太钢不锈钢退火酸洗处理线自动控制系统.doc

太钢不锈钢退火酸洗处理线自动控制系统不锈钢冷热板退火酸洗处理混合线，既能处理不锈钢热轧带又能处理冷轧带，这样的生产线建设进度快，节省投资。不锈钢板先经过退火，若处理热轧带，需要经过抛丸机，打掉钢板的氧化层，然后经过酸洗槽酸洗，漂洗，烘干，卷取。当处理冷轧带时，不使用抛丸机。此线的主要特点是双层结构、线长。全线主要划分为带卷准备段、入口段(POR～SR4)、炉子段、抛丸机、酸洗段、出口段(SR6～TR)。带卷准备段用于焊接引带。带钢的头尾焊接由入口段W1焊机完成。工艺流程如图1所示。 ??? ??? 图1 退火酸洗处理线工艺流程图 ??? POR—开卷机；F1—矫直机；R1～R4—夹送辊；C1—切头剪；C2—切尾剪；CPR—导向辊；BR1～BR5—张力辊；SR1～SR8—对中辊；SBM—抛丸机；TR—卷取机；PWO—开卷卷纸机；PW1～PW2—卷取1＃、2＃垫纸机；W1—焊机　　全线采用端进端出形式，总长共计600m，BR1～SR3为入口活套段，SR6～SR8为出口活套段。主要参数见表1、表2和表3。??? ??? 表1 产品主要性能???? ??? 表2 设备张力参数??????? 表3 运行速度参数??? ??? 控制系统的硬件组成　　全线PLC系统和传动系统选用法国CEGELEC公司产品，退火炉过程控制系统选用日本横河的μXL集散系统。系统配置如图2所示。??? ??? 图2 退火酸洗处理线自动控制系统配置图 　　-4台ALSPASTATION255型操作站，主频200MHz，内存64MB，硬盘1GB；1台17in(43mm)彩显。它们分别实现入口段、出口段、炉子段、酸洗段的集中监视，设定值的输入，各种启停信号以及生产报表等功能。　-2台PC编程器，内存为32MB，硬盘1GB，用于软件编程和调试。　-2台DELNI局域网控制器，通过以太网实现2台编程器、2台80-MTPLC、操作站之间的通信，所有信息都要通过以太网传输。　-2套80-MTPLC(MD、ME),4个CPU。MD实现液压系统、抛丸机、出入口辅助设备控制、出入口段带钢张力、速度控制及全线跟踪管理控制。ME实现炉子段、酸洗段的带钢张力和速度控制。　-6套80-35PLC(HA、HB、HE、HC、HD、HF)，选用CPU351型主板，实现各区段的顺序控制。　-ZA、ZB……ZJ、ZK为变频调速系统，选用GD3000变频器，实现开卷机、张力辊、活套小车、卷取机等设备的速度和张力控制。　-RA、RB、RC为远程I/O站，主要有传感器、电磁阀、操作台、马达控制中心的输入信号和控制信号。　-网络系统共有5种通信网络。　　以太网：波特率10Mb/s，该网长度为300m，网上共有8个H4005收发器，PLC之间的通信用E900协议，操作站和80-MTPLC之间的通信用TCP/IP协议。　　N80网：实现80-MTPLC(MD)和80-35PLC(HA、HB、HE)之间的通信。　　InterbusS1网：实现80-MTPLC和变频调速系统之间的通信，速度和张力参数均由此网传送。　　InterbusS2网：实现80-MTPLC和远程I/O站、控制台之间的通信。　　MODBUS网：实现80-MTPLC(ME)和80-35PLC(HC、HD、HF)之间的通信。 ??? 控制思想 　　控制系统的突出特点就是采用了分散控制、分片监视、分片操作，通过网络通信实现集中管理。全线带钢张力、对中、纠偏、焊缝监控和识别以及酸洗过程自动化由Cegelec计算机系统实现，退火炉过程自动化选用μXL集散控制系统。　　焊缝跟踪是实现自动控制的重要一环，在钢带焊接后进行控边打孔，到尾部剪机由检测装置确定焊缝位置，自动控制剪切。　　全线的主要控制是张力控制和速度控制，下面作简单介绍。??? 1　张力控制系统　　全线张力控制分为6段：开卷机段(POR～BR1)、入口活套段(BR1～BR2)、炉子段(BR2～BR3)、酸洗处理段(BR3～BR4)、出口活套段(BR4～BR5)、卷取机段(BR5～TR)。张力控制采用最大力矩法，主要涉及张力初始给定、卷径动态计算、张力电流计算等。　　(1)初始值计算　　根据带钢厚度、宽度、初始卷径等近似计算张力初始给定值，可在操作站修正。　　(2)卷径动态计算　　根据线速度V1和角速度ω，采用如下公式计算卷径　　D=2V1/ω　　(3)张力电流计算??? T=2iηCmITφ/D=KITφ/D　　　　　　　　　　　　 (1)??? IT=DT/(Kφ)　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2)??? K=2iηCm??? 式中ω——角速度(rad/s)；V