【正文】 膜調(diào)節(jié)器 紅外測溫儀 水幕 ON/OFF + T3 SET T2 SET N T3 鞍山科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁 自動(dòng)模式控制時(shí)，是根據(jù)中間溫度 T2 和終冷溫度 T3 來進(jìn)行矯正控制的。當(dāng)影響冷卻效果環(huán)境因素發(fā)生變化時(shí)，一定會(huì)影響到鋼板冷卻的質(zhì)量。鋼板離開時(shí)由 HMD同步將該組水幕關(guān)掉。它就對應(yīng)了表 的某一行。 鞍山科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁 表 冷卻強(qiáng)度表 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 4 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 5 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 6 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 7 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 8 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 9 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 手動(dòng)控制模式時(shí)，首先根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行 層流 水幕冷卻級別的預(yù)置，當(dāng)然也可以按照熱平衡冷卻模型來進(jìn)行開環(huán)或前饋控制的預(yù)置 。在 PLC 控制系統(tǒng)中它可以定義成操作頁面上的 10 個(gè)手動(dòng)控制按鈕，分別控制相應(yīng)水幕的電磁閥。 (3)依據(jù)鋼板規(guī)格和終軋溫度，對冷卻水的開閉及流量進(jìn)行控制，可以進(jìn)行鋼種質(zhì)量的控制。 控制系統(tǒng)的特點(diǎn)為： (1)輥道采用交流調(diào)速系統(tǒng)，因此輥道傳動(dòng)性能大為改進(jìn)，輥道齒輪的損壞大大減少，壽命得到提高。 層流冷卻系統(tǒng)的組成 層流 冷卻系統(tǒng)由機(jī)械部分和控制系統(tǒng)兩部分組成。 設(shè) C1 C2—C10 為 10 組上下對稱的水幕，由電磁閥控制它們的 ON/OFF； TT2T3 分別是終軋溫度，中間溫度，終冷溫度， T1 T2 T3 處的測溫儀都為遠(yuǎn)紅外線測溫儀，為使遠(yuǎn)紅外線測溫儀能夠得到精確的測量，為使每個(gè)測溫儀都能得到精確的測量，特在每個(gè)測溫儀下面安裝側(cè)吹裝置吹掃煙氣雜物； HMD1HMD10 是在冷卻過程中同步水幕的 ON/OFF 的熱金屬監(jiān)測器。 鞍山科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 第三章 層流冷卻技術(shù)工藝的工藝流程 層流冷卻技術(shù)工藝及要求 層流冷卻工藝設(shè)備圖 . 圖 層流 冷卻工藝設(shè)備圖 由于中后板控制冷卻的關(guān)鍵技 術(shù)是橫向溫度的均勻性控制，縱向溫度均勻性控制和上下表面均勻性控制。如果把光標(biāo)放在紅色的行上，可以在狀態(tài)欄讀到錯(cuò)誤的原因。 在變量表編輯器中使用菜單命令“ Options” ＞“ Symbol Table”， 可以打開符號(hào)表，定義新的符號(hào)。 (3)在變量表編輯器中用菜單命令“ Table” ＞“ Open”打開已存在的表。 生成變量表的幾種方法 (1) 在 SIMATIC 管理器中用菜單命令“ Insert” ＞“ S7 Block” ＞“ Variable Table”生成新的變量表。一個(gè)項(xiàng)目可以生成多個(gè)變量表，以滿足不同的調(diào)試要求。編完的塊會(huì)立即在 CPU 中起作用。 (4)上載程序 可 以運(yùn)用裝載功能從 CPU 的 RAM 裝載到存儲(chǔ)器中把塊的當(dāng)前內(nèi)容上載到計(jì)算機(jī)編程軟件打開的項(xiàng)目中。 (3)在線模式下載 用菜單命令“ View” ＞ Online 或“ PLC” ＞“ Display Accessible Nodes”打開一個(gè)在線窗口查看 PLC，在“ Windows”菜單中可以看到這時(shí)還有個(gè)在線的管理器，可以用“ Windows”菜單同時(shí)打開和顯示這兩個(gè)窗口。 下載的方法 鞍山科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 7 頁 (1)在離線模式和 SIMATIC 管理器窗口中下載 在快工作區(qū)選擇快，可用＜ Ctrl＞鍵和＜ Shift＞鍵選擇多個(gè)快，用菜單命令“ PLC” –＞ Download 將選擇的快下載到 CPU。下載用戶程序之前應(yīng)將 CPU 中的用戶存儲(chǔ)器復(fù)位，以保證 CPU 內(nèi)沒有舊的程序。在保存或下載時(shí)， Step7 首先要進(jìn)行語法檢查。實(shí)現(xiàn) Step7 各種功能所需的 SIMATIC 軟件工具都集中在 Step7 中。 Step7 具有以下幾種功能：硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通信組態(tài)、編成、測試、啟動(dòng)和維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行和 診斷功能等。 導(dǎo)軌 鋁制導(dǎo)軌用來固定和安裝 S7300 上述的各種模塊。 接口模塊 (IM) 接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主 機(jī)架 (CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。 能模塊（ FM） 功能模塊主要同于實(shí)時(shí)性和存儲(chǔ)量要求高的控制任務(wù)，例如計(jì)數(shù)器模塊快 速 /慢速進(jìn)給驅(qū)動(dòng)位置模塊、電子凸輪模塊控制器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位模塊、伺服電動(dòng)機(jī)定位模塊、定位和連續(xù)路徑控制模塊等。額定輸出電流有 2A、 5A 和 10A 三種，過載時(shí)模塊上的 LED 閃爍。CPU 前面板上有故障指示燈、模式開關(guān)、 24V 電源端子、電池盒與存儲(chǔ)器模塊盒（有的 CPU 則沒有）。每個(gè) CPU 都有一個(gè)編程用的 RS485 接口，有的還帶有集成的現(xiàn)場總線 PROFIBUSDP接口或 PTP（點(diǎn)對點(diǎn)）串行通信接口， S 7300 不需要附加任何硬件，軟件和編程就可以建立一個(gè) MPI（多點(diǎn)）接口網(wǎng)絡(luò)，如果有 PROFIBUSDP 接口，就可以建立一個(gè)DP 網(wǎng)絡(luò) 。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)和更為復(fù)雜時(shí)，可以增加模塊，對PLC 進(jìn)行擴(kuò) 展。 有關(guān)可編程控制器 PLC 的介紹 STEP7 的概況 大中型 PLC 例如西門子公司的 S7300 系列的一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，用搭積木式的方式來組成系統(tǒng)，模塊式 PLC 由機(jī)架和模塊組成。 層流冷卻工藝是用 PLC 作為其控制程序來指導(dǎo)層流水幕的開啟與閉合來達(dá)到冷卻的目的，但由于它的控制程序大都呈現(xiàn)離散化的開關(guān)量特性，不能簡單的像處理模擬量那樣進(jìn)行回路的 閉環(huán)控制，因此人們往往是用熱平衡冷卻模型來進(jìn)行開環(huán)設(shè)定或稱作前饋控制。噴嘴的出口比噴嘴的入口大 ， 并向出口不斷突出擴(kuò)張 ， 可以補(bǔ)償層流水幕出現(xiàn)的斷面收縮 ， 保持均勻良好的水幕形狀 ]6[ 。前蘇聯(lián)的一項(xiàng)專利報(bào)道了一種可調(diào)的水幕下部安裝一個(gè)能在垂直于水流方向的平面上往返移動(dòng)的閘板 ， 并在上面給閘板安上一個(gè)能伸入噴嘴的小刷子 ， 通過連續(xù)改變冷卻水的寬度 ， 使之與內(nèi)部污垢 ,提高冷卻效率。當(dāng)冷卻水通過噴嘴落向帶鋼時(shí)便形成幕 形層流。本系統(tǒng)成功控制的關(guān)鍵之處是 ， 每組水幕的流量均單獨(dú)可調(diào) ， 每組水幕的流量上、下比例可調(diào) ， 而且由于采用了高位水箱供水 ， 使每組水幕的流量均勻 ， 流速相等 ， 使成幕的效果極佳。 (2)過程機(jī)軟件 軟件平臺(tái)選用性能穩(wěn)定的 WINDOWS NT410 ,過程機(jī)工具軟為西門子公司的組態(tài)軟件 WINCC V4102。 （ 2） 控制系統(tǒng)軟件部分：控制系統(tǒng)的軟件由兩部分構(gòu)成 ,即 PLC部分軟件和過程機(jī)部分的軟件?？刂葡到y(tǒng)由 PLC、過程機(jī)、現(xiàn)場儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、操作臺(tái)、配電柜 ]5[ 等構(gòu)成。 層流冷卻系統(tǒng)的組成 層流冷卻系統(tǒng)由機(jī)械設(shè)備部分和控制系統(tǒng)兩部分組成。 （ 6） 層流冷卻裝置結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、制作方便 , 出水口縫隙大 , 不易堵塞。由于設(shè)備簡化 , 占地面積小 , 故投資相應(yīng)較少 。通過調(diào)整上、下水幕的流量比例 , 可使鋼板上、下表面 , 縱、橫向冷卻都均勻 , 從而提高產(chǎn)品質(zhì)量與合格率 。它具有如下特點(diǎn) ]5[ ： （ 1）層流水幕為板狀層流水流落到鋼板表面上 , 沿寬向無干擾 , 冷卻能力強(qiáng) , 能充分發(fā)揮冷卻水的冷卻效率 , 從而縮短了冷卻區(qū)長度 , 減少了噴頭數(shù)量 , 而且 其設(shè)備少、投資小 , 并可節(jié)水 20 %～ 30 %。當(dāng)水量調(diào)節(jié)尚不能達(dá)到要求時(shí) ， 可以適當(dāng)調(diào)節(jié) 輥道速度 ， 以便使鋼板的溫度被控制在理想的范圍內(nèi) ]4[ 。由于上水幕的水澆在鋼板上 ， 將停留在鋼板表面 ， 而下水幕的水澆在鋼板上會(huì)馬上落下 ， 因此上下水幕的流量要求嚴(yán)格的比例 ， 同時(shí)為了使鋼板表的殘水迅速被清除掉 ， 而采用了側(cè)噴裝置。上水幕的水澆在鋼板上 ， 即使水量較小也會(huì)形成水膜。 我國的鋼鐵行業(yè)中 , 層流冷卻的應(yīng)用幾乎沒有 ， 而普遍使用集管冷卻方式 ， 今一些廠家也開始逐漸認(rèn)識(shí)到了層流冷卻的優(yōu)點(diǎn) ， 并將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用到了層流冷卻的控制過程中 ， 如濟(jì)鋼中板廠的層流冷卻系統(tǒng)就是較成功的實(shí)例。 目前層流冷卻技術(shù)在國外正在被普遍的在鋼鐵企業(yè)中 ， 制過程中鋼板的終軋溫度一般 為 800 ℃左右 ，如 果不采取冷卻措施 ， 自然冷卻很緩慢 ， 既影響產(chǎn)量又影響運(yùn)輸和存儲(chǔ)。所謂控制冷卻技術(shù)，就是利用軋材余熱處理的技術(shù)。最后用變量表調(diào)試程序并且給出了仿真結(jié)果。為了更好的達(dá)到冷卻的控制精度我采用的是西門子公司的 S7300 來保證計(jì)算精度和運(yùn)算的快速性。 鞍山科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 I 頁 基于 PLC 的中厚板冷卻系統(tǒng)控制設(shè)計(jì) 摘要 本文主要設(shè)計(jì)的是 中厚板 軋后鋼板的控制冷卻方式 層流冷卻（又稱水幕冷卻）。層流冷卻技術(shù)是一種以上下兩排水幕噴淋冷卻水，以冷卻水沖擊鋼板的上下表面來達(dá)到冷卻目的的一種控制冷卻方式，它作為當(dāng)今一種主流的冷卻技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于各大鋼鐵公司的冷卻生產(chǎn)線上。 由于手動(dòng)控制模式會(huì)受到外界因素的影響所以冷卻效果會(huì)受到影響，因此本文在手動(dòng)控制模式的基礎(chǔ)上又增加了自動(dòng)控制模式，使其運(yùn)行 在手動(dòng)和自動(dòng)相結(jié)合的模式，更好的滿足了冷卻效果的要求。 關(guān)鍵詞 控制冷卻 ； 層流冷卻 ； S7300 鞍山科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 II 頁 Laminar Cooling Control Based On S7300PLC Abstract The main design is rolled steel after cooling control mode laminar cooling (also known as cooling water screen). Laminar cooling technology is a screen above the two drainage finally cooling water to the cooling water impact steel surface for cooling purposes at a cool way to control it as a mainstream contemporary cooling technology is widely applied to the major steel panies cooling production line. To better meet the cooling control precision I used the S7300 Siemens is to ensure the rapid calculation accuracy and putation. The manual control mode will be the impact of external factors will affect the cooling effect, this model in manual control on the basis of an additional automatic control mode to the manual and automatic operation of bining model better meet the cooling effect. Finally debugging procedures and the use of table variables given the simulation results. Key words control cooling； laminar cooling； S7300 鞍山科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 III 頁 目錄 摘要 ................................................................................................................................ I ABSTRACT ........