控制和闭环调节控制。
系统之间以及系统内多台基础自动化设备间的信息交换与传输是通过通讯母线进行的。
系统与下级电气传动间的信息交换与传输则多通过硬接口I/O及远程I/O(输入/输出)接口进行。
采用基础自动化级的热轧操作台内设有用于人—机接口的“操作员站”,它由可编程序控制器或微机装置、操作键盘、CRT显示器和打印装置组成,集操作控制、设备运行监视、故障报警、记录打印多功能于一体,经通讯接口与各系统作信息交换。
基础自动化级的调试包括设备硬件检查和程序(软件)的模拟调试两大内容。
不同设备组成的系统调试的具体步骤与内容有一定差别,原则上要根据设计和软件编制单位提供的调试手册,在设计和软件编制人员协作下进行。
调试的基本内容与方法与可编程序控制器控制系统类似,可参阅本手册第8章。
22.11.1.1 一般检查和设定1)设备清点,配线检查,屏蔽状况检查;2)绝缘检查,设备通电;3)各插件板,基板上设定开关的初始值设定,I/0插件板的地址设定。
82关于对热轧厂生产线电气自动化控制系统研究吕 梁(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北 唐山 063000)摘 要:近几年来,我国社会经济不断进步与发展,也在很大程度上促进了自动化控制系统的有效发展。
在实际发展的过程中,热轧厂也不断加强电气自动控制系统的有效研究,不断拓展自身的生产线,对于经济效益的有效提升具有非常重要的影响。
因此,本人在研究的过程中,主要从不同角度出发,积极对热轧厂生产线自动化控制系统的相关内容进行系统的把握,从而更好的根据实际的发展情况,来提出一定的发展措施。
关键词:热轧厂;生产线;自动化;控制系统中图分类号:TM769 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)06-0082-2收稿日期:2019作者简介:吕梁,男,生于1983年,汉族,吉林通化人,本科,电气工程师,研究方向:电气自动化。
在社会主义现代化建设的新形势之下,我国在实际发展的过程中,更加注重发展的现代化。
落实到热轧厂生产线自动化控制系统发展中来,主要是从控制功能和带钢质量等不同的角度出发,积极对其相关的控制系统进行系统的优化,在这个过程中,要充分机加强过程控制和自动化控制时期,不断强化生产的性能和功能,从而更好的根据实际的发展情况,推动热轧厂经济效益社会效益的有效统一。
因此,从某种意义上来讲,在未来的发展过程中,还要充分加强热轧厂生产线自动化控制系统的有效应用,从而更好的推动我国社会经济逐渐朝着可持续化的方向进步与发展。
1 热轧厂生产线自动化控制系统的发展特点为了更好的了解这一课题研究的核心要义,积极对热轧厂生产线自动化控制系统的发展特点有一个清晰的了解和把握是非常关键的。
具体来讲,主要包括以下几个方面。
首先,其控制速度是比较快的,很多情况之下,可以充分对其机电液压系统等进行系统的控制和管理,并且对其液压压力控制系统的控制周期可以更好的进行管理。
第二,控制功能是比较丰富的,并且可以集中的对其相关的性能和目标进行系统的实现,通过自动加减和数据的有效控制,来加强多控制器的有效使用。
轧钢电气自动化技术及创新随着工业技术的不断发展,轧钢行业也在不断寻求创新,其中电气自动化技术的应用成为了行业的一个重要趋势。
电气自动化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,并且能够减少人为错误的发生。
在这篇文章中,我们将探讨轧钢电气自动化技术的应用及创新,并对这一技术的未来发展进行展望。
一、电气自动化技术的应用在传统轧钢生产中,很多环节都需要通过人工操作,比如控制轧机的启停、调整轧辊的间隙、调整轧制速度等,这种生产方式存在着效率低、劳动强度大、易出错等问题。
而引入电气自动化技术后,可以实现全程自动化控制,提高生产效率并降低劳动强度。
1. 轧机自动控制轧机是轧钢生产中最重要的设备之一,它直接影响产品的成型质量和生产效率。
传统轧机需要通过手动操作来调整轧辊的间隙和轧制速度,而采用电气自动化技术后,可以实现轧机的全自动控制。
通过PLC控制系统及传感器,可以实现对轧辊间隙、轧制速度、轧制力等参数的实时监控和自动调整,从而确保产品的成型质量。
2. 物料输送自动化在轧钢生产中,原料和成品的输送是一个重要环节。
传统的输送方式通常依赖于人工操作,存在着效率低、易出错的问题。
而引入电气自动化技术后,可以实现物料输送的全自动化控制。
通过PLC控制系统和电动传动装置,可以实现原料和成品的自动输送,提高了生产效率和产品质量。
3. 能源管理与节能轧钢生产中能源消耗是一个不可忽视的问题,而电气自动化技术的应用可以有效降低能源消耗并实现节能。
通过对设备的实时监测和控制,可以实现对能源的有效利用和节约。
比如通过控制轧机的负荷和速度,可以合理分配能源,提高能源利用率;通过对设备的智能化控制,可以实现对设备的自动休眠和节能模式,降低设备的待机能耗。
除了应用,轧钢电气自动化技术本身也在不断发展和创新。
在电气自动化技术的应用中,人工智能、大数据、云计算等新技术的引入,为轧钢电气自动化技术的发展带来了新的机遇和挑战。
1. 人工智能在轧钢中的应用人工智能技术在轧钢中的应用,可以通过人工智能算法来分析生产过程中的大量数据,发现潜在问题并预测故障,从而实现设备的预测性维护和故障预防。
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信电学院课程设计说明书(2014/2015学年第二学期)课程名称:可编程控制器课程设计题目:轧钢机电气控制系统设计专业班级:学生姓名:学号:指导老师:设计周数:设计成绩:2015年7月9日目录1、课程设计目的 (2)2、课程设计内容 (2)2。
1可编程控制器概述 (2)2。
2课程设计正文 (2)2。
3轧钢机电气控制模版 (3)2.3.1轧钢机简介 (3)2。
3.2热金属探测仪 (3)2。
3。
3液压系统 (4)2.3。
4电机正反转 (4)2.4 设备选择 (4)2.5 系统的I/O口配置 (5)2.6梯形图程序设计 (5)2。
7程序流程图 (9)3、课程设计总结 (10)4、参考文献 (11)1、课程设计目的本次课程设计的主要任务如下:1) 了解普通轧钢机的结构和工作过程。
2) 弄清有哪些信号需要检测,写明各路检测信号到PLC的输入通道,包括传感器的原理、连接方法、信号种类、信号调理电路、引入PLC的接线以及PLC中的编址。
3)弄清有哪些执行机构,写明从PLC到各执行机构的各输出通道,包括各执行机构的种类和工作机理,驱动电路的构成,PLC输出信号的种类和地址。
4) 绘制出轧钢机电控系统的电路原理图,编制I/O地址分配表.5)编制PLC的程序,结合实验室设备完成系统调试,在实验室手动仿真模型上仿真轧钢机工作过程的控制。
2、课程设计内容2。
1可编程控制器概述可编程控制器是一种数字运算操作的电子装置,专为在工业环境下应用而设计。
热轧带钢厂电控系统改造方案2005年7月30日1.概述1.1 依据本方案根据热轧厂的现有电气控制设备,结合工艺要求而编制。
本技术方案包括:主传动系统和基础自动化部分。
本方案不包括轧线上交流传动部分、不参与机架联调的直流传动部分、变压器、液压、润滑的电控部分。
1.2 标准和规范所提供的电控设备符合GB标准和/或IEC标准。
1.3 电气控制系统简介在总结多条带钢连轧控制系统的经验基础上,我们认为:利用国外先进的硬件和国内成熟的控制软件,并结合用户具体问题制定的电控方案,才能最大限度地节约投资、减小风险,取得最大的经济效益。
本方案配备两级自动化,通过网络组成分散控制、集中管理的计算机控制系统。
本方案是以SIEMENS公司的6RA70直流调速装置为基础,以SIEMENS公司的S7-300系列PLC为核心,通过PROFIBUS-DP 网连接,组成一个功能强大的计算机控制系统。
控制软件经过多年的技术积累,已经成为连轧控制的标准化、模块化的软件包,以功能化的软件包为前提,可以根据用户的要求对生产过程进行控制。
通过先进的硬件和完善的软件相结合,这套控制系统会非常有利于用户的维护和将来功能的进一步扩充,从而可大大缩短调试时间和用户的维护时间,使改造取得最大的经济效益。
1. 4 制功能概述●轧线起动/停止、正反转爬行、紧急停车控制●轧制程序管理,轧制程序表的建立●轧线设备组态,自动适应任意品种规格的机架间联调组合●带有级联关系的机架速度调整●不带有级联关系的机架速度调整●单/联调的无扰动切换●设定终轧线速度,自动生成上游各机架联调速度●系统自动适应连轧关系●轧线及联速度设定及自动级联调节●轧线速度设定的自适应控制●轧线速度级联自动隔离控制●轧件物料跟踪●轧线冲击速度补偿控制●带自适应功能的微张力控制●自动活套控制●活套辊升降自动控制●活套自动标高●系统故障诊断、报警●液压、润滑系统接口●网络接口2基础自动化系统2.1 基础自动化系统控制功能2.1.1 监控系统HMI(人机接口)操作人员通过WinCC HMI人机接口系统与轧机控制系统交换信息,显示画面采用全汉字界面。
轧钢电气自动化技术及创新轧钢电气自动化技术是在钢铁生产过程中运用电气控制和自动化技术,实现钢铁轧制过程的自动控制和生产过程的高效运作。
随着科技的不断进步和钢铁行业的发展,轧钢电气自动化技术在钢铁生产中的应用也越来越广泛,为钢铁企业提供了更高效、更稳定的生产方式。
在轧钢电气自动化技术中,电气控制系统是关键的一部分。
该系统负责对轧机的驱动系统、液压系统、冷却系统等进行控制和监测,确保轧机工作的稳定和正常。
该系统还可以对轧机的运行状态进行实时监控和故障诊断,提高设备的可靠性和运行效率。
轧钢电气自动化技术还包括自动控制系统和自动化设备。
自动控制系统主要负责生产过程中的各项参数的测量和控制,以保证钢铁产品的质量和生产效率。
自动化设备则是通过机械、电气和计算机技术,实现对钢铁生产过程的自动化操作,减少人工干预和提高生产效率。
在轧钢电气自动化技术的创新方面,主要集中在以下几个方面:一是在电气控制系统方面的创新。
随着控制技术的不断发展,越来越多的先进控制算法被应用到轧钢电气自动化技术中,以提高控制系统的精度和稳定性。
还采用了先进的传感器和执行器,提高了系统的测量和控制能力。
二是在自动化设备方面的创新。
为了适应钢铁生产过程中的特殊需求,自动化设备在结构和功能上进行了创新。
针对不同规格和材质的钢材,开发了可调节的轧辊和辊道系统,使得轧机能够更好地适应不同的生产要求。
三是在生产过程优化方面的创新。
通过对生产过程进行建模和仿真分析,找到生产过程中的瓶颈和优化点,从而提高生产效率和产品质量。
还运用先进的数据分析方法和人工智能技术,对生产数据进行实时监测和分析,以实现智能化的生产管理和调度。
轧钢电气自动化技术的创新还包括对环境保护和能源利用的关注。
通过优化生产过程和采用节能设备,减少能源的消耗和废物的排放,改善生产环境和节约资源。
阐述轧机自动化控制的方案摘要阐述轧机的工艺要求、速度匹配及各设置部分,着重讲解轧机间、输出辊道的速度推导,重点分析轧机的自动化控制技术方案及其西门子直流调速器、变频器的参数设置,为同行提供借鉴。
关键词自动化控制;轧机;直流调速器1 中轧区两连轧工艺要求初始时,活套处于落套状态。
经加热炉加热后的钢经过来回5次初轧,通过3、4#输送辊道进入2#轧辊;经过2#轧辊的轧制,钢坯变细,钢坯继续前进;热金属检测仪2检测到热钢,经过一段延时后活套起套(延时一段时间起套的目的是保证活套在钢进入1 #轧辊后起套,因为热金属检测仪1检测不到热钢时经过一小段延时后活套会落套);钢轧制好以后,由1、2#变频辊道送出。
中轧区两连轧工艺流程图如图1所示。
2 轧制程序的设定轧制程序的设定包括:轧辊直径、轧制规格、各机架的轧制速度、飞剪的超前速度、切头切尾选择及坯头尾长度。
2.1 设定轧辊实际直径轧制速度的设定也即主电机转速的设定:n=60iv/πD×1000(1)其中,n为电机转速,r/min;v为轧件线速度,m/s;D为轧辊工作直径,mm;i为减速比,i=电机转速/轧辊转速。
设备选定后,减速比为常数。
轧辊工作直径是轧件对应轧槽处的直径,它比轧辊辊环直径小,在品种孔型及变形延伸道次确定后,各架次的直径差值也即确定,换辊后只需输入实际辊环直径,即可由计算机算出轧辊工作直径。
给定轧件线速度,即可通过式(1)计算出各架次电机转速。
2.2 活套落套问题分析位于活套台上方的活套扫描器通过测量活套的高度间接地测量活套的长度。
控制系统则通过比较设定的活套高度和实测活套高度,自动连续地修正与此轧件有关的各机架的速度来保持活套的高度为设定的值。
活套在使用过程中最容易出现中途落套故障,其主要原因是扫描器镜头脏;另外,活套扫描器安装在离轧机较近的地方,轧件周围的水蒸汽过大也会导致活套落套。
为解决这些问题,可给扫描器装一个带风机的保护罩,风机从扫描器后面进风,在前面的镜头处开一个大小合适的矩形孔,这样既避免了水蒸汽的影响,又避免灰尘进入。
热连轧机组电气自动化控制技术方案设计针对700mm热连轧机组生产工艺要求,对其电气自动化控制进行方案设计;选用西门子6RA70系列全数字调速装置,西门子S7-400PLC进行系统控制,组成二级网络控制;并阐述了精轧电气控制速度主令控制方式,提出了控制方案。
1、工艺设备要求1.1.生产线示意图1.2. 生产线功率要求及控制要求1.2.1、工艺要求:坯420~660×165~180;出口成品:560~700×2.0~5.0;成品速度:10m/s1.2.2、要求生产线上各工序都有控制接口1.2.3、除鳞:高压水位旋转水1.2.4 、26组辊道:3.2KW,26个异步电机1.2.5 、5道可逆轧机750(二辊):立辊,低速直流电机450KW(0~60~120)平辊,低速直流电机5000KW(0~60~120)或2个2500KW1.2.6 、56组辊道:3.2KW;56个异步电机1.2.7 、滚动飞剪:低速直流电机480KW1.2.8 、不可逆轧机:立辊,高速直流电机250KW(0~600~1200)平辊(1~2辊径:二辊650):2200KW(2个)(3~4辊径:四辊650,320):2200KW(2个)(5~8辊径:四辊650,320):2000KW(4个)活套电机:22KW直流电机,7个1.2.9 、120组辊道:1.2KW,120个异步电机1.2.10、收卷:低速直流电机:160KW,2个;最大单卷5.2吨,芯子800~12001.2.11 、液压AGC,APC1.2.12 、主控室与操作台;两级网络2.总则2.1前言根据用户对700mm带钢热轧连轧机组基本的工艺控制要求,编写本初步电气自动化控制技术方案。
2.2 技术方案原则本电气控制技术方案“采用先进、成熟、安全、可靠并经济节能的控制技术,系统自动化程度达到二十一世纪初先进水平”为目标,编写本技术方案。
在技术方案的制定及系统的配置中,既考虑到整个系统的先进性,使该项目建成后具有二十一世纪初国际先进水平,又充分考虑到系统配置的实用性及可升级性,尽量节省项目投资,使整个系统具有优良的性能价格比。
2.3 电气方案环境● 环境:室内● 安装高度:海拔≤1600M● 湿度:5%-95%,非冷凝● 存贮温度: -40ºC至+40ºC● 操作温度:电机 0-40ºC控制系统 0-40ºC操作系统 0-40ºC● 电压波动:±10%额定值● 频率波动:±3%额定值3. 700mm热轧连轧机组生产工艺及控制过程3.1、板坯从加热炉前由传送辊道和平板推钢机送入加热炉,加热完成的板坯由出口处推钢机或步进梁出钢机放入除鳞前辊道。
板坯经除鳞和温度检测后进入粗轧机。
5道次可逆轧机控制考虑上下辊两台电机(2*2500KW)单独传动,咬钢和抛钢以及轧制的过程控制,在这里就不详细描述了,主要对精轧控制部分加以详细阐述。
3.2、精轧机组所控设备描述精轧区控制的主要设备有平辊8机架、电动活套7台(套高控制)和1架立辊。
8架精轧机各自分别由一台直流电动机(2200KW/2000KW两种容量的电机)进行驱动。
根据轧制品种的需要,每台轧机可选为轧制/空过。
在实际轧制过程中,轧机按照规定的速度匹配关系,轧制不同规格的带钢。
7台活套各自分别由一台直流电动机(22KW, 轻惯量力矩电机)进行驱动。
在带钢轧制过程中,对活套进行套量(活套高度)及小张力控制,以避免堆、拉钢现象。
压下装置,本技术方案中对压下系统装置以液压控制加以描述,8架轧机每架2套液压缸并由内安装的位移传感器进行压下量控制(AGC)。
3.3、精轧机组所控设备位置检测元件脉冲发生器:用于轧件跟踪,位置检测,速度反馈;8架精轧机分别各自装备一只。
轧机压头(LOAD CELL),用于检测轧机轧制力,8架精轧机各自分别装备两只。
由电控装置送给PLC信号并进行控制。
压下装置位移传感器,8架精轧机每架2套。
3.4、主速度级联系统(精轧机架的速度主令控制)3.4.1、秒流量方程为了保证轧制过程的正常进行,必须使得在单位时间内通过各机架的金属流量相等,即各机架上轧件的横截面积与金属流动速度的乘积相等,即为:B1h1v1 = B2h2v2 = … = Bihivi = 常数式中Bi―第i机架出口处带钢的宽度hi―第i机架出口处带钢的厚度vi―第i机架出口处带钢的速度i =1, 2, 3, …,n在实际生产过程中,由于带钢的宽度与厚度之比值很大,可以认为带钢在各机架上的宽度不变,因此,秒流量公式可简化为:h1v1 = h2v2 = … = hivi = 常数速度设定一般由过程计算机根据轧制工艺状况,以及设备能力情况,按照负荷分配得到各机架出口厚度,并根据终轧温度确定末机架出口速度Vn后,用秒流量方程反推出各机架速度设定值。
由于带钢在轧制过程中存在前滑,带钢速度与轧辊速度之关系如下:Vi = Voi(1+fi)进而, Voi = hn*(1+fn) * Von /(hi*(1+fi))式中fn― 末机架的前滑值fi― 第i机架的前滑值Voi― 第i机架的轧辊线速度Von― 末机架的轧辊线速度秒流量方程仅仅适用于稳定轧制状态。
在实际轧制过程中,要保持各机架的“秒流量”相等,会受到很多工艺因素制约,况且各工艺参数之间还存在比较复杂的关系。
当对机架间活套进行调节时,各机架的秒流量便不再相等。
3.4.2、轧机主速度设定热连轧精轧机组主速度系统由速度整定及速度调节两部分构成。
速度整定用于穿带前将各机架速度调整到设定值,而速度调节则是穿带后的动态调节,各机架间的速度级联便是速度调节部分的一个重要功能。
下图为精轧机组主速度系统的功能框图。
主速度的整定及调节由速度主令控制程序完成。
主速度整定在下列不同情况下采用不同的斜率:1)正常从停止状态到某一速度运行时2)换规格时,从某一速度值修正到另一速度设定值3)正常停车4)紧急停车5)快速停车3.4.3、轧机主速度调节速度调节包括手动微调、活套高度闭环调节、AGC调节补偿以及下游机架的级联补偿。
如此,第i机架的速度调节量可用下式来表达:△Vi =△ViR+△ViAGC +△ViLC +△Vis式中△ViR ― 人工速度精调量△ViAGC ― AGC速度补偿量△ViLC ― 活套高度闭环调节量△Vis ― 下游机架来的级联调节量i表示第i机架〔i = 1 ∽ (n-1)〕,n为末机架。
末机架的速度作为基准值而不调节,调节时的级联方向是下游向上游机架进行,即所谓逆调。
稳定的精轧出口速度对于轧机与卷取机的匹配和终轧温度的控制均为有利。
在实际控制过程中,每个控制周期均按照轧线的逆流方向逐机架计算级联量,以保证各机架级联调节信号无滞后地进入各机架速度输出中,以保证轧制过程的稳定性。
3.5、活套控制3.5.1、活套功能描述该热连轧系统共有7套活套器,分别位于8架精轧机之间,用于带钢的张力控制。
每个活套器由1台直流电机驱动。
由于在轧制过程中,精轧机主传动系统总是存在着咬钢时的动态速降,在稳定轧制阶段又总是存在着各种干扰,不可能始终保持各机架之间良好的速度匹配关系。
活套机构就是为了检测到这些偏差,检测到机架间的活套量进而吸收这些活套量,使得生产正常、稳定。
3.5.2、活套控制基本功能1)活套的连锁和顺序控制2)活套起套时的位置控制、软接触控制3)活套落套时的小套控制、软着陆控制4)带钢微张、恒张的张力控制5)活套手动起/落套控制6)轧制过程中相关数据监控7)活套位置检测8)故障检测并报警活套控制主要包括活套起/落套控制、活套张力控制和活套高度调节(在PLC2中实现)。
根据轧件在精轧机组中的轧制过程一般是按咬钢、形成连轧、建立连轧张力、稳定连轧、抛钢的顺序进行,活套控制分为三个基本阶段:起套至带钢张力形成、活套小张力连轧(高度闭环控制)、落套阶段。
3.5.2.1、起套并开始形成张力起套至带钢张力形成阶段主要是指带钢头部被轧辊咬入开始,一直到带钢在机架之间建立张力之前的阶段。
在整个连轧过程中,这段时间很短,约为1秒钟左右。
轧件在此阶段有以下几个特点:轧件在咬入阶段,轧机受到轧件冲击载荷作用会产生动态速降;由于有动态速降导致产生一定的活套量;活套起套控制要求具有快速性和软接触带钢特性。
3.5.2.2、小张力连轧阶段它是指带钢被轧辊完全咬入之后,并在机架之间已建立起小张力,而已处于稳定连续轧制的阶段。
该阶段所占的时间,约为整个连轧时间的95%以上。
此阶段活套辊的摆角,在活套高度调节器的作用下,使其在所规定的工作角度范围内波动。
作用于带钢上的张力围绕给定的张力值,也作相应的微量波动。
活套工作过程中张力大小、张力波动,都会直接影响轧制状态稳定性、影响轧制力大小,进而影响带钢厚度。
3.5.2.3、落套阶段落套阶段是指活套从接收到来自于跟踪的落套命令到活套下落到零位这一阶段。
在这一阶段,为了避免带钢发生甩尾和减轻活套下落造成的机械冲击,该系统采用软着陆控制策略。
3.5.3、活套的工作机制3.5.3.1、起套软接触及落套软着陆控制活套起落套时传动系统采用电压环控制,稳定运行时传动系统采用张力外限幅控制。
活套在下游相邻有效机架咬钢后,全速起动(最大加速度、电流给定最大限幅值)、软接触带钢、建立小张力。
先进行APC控制,达到某角度时,进入微张力控制,完成软接触带钢控制,直至活套达到设定角度;此后使用过程计算机设定张力作为传动电压环外限幅控制,活套将进入小张力控制阶段。
在带钢尾部离开n-2机架时,首先降低活套设定角度,进入小套控制阶段,仍维持恒张力控制;n-1机架抛钢时,本架活套落套。
活套小套控制可以避免发生甩尾、卷尾事故。
落套时传动系统采用电压环控制,并采用传动系统圆角化处理,以实现落套时的软着陆控制。
3.5.3.2、活套张力控制A、动态张应力从活套辊、活套支持器的结构和运动轨迹来看,活套辊直接同热连轧过程中的高温带钢接触,且是绷紧带钢使之产生并保持恒定小张力,使活套的动作具有一定的独特性。
活套张力控制过程中,活套电机产生的扭矩使活套辊紧贴在带钢的下表面,将活套辊绷紧带钢使之产生设定的张力。
活套辊本身是自由辊,随带钢的前进而转动并起着传递张力的作用。
在带钢正常连轧过程中,带钢长度(套量)的变化是活套辊上下摆动的根源,活套支持器的上下摆动经活套机械的减速机(此时为增速机的运行方式)传递给活套电动机,使之产生正转或反转。
因此在热连轧过程中,活套辊是主动方,活套电动机是被动转动的。
B、活套张力控制在轧制过程中,由于各种因素的影响导致活套角变化,作为水平分力的张力也会随之发生变化,控制系统根据角度变化,调节总力矩的给定值,以保持张力不变。