【導(dǎo)讀】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)過程中，保障加熱爐的正常運(yùn)行，是整個熱軋線生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。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。充分考慮到系統(tǒng)功能的完備性和技術(shù)先進(jìn)性后，采用了儀電一體化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。最后針對熱軋生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)中典型的液。壓傳動速度控制系統(tǒng)。

　　

【正文】 有開到位信號，開關(guān)時間超過 2s 沒有開到位信號，則報(bào)警。此時排煙快切閥也為關(guān)閉狀態(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打開，快切閥開關(guān)時間 一般為 1s，正常有開到位信號，開關(guān)時間超過 2s 沒有開到位信號，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關(guān)閉，快切閥開安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 43 頁 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 關(guān)時間一般為 1s，正常有開到位信號，開關(guān)時間超過 2s 沒有開到位信號，則報(bào)警。此時燃燒快切閥也為關(guān)閉狀態(tài)。 時間換向：正常換向都是時間換向，一個換向周期分四段：燃燒時間、燃燒停止時間、排煙時間、排煙停止時間。每個時間可由系統(tǒng)和人工設(shè)定。換向周期調(diào)試時確定。 強(qiáng)制換向：由操作人員或系統(tǒng)，在沒有完成換向周期時，強(qiáng)制結(jié)束。 爐膛溫度調(diào)節(jié) 通過各段的煤氣流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。 空燃比控制調(diào)節(jié) 通過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。 爐膛壓力調(diào)節(jié) 通過每段燒嘴的排煙來調(diào)節(jié)爐膛壓力。 汽化冷卻系統(tǒng)電氣控制 循環(huán)泵的控制 控制方式：就地；集中手動。 啟動控制條件：啟動聯(lián)鎖關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動按鈕。 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。 給水泵的控制 控制方式：就地 ；集中手動。 啟動控制條件：啟動聯(lián)鎖關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動按鈕。 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。 軟水泵的控制 控制方式：就地；集中手動。 啟動控制條件：啟動聯(lián)鎖關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動按鈕。 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）說明書 共 43 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 汽化冷卻系統(tǒng)儀表控制 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調(diào)節(jié)，使得給水流量隨著負(fù)荷的變動調(diào)整得當(dāng)。 汽包壓 力控制 檢測汽包壓力，將此作為汽包壓力指示調(diào)節(jié)計(jì)的輸入信號，以保持汽包壓力固定在一定范圍之內(nèi)。 除氧器水位調(diào)節(jié) 由除氧器給水流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行除氧器水位自動調(diào)節(jié)，保持除氧器水位固定在一定的范圍內(nèi)。 除氧器壓力控制 檢測除氧器壓力，將此作為除氧器壓力指示調(diào)節(jié)計(jì)的輸入信號。通過蒸汽量的控制保持除氧器壓力固定。 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。 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 、煤氣主管電動蝶閥的控制、風(fēng)冷管電動閥、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、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）說明書 共 43 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 3章 電氣自動化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 本加熱爐自動化控制系統(tǒng)分為二級。 L1 級：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)的測量和控制等。 L2 級：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、自動燃燒控制 /數(shù)據(jù)設(shè)定、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理、實(shí)績數(shù)據(jù)處理、以及畫面和報(bào)表等功能，來滿足工藝和設(shè)備的控制要求。 加熱爐基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)（ L1） 主機(jī)及 PLC 基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)（ L1 級）采用美國 GE PLC 的 i7RXP AC S y s tem sTM和 Versa Max 分布式 I/O 用于加熱爐電氣、儀表控制系統(tǒng)。 i7RXP AC S y s tem sTM與 Versa Max 分布式 I/O 站之間，通過 9070 系列智能 I/O 總線控制器（ GBC）與 Versa Max Genius 接口單元（ NIU）的 Genius 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 i7RXP AC S y s tem sTM控制器均通過以太網(wǎng)與 GE 的交換機(jī)連接，并通過交換機(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 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 接口模塊，主站和遠(yuǎn)程 I/O 站之間采用 profibus 現(xiàn)場總線通信，如通信距離大于 150m 則采用光纜。 為此整個 L1（基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)）設(shè) 11 套 PLC 控制系統(tǒng)： PLC01： 1 號爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械，泵，電動閥等設(shè)備控制。 PLC02： 1 號爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC03： 2 號爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械，泵，電動閥等設(shè)備控制。 PLC04： 2 號爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC05： 3 號爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械，泵，電動閥等設(shè)備控制。 PLC06： 3 號爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC07： 4 號爐裝、出鋼機(jī)，步進(jìn)機(jī)械，泵，電動閥等設(shè)備控制。 PLC08： 4 號爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC09：爐區(qū)輥道控制、核對輥道稱重裝置控制。 PLC010：板坯庫輥道控制。 PLC011：爐區(qū)公輔設(shè)施，包括 1～ 4 號爐的助燃風(fēng)機(jī)及閥門、 給水除氧泵站、板坯稱液壓站。 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、安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 43 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 液壓站等設(shè)備的各種信號、數(shù)據(jù)的采集，輸入輸出信號的變換、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 主要完成對爐前輥道、爐后輥道的設(shè)備控制。設(shè)置 2 臺編程器，用于 L1 系統(tǒng)組態(tài)、程序編制、系統(tǒng)維護(hù)等。 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?？蛻舳俗鳛椴僮髡尽ＴO(shè)置 2 臺加熱爐區(qū) HMI 服務(wù)器，安裝在基礎(chǔ)自動化室內(nèi)?；A(chǔ)自動化室設(shè)置 2 臺工程師站。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 1～ 4 號加熱爐的儀表 電氣進(jìn)行集中監(jiān)控和操作（每臺操作站均可對 1～ 4 號加熱爐儀表、電氣進(jìn)行操作）； 1～ 4 號加熱爐基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)（ L1 級）的操作站和服務(wù)器，以及二級計(jì)算機(jī)（ L2 級）均建立在同一個以太網(wǎng)上，共同構(gòu)成三電自動化控制系統(tǒng)?；A(chǔ)自動化控制系統(tǒng)（ L1 級）與二級計(jì)算機(jī)（ L2 級）通過以太 網(wǎng)進(jìn)行通訊。除必須直接送 PLC 的信號除外，高溫環(huán)境的現(xiàn)場檢測和控制信號通過設(shè)置在現(xiàn)場的遠(yuǎn)程 I/O 送控制室的各 PLC，現(xiàn)場儀表設(shè)備的檢測和控制信號通過設(shè)置在現(xiàn)場的遠(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、板坯庫管理室、爐體平臺、爐底液壓站、爐底、熱水循環(huán)泵站、排煙風(fēng)機(jī)室、現(xiàn)場裝爐側(cè)、現(xiàn)場爐后側(cè)、現(xiàn)場上料側(cè)、現(xiàn)場卸料側(cè)、稱重液壓站、給水除氧泵站、助燃風(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。 軟件開發(fā)平臺 PLC i7RXP AC S y s tem sTM的開發(fā)工具為 GE 公司的 ME 軟件，工程師站和 HMI 操作系統(tǒng)為 Windows XP。 HMI 數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)采用 Windows Server2020，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 系統(tǒng)率先推出 Microsoft Windows 平臺的人機(jī)界面 (HMI) 自動化軟件的先鋒。世界第一家推出組態(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、測試和部署強(qiáng)大的連接和傳遞實(shí)時信息的自動化應(yīng)用。 In Touch 軟件是一個開放的、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，同時為工業(yè)中的各種自動化設(shè)備提供了連接能力。 In Touch 包含三個主要程序，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)，以及配置“動態(tài)分辨率轉(zhuǎn)換”(DRC)。 DB Dump 與 DB Load 數(shù)據(jù)庫實(shí)用程序也從“應(yīng)用程序管理器”啟動。 Window 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 43 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Maker 是一種開發(fā)環(huán)境，在其中可以使用面向?qū)ο蟮膱D形來創(chuàng)建富于動感的觸控式顯示窗口。這些顯