高線水冷溫度閉環(huán)自動控制系統(tǒng)

朱思益

【摘 要】改革開放以來，中國的經(jīng)濟迅速崛起。特別是以冶金、煉鋼為主的重工業(yè)行業(yè)，社會經(jīng)濟的發(fā)展離不開鋼鐵。鋼鐵已經(jīng)成為現(xiàn)在城市的主體構(gòu)建材料。在建筑行業(yè)、交通行業(yè)尤其顯得重要。如何提升冶金質(zhì)量，是當前冶金、煉鋼行業(yè)的重中之重，本文就通過高線水冷溫度閉環(huán)自動控制系統(tǒng)的作用為題，介紹一下它在鋼鐵行業(yè)里的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)概況；主要功能；控軋；控冷

高線水冷溫度閉環(huán)系統(tǒng)，在國外國內(nèi)的研究積極活躍。這幾年國外的溫度閉環(huán)系統(tǒng)價格昂貴。中國的中冶公司在2004年成功的研制出高線水冷溫度閉環(huán)自動化系統(tǒng)，取得了快速高精準度的綜合控制效果，產(chǎn)品的構(gòu)建思想先進，滿足了現(xiàn)場新產(chǎn)品的開發(fā)要求，控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定，取得了溫度命中+/-十度的控制效果。同時價格又是國外同類型控制系統(tǒng)的1/3的控軋控冷工控系統(tǒng)，且與同類項目效果相同。

1.系統(tǒng)概況

項目效高精度控制軋制溫度和冷卻溫度工控軟件是組織控軋控冷生產(chǎn)的前提。國外溫度閉環(huán)系統(tǒng)價格昂貴。我國的昆鋼棒線廠的產(chǎn)能已經(jīng)可以充分釋放，但是產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)單一，經(jīng)濟效益低，雖然昆鋼多年致力于高附加值新品種看法，但奈何溫度控制命中精度低，品種鋼生產(chǎn)質(zhì)量異議多，新產(chǎn)品開發(fā)的步伐異常艱辛。在中冶京誠公司承擔(dān)線水冷控制溫度閉環(huán)的改造之后，2008年4月投產(chǎn)運行穩(wěn)定，實現(xiàn)了高精度溫度控制，是產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)實質(zhì)性本質(zhì)提升，使其生產(chǎn)的鋼產(chǎn)品獲得了用戶的高度認可和廣泛贊譽?？刂葡到y(tǒng)靠兩級控制來實現(xiàn)線材的快速、高精度控制。用入口的實際溫度和出口實際溫度進行監(jiān)控。流量的使用利用調(diào)節(jié)閥分別進行手動、自動設(shè)定。直接、高效的把握溫差。

2.控制系統(tǒng)的主要功能

工控軟件必須滿足在所有情況下維持基本的連續(xù)的生產(chǎn)需求。在中冶京誠研制的線高水冷溫度閉環(huán)系統(tǒng)中配備了各種完備數(shù)據(jù)處理數(shù)段，能夠適應(yīng)和保證各種工況下穩(wěn)定生產(chǎn)，成熟可靠，操作功能完備的需求。首先。溫度、流浪、閥位三環(huán)控制無憂切換，滿足了不同工況下的連續(xù)生產(chǎn)要求。閥位的控制，用來檢查調(diào)節(jié)閥的健康狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)或許存在的設(shè)備故障，進行維護與更新。流量控制可以用來溫度檢測儀表故障期間的生產(chǎn)，當處于高溫計對中、水霧等引起溫度閉環(huán)失效的情況時，操作工可以通過密切關(guān)注真實溫度，頻繁設(shè)置流量監(jiān)控來維持基本生產(chǎn)，同時可以聯(lián)系維護人員進行問題的解決，溫度閉環(huán)控制，可用于各檢測儀表、執(zhí)行儀表正常情況下的生產(chǎn)，可以獲得高精度的控制效果。其次，頭尾不冷段長度精確控制，只需輸入頭尾不冷段長度數(shù)值，系統(tǒng)會自動實現(xiàn)頭尾長度跟蹤控制，各水箱、各支管的第序開、關(guān)控制，減輕水對線材的沖擊。提供盡可能短的生產(chǎn)安全頭尾不冷段的長度，提高成材率。第三，生產(chǎn)監(jiān)控畫面信息豐富，操作簡單，易于生產(chǎn)，控制系統(tǒng)只配兩幅畫面：一副生產(chǎn)監(jiān)控畫面，包括所有生產(chǎn)監(jiān)控信息和手段。另一幅歷史趨勢畫面，方便生產(chǎn)管理者事后查看情況，進行質(zhì)量管理。第四，冷卻制度預(yù)先上裝功能。第五，冷卻制度輸入的輔助功能。方便工藝師輸入，管理整個核心冷卻制度，生產(chǎn)時上裝，規(guī)范生產(chǎn)。第六，各水箱數(shù)量分配比例輸入手段實現(xiàn)水冷卻溫降速率控制。第七，可以自動診斷高溫計健康狀態(tài)功能。第八，溫度閉環(huán)運行情況的監(jiān)控手段。最后，模擬運行系統(tǒng)服務(wù)與現(xiàn)場檢修后的恢復(fù)生產(chǎn)的情況和計劃。

3.系統(tǒng)的主要特點

計劃中冶的高線水冷溫度閉環(huán)系統(tǒng)思想先進，再通過兩條主線的完美配合和各種精細處理，使得系統(tǒng)更加完善和適應(yīng)各種情況。首先，系統(tǒng)的搭建方法先進充分利用了兩條主線的各自優(yōu)勢，綜合實現(xiàn)了線材高精度快速的控制。第二，先進的軟件控制技術(shù)節(jié)約了用戶硬件的投資。該系統(tǒng)靠先進、精細的軟件控制方法，對往地溝排水不安裝流量調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)了線材根與根之間的由線材受水到地溝的波動控制，節(jié)約了用戶的資源。第三，新產(chǎn)品開發(fā)控制系統(tǒng)免調(diào)試，控制系統(tǒng)充分考慮現(xiàn)場新產(chǎn)品的開發(fā)需要。對新品種開發(fā)，無需做新的控制參數(shù)調(diào)節(jié)。用戶只需將經(jīng)理放在冷卻目標溫度的制定上。第四，系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)功能保證了系統(tǒng)的適應(yīng)性。第五，自動學(xué)習(xí)存儲的生產(chǎn)數(shù)據(jù)基，整個控制系統(tǒng)的核心控制基是一個隨著生產(chǎn)品種規(guī)格的增加，逐漸學(xué)習(xí)、豐富和完善的過程。用戶隨著生產(chǎn)的進行和發(fā)展，會得到一套適應(yīng)自己的好使的生產(chǎn)數(shù)據(jù)基，有利于標準化生產(chǎn)。第六，系統(tǒng)的實用數(shù)據(jù)處理手段保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，也保證了控制精度高。第七，系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計標準，檢測元件精度滿足控制的要求?？刂圃鄳?yīng)迅速，滿足了高線速度控制的要求。供貨商穩(wěn)定，無生產(chǎn)后顧之憂。核心軟件模塊已經(jīng)過投產(chǎn)的考驗，穩(wěn)定可靠。

4.總結(jié)

穩(wěn)定可靠我國在高線水冷溫度閉環(huán)系統(tǒng)的研制上取得了領(lǐng)先水平，對于新產(chǎn)品開發(fā)、連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)、快速生產(chǎn)、高精度生產(chǎn)控制要求擁有了核心經(jīng)驗和技術(shù)。為控軋控冷的研究提供了高精度溫度穩(wěn)定生產(chǎn)的手段，對用戶改變產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)、靠高性能產(chǎn)品擴大市場份額，低成本獲取高利潤有重大的意義。

【參考文獻】

[1]顧根香譯.棒線材溫度控制軋制[J].湘鋼譯叢，1997（1）.

[2]世界金屬導(dǎo)報.中冶京誠自主研發(fā)國際先進水平高精度線材穿水冷卻溫度閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，2009（1）.