谈多机架冷连轧机组的过程自动化系统的构建

 　　以冷连轧机的过程控制为主体,重点介绍了冷连轧机的过程控制系统的需求分析,详细研究了冷连轧机过程控制系统的任务和事件, 数据流, 并给出了完整的构建方案。 关键词:连续冷轧机过程控制系统,控制功能,非控制功能

　　1. 引言目前,全连续冷轧是目前主流的钢铁冷轧加工工艺。通常,连轧机组的带钢入口

　　速度在100米/分~250米/分的水平,出口速度为700米/分~1800米/分,所以在对过程自动化在整个冷连轧机组自动控制系统中的地位和分工,分析过程自动化系统特点和应具有的功能的基础上,构建一个高效的过程自动化系统具有特别重要的意义。

　　2. 冷连轧工艺过程和控制过程典型的酸洗冷连轧工艺过程如图2.1所示,并给出了轧机组的完整控制流程。大全。 机组设备主要由开卷机、焊机、入口活套、酸洗槽,矫直机,出口活套,张力棍、五机架、和卷取机组成。

　　图2.1冷连轧工艺控制流程图

　　冷连轧的最大特点是省却了频繁的穿带和甩尾操作,因此大大地增加了纯轧制时间和生产能力。连轧机组的特点决定了它的控制和调节是人力所不能及,必须依赖于计算机自动控制系统才能实现全连轧生产。而实现连续轧制生产必须构建一个能够精确的设定,材料跟踪和实时控制的综合自动化控制系统。

　　3. 连轧机的过程自动化系统的任务和结构3.1任务从图2.1可以看出,过程自动化系统(二级)的功能分为两大部分: 1. 数据交换和数据管理和2. 工厂控制以及工厂监控操作的人机界面.系统任务是:1.可重复生产的设定点预测;2.生产支持;3.质量保证;4.用户参数确定;5.所有工艺参数归档,为工艺人员提供工艺支持。

　　3.1:多辊连轧机的过程自动化系统

　　3.2 配置方案图

　　如图3.1所示,操作系统是微软的WINDOWS2000 Server,中心数据库是ORACLE WIN2003, 网络采用了快速以太网, 骨干网的拓普结构,server-client架构. 数据存储采用了磁盘阵列. RAID1 管理模式 为提高系统的可靠性兼顾经济性,采用了冷备服务器的方案.开发语言为C++.net.

　　3.3 软件方案 根据过程控制系统的功能,可以得到其软件控制系统由各个功能模块有序地彼此协调地构成。

　　3.2.其中最主要的模块是: 材料跟踪,轧制道次计算和动态变规格, 这三者起到了协调和核心的作用。大全。各个模块的功能解释如下:

　　1. 材料跟踪模块:精确地感知带钢在轧机中的瞬时位置与适时地启动相应的程序工作,如设定值计算,收集生产数据,显示材料流动和输出生产记录,协调每个钢卷的生产流程。材料跟踪从钢卷应答开始,至钢卷离开出口段称重结束。

　　2. 道次计算模块:根据钢卷数据选择标准轧制规范,准备模型参数和进行工艺控制参数的设定计算,并适时地把设定值传送到基础自动化系统。这些参数的预测是连轧机过程自动化系统的核心任务,通常实现参数预测必须建立准确的轧钢参数预测智能模型基础上。道次计算模块由轧制指导,设定值计算,设定值输出,测量值收集,测量值处理,自学习和自适应7个子模块组成。

　　3. 动态变规格模块: 作用是带钢还在以一定速度运行时规格变换的轧制过程。工艺要求轧机在极短时间内平稳连续地实行两种不同轧制规程的过渡,使过渡段厚度不合格长度减到最小,同时在规格变化前后轧制正常。动态变规格模块必须在轧制力变化不超出范围的情况下,计算出变规格焊缝在过渡段上的最佳位置和过渡段的特征参数,使轧制动态切换的过程和过渡段的位移成比例地完成。

　　4. 结束语

　　结合连续冷轧工艺对过程控制系统提出了控制要求,具体分析了过程控制的主要任务:材料跟踪,道次计算和动态变规格,并给出了过程控制系统的总体结构.由于轧钢的过程又是一个复杂的,非线性的,强耦合的过程,尤其是在连轧机组的运行中,必须依赖计算机控制系统, 按照功能和需求构建的过程控制系统可靠性高、易维护、操作灵活、控制精度高、软件系统完善, 在全球多条连轧机组的实际应用效果证明控制指标是世界一流的,达到产品质量的稳定和高水平,保证机组发挥最大的能效的目的。

　　参 考 文 献

　　[1] 孙一康,带钢冷连轧计算机控制. 北京:冶金工业出版社,2002.

　　[2] 张大志等,基于遗传算法的冷连轧参数优化设计系统. 上海金属[J]2000(11):25-30

　　[3] 周继成着. 人工神经网络---第六代计算机实现.北京科学普及出版社,1995.