談多機(jī)架冷連軋機(jī)組的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建
以冷連軋機(jī)的過(guò)程控制為主體,重點(diǎn)介紹了冷連軋機(jī)的過(guò)程控制系統(tǒng)的需求分析,詳細(xì)研究了冷連軋機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng)的任務(wù)和事件, 數(shù)據(jù)流, 并給出了完整的構(gòu)建方案。 關(guān)鍵詞:連續(xù)冷軋機(jī)過(guò)程控制系統(tǒng),控制功能,非控制功能
1. 引言目前,全連續(xù)冷軋是目前主流的鋼鐵冷軋加工工藝。通常,連軋機(jī)組的帶鋼入口
速度在100米/分~250米/分的水平,出口速度為700米/分~1800米/分,所以在對(duì)過(guò)程自動(dòng)化在整個(gè)冷連軋機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)中的地位和分工,分析過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)和應(yīng)具有的功能的基礎(chǔ)上,構(gòu)建一個(gè)高效的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)具有特別重要的意義。
2. 冷連軋工藝過(guò)程和控制過(guò)程典型的酸洗冷連軋工藝過(guò)程如圖2.1所示,并給出了軋機(jī)組的完整控制流程。大全。 機(jī)組設(shè)備主要由開(kāi)卷機(jī)、焊機(jī)、入口的活套、酸洗槽,矯直機(jī),出口的活套,張力棍、五機(jī)架、和卷取機(jī)組成。
圖2.1冷連軋工藝控制流程圖
冷連軋的最大特點(diǎn)是省卻了頻繁的穿帶和甩尾操作,因此大大地增加了純軋制時(shí)間和生產(chǎn)能力。連軋機(jī)組的特點(diǎn)決定了它的控制和調(diào)節(jié)是人力所不能及,必須依賴(lài)于計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)全連軋生產(chǎn)。而實(shí)現(xiàn)連續(xù)軋制生產(chǎn)必須構(gòu)建一個(gè)能夠精確的設(shè)定,材料跟蹤和實(shí)時(shí)控制的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
3. 連軋機(jī)的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的任務(wù)和結(jié)構(gòu)3.1任務(wù)從圖2.1可以看出,過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)(二級(jí))的功能分為兩大部分: 1. 數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)管理和2. 工廠控制以及工廠監(jiān)控操作的人機(jī)界面.系統(tǒng)任務(wù)是:1.可重復(fù)生產(chǎn)的設(shè)定點(diǎn)預(yù)測(cè);2.生產(chǎn)支持;3.質(zhì)量保證;4.用戶(hù)參數(shù)確定;5.所有工藝參數(shù)歸檔,為工藝人員提供工藝支持。
3.1:多輥連軋機(jī)的過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)
3.2 配置方案圖
如圖3.1所示,操作系統(tǒng)是微軟的WINDOWS2000 Server,中心數(shù)據(jù)庫(kù)是ORACLE WIN2003, 網(wǎng)絡(luò)采用了快速以太網(wǎng), 骨干網(wǎng)的拓普結(jié)構(gòu),server-client架構(gòu). 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用了磁盤(pán)陣列. RAID1 管理模式 為提高系統(tǒng)的可靠性兼顧經(jīng)濟(jì)性,采用了冷備服務(wù)器的方案.開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C++.net.
3.3 軟件方案 根據(jù)過(guò)程控制系統(tǒng)的功能,可以得到其軟件控制系統(tǒng)由各個(gè)功能模塊有序地彼此協(xié)調(diào)地構(gòu)成。
3.2.其中最主要的.模塊是: 材料跟蹤,軋制道次計(jì)算和動(dòng)態(tài)變規(guī)格, 這三者起到了協(xié)調(diào)和核心的作用。大全。各個(gè)模塊的功能解釋如下:
1. 材料跟蹤模塊:精確地感知帶鋼在軋機(jī)中的瞬時(shí)位置與適時(shí)地啟動(dòng)相應(yīng)的程序工作,如設(shè)定值計(jì)算,收集生產(chǎn)數(shù)據(jù),顯示材料流動(dòng)和輸出生產(chǎn)記錄,協(xié)調(diào)每個(gè)鋼卷的生產(chǎn)流程。材料跟蹤從鋼卷應(yīng)答開(kāi)始,至鋼卷離開(kāi)出口段稱(chēng)重結(jié)束。
2. 道次計(jì)算模塊:根據(jù)鋼卷數(shù)據(jù)選擇標(biāo)準(zhǔn)軋制規(guī)范,準(zhǔn)備模型參數(shù)和進(jìn)行工藝控制參數(shù)的設(shè)定計(jì)算,并適時(shí)地把設(shè)定值傳送到基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)。這些參數(shù)的預(yù)測(cè)是連軋機(jī)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)的核心任務(wù),通常實(shí)現(xiàn)參數(shù)預(yù)測(cè)必須建立準(zhǔn)確的軋鋼參數(shù)預(yù)測(cè)智能模型基礎(chǔ)上。道次計(jì)算模塊由軋制指導(dǎo),設(shè)定值計(jì)算,設(shè)定值輸出,測(cè)量值收集,測(cè)量值處理,自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)7個(gè)子模塊組成。
3. 動(dòng)態(tài)變規(guī)格模塊: 作用是帶鋼還在以一定速度運(yùn)行時(shí)規(guī)格變換的軋制過(guò)程。工藝要求軋機(jī)在極短時(shí)間內(nèi)平穩(wěn)連續(xù)地實(shí)行兩種不同軋制規(guī)程的過(guò)渡,使過(guò)渡段厚度不合格長(zhǎng)度減到最小,同時(shí)在規(guī)格變化前后軋制正常。動(dòng)態(tài)變規(guī)格模塊必須在軋制力變化不超出范圍的情況下,計(jì)算出變規(guī)格焊縫在過(guò)渡段上的最佳位置和過(guò)渡段的特征參數(shù),使軋制動(dòng)態(tài)切換的過(guò)程和過(guò)渡段的位移成比例地完成。
4. 結(jié)束語(yǔ)
結(jié)合連續(xù)冷軋工藝對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)提出了控制要求,具體分析了過(guò)程控制的主要任務(wù):材料跟蹤,道次計(jì)算和動(dòng)態(tài)變規(guī)格,并給出了過(guò)程控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu).由于軋鋼的過(guò)程又是一個(gè)復(fù)雜的,非線(xiàn)性的,強(qiáng)耦合的過(guò)程,尤其是在連軋機(jī)組的運(yùn)行中,必須依賴(lài)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng), 按照功能和需求構(gòu)建的過(guò)程控制系統(tǒng)可靠性高、易維護(hù)、操作靈活、控制精度高、軟件系統(tǒng)完善, 在全球多條連軋機(jī)組的實(shí)際應(yīng)用效果證明控制指標(biāo)是世界一流的,達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和高水平,保證機(jī)組發(fā)揮最大的能效的目的。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 孫一康,帶鋼冷連軋計(jì)算機(jī)控制. 北京:冶金工業(yè)出版社,2002.
[2] 張大志等,基于遺傳算法的冷連軋參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng). 上海金屬[J]2000(11):25-30
[3] 周繼成著. 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)---第六代計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn).北京科學(xué)普及出版社,1995.
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