【正文】 Window 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 43 頁(yè) 第 11 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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(dòng)感的觸控式顯
。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(dòng)態(tài)分辨率轉(zhuǎn)換”(DRC)。 In Touch 包含三個(gè)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。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(cè)試和部署強(qiáng)大的連接和傳遞實(shí)時(shí)信息的自動(dòng)化應(yīng)用。世界第一家推出組態(tài)軟件的公司。 HMI 數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)采用 Windows Server2022，開發(fā)軟件為 Wonder ware 公司的 In touch。 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。 PLC 主站均設(shè)置在加熱爐出口側(cè)控制室內(nèi)。基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)（ L1 級(jí)）與二級(jí)計(jì)算機(jī)（ L2 級(jí)）通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊。入爐操作室設(shè)置 2 套 HMI 操作站。設(shè)置 2 臺(tái)加熱爐區(qū) HMI 服務(wù)器，安裝在基礎(chǔ)自動(dòng)化室內(nèi)。 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。輥道 PLC 主要完成對(duì)爐前輥道、爐后輥道的設(shè)備控制。 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(yè) 第 10 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 液壓站等設(shè)備的各種信號(hào)、數(shù)據(jù)的采集，輸入輸出信號(hào)的變換、處理、顯示聯(lián)鎖報(bào)警、邏輯控制等功能。 PLC010：板坯庫(kù)輥道控制。 PLC08： 4 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC06： 3 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 PLC04： 2 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系 統(tǒng)監(jiān)控。 PLC02： 1 號(hào)爐溫度、壓力、流量控制，汽化冷卻系統(tǒng)監(jiān)控。 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(chǎng)總線通信，如通信距離大于 150m 則采用光纜。 I/O 量考慮 15%備用量，每臺(tái) 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。 加熱爐基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)（ L1） 主機(jī)及 PLC 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)（ L1 級(jí)）采用美國(guó) GE PLC 的 i7RXP A C Sy stem s TM和 Versa Max 分布式 I/O 用于加熱爐電氣、儀表控制系統(tǒng)。 L1 級(jí)：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(cè)量和控制等。 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。 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。 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(dòng)調(diào)節(jié)。 除氧器壓力控制 檢測(cè)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(hào)。 汽包壓力控制 檢測(cè)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(hào)，以保持汽包壓力固定在一定范圍之內(nèi)。 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(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)聯(lián)鎖關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)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 。 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(dòng)。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)。換向周期調(diào)試時(shí)確定。 時(shí)間換向：正常換向都是時(shí)間換向，一個(gè)換向周期分四段：燃燒時(shí)間、燃燒停止時(shí)間、排煙時(shí)間、排煙停止時(shí)間。 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(shí)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(yè) 第 7 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 關(guān)時(shí)間一般為 1s，正常有開到位信號(hào)，開關(guān)時(shí)間超過 2s 沒有開到位信號(hào)，則報(bào)警。 （ 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)。 燃燒關(guān)閉：關(guān)閉空、煤氣電磁閥，空、煤氣快切閥同時(shí)關(guān)閉，快切閥開關(guān)時(shí)間一般為 1s，正常有開到位信號(hào)，開關(guān)時(shí)間超過 2s 沒有開到位信號(hào)，則報(bào)警。 換向過程： （ 1）開始狀態(tài) ，所有快切閥狀態(tài)為關(guān)，有關(guān)到位信號(hào)；壓缸驅(qū)動(dòng)， （ 2）燃燒周期 燃燒狀態(tài)：確認(rèn)排煙快切閥處于關(guān)閉狀態(tài)。 蓄熱燒嘴燃燒控制 每個(gè)蓄熱燒嘴通過 4 個(gè)快切閥控制換向（空氣快切閥、煤氣快切閥、空氣側(cè)排煙快切閥、煤氣側(cè)排煙快切閥），每個(gè)快切閥帶一個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸有開、關(guān)限位，為保證同步，空、煤氣快切閥共用一個(gè)電磁閥，空、煤氣側(cè)排煙快切閥共用一個(gè)電磁閥，空、煤氣側(cè)排煙快切閥帶有溫控開關(guān)，排煙溫度過高時(shí)自動(dòng)切斷。 步進(jìn)梁的基本動(dòng)作分為升降運(yùn)動(dòng)及水平運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度由液壓系統(tǒng)比例閥來控制，步進(jìn)梁的運(yùn)動(dòng)極限位置以及運(yùn)動(dòng)速度改變點(diǎn)（位置）分別由升降缸內(nèi)置線性位移傳感器和平移缸內(nèi) 置線性位移傳感器來確定。 （ 2）逆循環(huán)： 步進(jìn)梁從原始位置（后下位）開始前進(jìn)→上升→后退→下降→回到原始位置，完成一個(gè)逆循環(huán)，使坯料后退一步，這是故障時(shí)采用的手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式。 出料爐門升降裝置的控制 當(dāng)收到出鋼爐門開啟命令（在出鋼機(jī)發(fā)出托鋼指令的同時(shí)發(fā)出開啟出鋼爐門命令） 時(shí)爐門開始上升；當(dāng)收到出鋼爐門關(guān)閉命令（出鋼機(jī)完成一次出鋼過程向原始位置退回過程中，到達(dá)中后位時(shí)發(fā)出出鋼爐門關(guān)閉命令）時(shí)爐門開始下降。 下降：出鋼機(jī)托料桿下降，將坯料放到輥道上，返回原始位置，完成整個(gè)出鋼動(dòng)作。 上升：出鋼機(jī)升降電機(jī)動(dòng)作，托料桿上升將固定梁上的坯料托起，同時(shí)出鋼爐門全開。 出鋼機(jī)的控制 出鋼機(jī)主要由托料桿、托料桿平移機(jī)構(gòu)、托料桿升降機(jī)構(gòu)等組成。 裝鋼機(jī)退回原始位置完成一次裝鋼過程。 裝鋼機(jī)的控制 坯料裝鋼機(jī)主要由托料桿、托料桿平移機(jī)構(gòu)、托料桿升降機(jī)構(gòu)等組成。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 停止控制條件：停止條件滿足后，點(diǎn)擊停止按鈕。 煤氣主管電動(dòng) 蝶閥的控制 控制方式：就地；集中手動(dòng)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 聯(lián)鎖控制要求：風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中如有系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 聯(lián)鎖控制要求：風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中如有系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。 聯(lián)鎖控制要求：風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中如有系統(tǒng)故障時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。 啟動(dòng)控制條件：?jiǎn)?dòng)關(guān)系滿足后，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化與物料系統(tǒng)的全線跟蹤管理，著重對(duì)裝爐側(cè)電氣控制，爐底步進(jìn)機(jī)械控制，出爐側(cè)電氣控制等進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。在軋鋼生產(chǎn)過程中，保障加熱爐的正常運(yùn)行，是整個(gè)熱軋線生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能主要表現(xiàn)在硬件資源共享、軟件資源共 享和用戶間信息交換三個(gè)方面?？偟膩碚f計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成基本上包括：計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)（可以是有形的，安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 43 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 也可以是無形的，如無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)就是看不見的電磁波）以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件四部分。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來 ，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。所以它的最顯著特點(diǎn)是通過網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳送聯(lián)絡(luò)，由單個(gè)節(jié)點(diǎn)或者多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來共同完成所要實(shí)現(xiàn)的控制功能。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線既是自控系統(tǒng)，又是通信網(wǎng)絡(luò)。如今全數(shù)字化的交流逆變裝置和全數(shù)字化的可控硅整流裝置己經(jīng)徹底替代了原來的模擬控制的直／交流供電裝置。由于其具有模擬系統(tǒng)無 法比擬的優(yōu)點(diǎn)，即高智能化的數(shù)字系統(tǒng)，使其具備了高性能的靜、動(dòng)態(tài)特性以及可靠性高，體積小，免維護(hù)，調(diào)試方便等特點(diǎn)。因此要保證步進(jìn)梁的檢測(cè)控制精度，減少坯料從入爐到出爐的跟蹤誤差，最好采用高速 PLC 優(yōu)化軟件設(shè)計(jì)，以保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但對(duì)于加熱爐來說通常采用 DCS 來控制儀表系統(tǒng)，因?yàn)閮x表系統(tǒng)的控制比較復(fù)雜，而開關(guān)量的控制卻相對(duì)簡(jiǎn)單。在以前，對(duì)于大規(guī)模的系統(tǒng)通常采用 PLC 作為其電控系統(tǒng)部分，而采用 DCS 作為其回路控制即過程量控制。 ②國(guó)內(nèi)蓄熱式加熱爐的應(yīng)用概況 我國(guó)蓄熱式加熱爐的開發(fā)研究雖 然起步較晚，但在國(guó)內(nèi)科研院和軋鋼企業(yè)的共同推動(dòng)下得到了蓬勃發(fā)展。 1982 年英國(guó) Hot Work Development 公司和 British Gas 研究院合作 , 成功開發(fā)出第一座使用陶瓷小球作為蓄熱體的新型蓄熱式加熱爐，節(jié)能效果顯著。 蓄熱式爐的現(xiàn)狀 ①國(guó)外蓄熱式加熱爐的應(yīng)用概況 用蓄熱室來預(yù)熱空氣和燃料是一項(xiàng)較早的技術(shù) , 早在 19 世紀(jì)中期就開始應(yīng)用于高爐、熱風(fēng)爐、焦?fàn)t等規(guī)模大且溫度高的爐子 , 但傳統(tǒng)的蓄熱室采用格子磚為蓄熱體、傳熱效率低、蓄熱室體積龐大 , 其換向閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率比較低 , 換向周期長(zhǎng) , 因此沒有得到重視 。至今為止北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院已經(jīng)設(shè)計(jì)投產(chǎn)了 40 余座步進(jìn)爐，已遍及熱連軋、型鋼、棒線材、帶鋼、無縫管、開坯、鍛壓等鋼廠以及鋼帶廠， 1994 年相繼投產(chǎn)的太鋼、梅山熱連軋 廠的步進(jìn)梁式爐，額定產(chǎn)量分別為 180t/h和 280t/h，重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院為攀鋼 1450 熱連軋廠設(shè)計(jì)的步進(jìn)梁式爐，額定產(chǎn)量為 150t/h，也在 1992 年投產(chǎn)。 我國(guó)的鋼鐵生產(chǎn)起步較晚，在建國(guó)后雖有所發(fā)展，但受歷史和技術(shù)原因，七十年代仍處于世界落后。 ⑥ 通過改變鋼料之間的間隙、步進(jìn)梁的水平行程和步進(jìn)周期的時(shí)間，使加熱操作比較靈活。 ④外形不太規(guī)整和厚薄不同的鋼料在裝護(hù)時(shí)不受限制。 ②鋼料和步進(jìn)梁之間沒有摩擦，避免鋼料表面在加熱過程中產(chǎn)生劃傷。 相對(duì)于其他爐型，步進(jìn)梁式加熱