談多機架冷連軋機組的過程自動化系統(tǒng)的構建
以冷連軋機的過程控制為主體,重點介紹了冷連軋機的過程控制系統(tǒng)的需求分析,詳細研究了冷連軋機過程控制系統(tǒng)的任務和事件, 數(shù)據(jù)流, 并給出了完整的構建方案。 關鍵詞:連續(xù)冷軋機過程控制系統(tǒng),控制功能,非控制功能
1. 引言目前,全連續(xù)冷軋是目前主流的鋼鐵冷軋加工工藝。通常,連軋機組的帶鋼入口
速度在100米/分~250米/分的水平,出口速度為700米/分~1800米/分,所以在對過程自動化在整個冷連軋機組自動控制系統(tǒng)中的地位和分工,分析過程自動化系統(tǒng)特點和應具有的功能的基礎上,構建一個高效的過程自動化系統(tǒng)具有特別重要的意義。
2. 冷連軋工藝過程和控制過程典型的酸洗冷連軋工藝過程如圖2.1所示,并給出了軋機組的完整控制流程。大全。 機組設備主要由開卷機、焊機、入口的活套、酸洗槽,矯直機,出口的活套,張力棍、五機架、和卷取機組成。
圖2.1冷連軋工藝控制流程圖
冷連軋的最大特點是省卻了頻繁的穿帶和甩尾操作,因此大大地增加了純軋制時間和生產(chǎn)能力。連軋機組的特點決定了它的控制和調(diào)節(jié)是人力所不能及,必須依賴于計算機自動控制系統(tǒng)才能實現(xiàn)全連軋生產(chǎn)。而實現(xiàn)連續(xù)軋制生產(chǎn)必須構建一個能夠精確的設定,材料跟蹤和實時控制的綜合自動化控制系統(tǒng)。
3. 連軋機的過程自動化系統(tǒng)的任務和結(jié)構3.1任務從圖2.1可以看出,過程自動化系統(tǒng)(二級)的功能分為兩大部分: 1. 數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)管理和2. 工廠控制以及工廠監(jiān)控操作的人機界面.系統(tǒng)任務是:1.可重復生產(chǎn)的設定點預測;2.生產(chǎn)支持;3.質(zhì)量保證;4.用戶參數(shù)確定;5.所有工藝參數(shù)歸檔,為工藝人員提供工藝支持。
3.1:多輥連軋機的過程自動化系統(tǒng)
3.2 配置方案圖
如圖3.1所示,操作系統(tǒng)是微軟的WINDOWS2000 Server,中心數(shù)據(jù)庫是ORACLE WIN2003, 網(wǎng)絡采用了快速以太網(wǎng), 骨干網(wǎng)的拓普結(jié)構,server-client架構. 數(shù)據(jù)存儲采用了磁盤陣列. RAID1 管理模式 為提高系統(tǒng)的可靠性兼顧經(jīng)濟性,采用了冷備服務器的方案.開發(fā)語言為C++.net.
3.3 軟件方案 根據(jù)過程控制系統(tǒng)的功能,可以得到其軟件控制系統(tǒng)由各個功能模塊有序地彼此協(xié)調(diào)地構成。
3.2.其中最主要的.模塊是: 材料跟蹤,軋制道次計算和動態(tài)變規(guī)格, 這三者起到了協(xié)調(diào)和核心的作用。大全。各個模塊的功能解釋如下:
1. 材料跟蹤模塊:精確地感知帶鋼在軋機中的瞬時位置與適時地啟動相應的程序工作,如設定值計算,收集生產(chǎn)數(shù)據(jù),顯示材料流動和輸出生產(chǎn)記錄,協(xié)調(diào)每個鋼卷的生產(chǎn)流程。材料跟蹤從鋼卷應答開始,至鋼卷離開出口段稱重結(jié)束。
2. 道次計算模塊:根據(jù)鋼卷數(shù)據(jù)選擇標準軋制規(guī)范,準備模型參數(shù)和進行工藝控制參數(shù)的設定計算,并適時地把設定值傳送到基礎自動化系統(tǒng)。這些參數(shù)的預測是連軋機過程自動化系統(tǒng)的核心任務,通常實現(xiàn)參數(shù)預測必須建立準確的軋鋼參數(shù)預測智能模型基礎上。道次計算模塊由軋制指導,設定值計算,設定值輸出,測量值收集,測量值處理,自學習和自適應7個子模塊組成。
3. 動態(tài)變規(guī)格模塊: 作用是帶鋼還在以一定速度運行時規(guī)格變換的軋制過程。工藝要求軋機在極短時間內(nèi)平穩(wěn)連續(xù)地實行兩種不同軋制規(guī)程的過渡,使過渡段厚度不合格長度減到最小,同時在規(guī)格變化前后軋制正常。動態(tài)變規(guī)格模塊必須在軋制力變化不超出范圍的情況下,計算出變規(guī)格焊縫在過渡段上的最佳位置和過渡段的特征參數(shù),使軋制動態(tài)切換的過程和過渡段的位移成比例地完成。
4. 結(jié)束語
結(jié)合連續(xù)冷軋工藝對過程控制系統(tǒng)提出了控制要求,具體分析了過程控制的主要任務:材料跟蹤,道次計算和動態(tài)變規(guī)格,并給出了過程控制系統(tǒng)的總體結(jié)構.由于軋鋼的過程又是一個復雜的,非線性的,強耦合的過程,尤其是在連軋機組的運行中,必須依賴計算機控制系統(tǒng), 按照功能和需求構建的過程控制系統(tǒng)可靠性高、易維護、操作靈活、控制精度高、軟件系統(tǒng)完善, 在全球多條連軋機組的實際應用效果證明控制指標是世界一流的,達到產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和高水平,保證機組發(fā)揮最大的能效的目的。
參 考 文 獻
[1] 孫一康,帶鋼冷連軋計算機控制. 北京:冶金工業(yè)出版社,2002.
[2] 張大志等,基于遺傳算法的冷連軋參數(shù)優(yōu)化設計系統(tǒng). 上海金屬[J]2000(11):25-30
[3] 周繼成著. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡---第六代計算機實現(xiàn).北京科學普及出版社,1995.
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