基于組態(tài)王的酸洗工藝的仿真設(shè)計(jì)

任紅波　王彧　王達(dá)

摘要：在簡(jiǎn)單介紹酸洗工藝和組態(tài)王相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)之上主要介紹了基于組態(tài)王的推拉式酸洗控制系統(tǒng)，用組態(tài)王設(shè)計(jì)酸洗車間的監(jiān)控界面和后臺(tái)處理的監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)能對(duì)整個(gè)工藝的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，具有動(dòng)態(tài)動(dòng)畫(huà)演示、實(shí)時(shí)曲線顯示等優(yōu)點(diǎn)，操作界面簡(jiǎn)單方便，控制功能穩(wěn)定可靠，使用靈活方便等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：組態(tài)王軟件；監(jiān)視界面；酸洗控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP202 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）08-1965-03

從熱軋廠運(yùn)送來(lái)的熱軋帶鋼卷，是在高溫下進(jìn)行軋制和卷取的，帶鋼表面在該條件下生產(chǎn)的氧化鐵皮，能夠很牢固地覆蓋在帶鋼的表面上，并掩蓋帶鋼表面的缺陷，若將這些帶著氧化鐵皮的帶鋼直接送到冷軋機(jī)去軋制，則會(huì)影響冷軋板的表面質(zhì)量及加工性能，甚至造成廢品；在氧化鐵皮破碎后進(jìn)入冷卻潤(rùn)滑軋輥的乳化液系統(tǒng)會(huì)損壞循環(huán)設(shè)備，縮短了乳化液的使用壽命；損壞了表面粗糙度很低、價(jià)格昂貴的冷軋輥。因此帶鋼在冷軋之前必須治除其表面的氧化鐵皮，除掉有缺陷的帶鋼，這一工序由酸洗機(jī)組來(lái)完成。原來(lái)的監(jiān)控主要由人工來(lái)監(jiān)控，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代過(guò)程工業(yè)規(guī)模越來(lái)越多，復(fù)雜程度也越來(lái)越高，產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格，以及相應(yīng)的系統(tǒng)安全問(wèn)題、管理與控制一體化問(wèn)題等越來(lái)越突出，因此要滿足這些要求，解決這些問(wèn)題，僅靠簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)是不行的，需要引入更為復(fù)雜、更為先進(jìn)的控制系統(tǒng)。組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)正符合這樣的要求，它是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。因此本文就設(shè)計(jì)了這樣一套滿足要求的系統(tǒng)。

1 酸洗工藝的簡(jiǎn)介

酸洗是帶鋼生產(chǎn)的一道重要工序，是保證冷軋成品質(zhì)量的關(guān)鍵工藝之一。帶鋼表面形成的氧化鐵皮都是不溶解于水的堿性氧化物，當(dāng)把他們浸泡在酸液里或在其表面上噴灑酸液時(shí)，這些堿性氧化物就可與酸發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，從而除去帶鋼表面的氧化鐵皮，它主要借助于機(jī)械和化學(xué)的作用，把從熱軋廠過(guò)來(lái)的帶鋼上的表面氧化鐵皮及污垢用鹽酸或硫酸洗掉，得到表面清潔的帶鋼，為下道工序（通常是冷軋機(jī)）提供合適的坯料，另外，對(duì)酸洗后要進(jìn)行軋制的帶鋼進(jìn)行烘干，防止已經(jīng)酸洗好的帶鋼表面重新氧化[1]。

酸洗的原理主要有以下三個(gè)方面：1）溶解作用——帶鋼表面氧化鐵皮中各種鐵的氧化物溶解于酸溶液內(nèi)，生成可溶解于酸液的正鐵及鐵氯化物或硫酸鹽，從而把氧化鐵皮從帶鋼表面除去；2）機(jī)械剝離作用——由于氧化鐵皮具有多孔性酸液通過(guò)孔隙和裂紋與氧化鐵皮中的鐵或基體鐵作用產(chǎn)生大量氫氣。由氫氣產(chǎn)生的膨脹壓力使氧化鐵皮從帶鋼表面上剝離下來(lái)；3）還原作用——生成的原子氫使鐵的氧化物還原成易與酸作用的亞鐵氧化物，然后于酸作用而被除去。

2 組態(tài)王簡(jiǎn)介

組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA，即Supervisory Control and Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制）。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)化控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、次通用層的軟件工具。

組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由三部分組成：工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成，提供了資源管理式的操作主界面。組態(tài)王是一個(gè)具有適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、周期短的軟件，通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制場(chǎng)、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)，期中監(jiān)控層對(duì)下連接控制場(chǎng)，對(duì)上連接管理層，它不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開(kāi)發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問(wèn)題，畫(huà)面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫(huà)，通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 控制系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)

3.1總體監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

統(tǒng)中各種工藝的參數(shù)，使系統(tǒng)處于最佳的狀態(tài)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在組態(tài)王軟件中仿真出酸洗過(guò)程的所有監(jiān)控界面，從中可以了解到當(dāng)前工作系統(tǒng)的工作狀態(tài)和各種設(shè)備的運(yùn)行情況，為實(shí)際生產(chǎn)提供了一定的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周葉華.鞍鋼新軋冷軋2#生產(chǎn)線連續(xù)酸洗機(jī)組工藝段自動(dòng)控制系統(tǒng)[J].冶金自動(dòng)化，2004（4）：40-43.

[2] 張虹.西門(mén)子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在推拉式酸洗線中的應(yīng)用[J].山西機(jī)械，2010增刊（2）：1-2.

[3] 湯寧.工控軟件“組態(tài)王”在試驗(yàn)焦?fàn)t上的應(yīng)用[J].上海眉山鋼鐵股份有限公司技術(shù)中心，2011（7）：90，92.

[4] 付俊薇，魏廣民，趙衛(wèi)國(guó).推拉式帶鋼酸洗線的特點(diǎn)及其技術(shù)發(fā)[J].河北冶金，2005，5：5-8，32，46.

[5] 鄧俊杰，李永祥.推拉式酸洗機(jī)組設(shè)備工藝分析[J].包鋼科技，2008（5）：37，46.