淺談熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)

張玉輝

摘 要：在改革開放以后，我國的經(jīng)濟建設取得了很大的成績，在這種情況下，很多的產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，其中，汽車工業(yè)、建筑行業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展都發(fā)生了很大的變化，這些產(chǎn)業(yè)在進行發(fā)展的時候都需要大量的生產(chǎn)材料進行供應，其中，對熱軋帶鋼的需求量就在不斷提高，因此，鋼鐵廠在發(fā)展過程中要想保證熱軋帶鋼的發(fā)展就一定要在生產(chǎn)技術(shù)方面進行發(fā)展，這樣才能更好的保證其生產(chǎn)量滿足市場需求。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；熱軋帶鋼；電氣自動化

冶金工業(yè)在發(fā)展過程中發(fā)生了很大的變化，其在上個世紀六十年代在生產(chǎn)過程中應用了計算機技術(shù)，在上個世紀七十年代在帶鋼軋制過程中實現(xiàn)了計算機控制，在這個過程中，電子計算機的發(fā)展也發(fā)生了很大的變化，在其控制系統(tǒng)中，軟件和硬件的更新速度也是非?？斓模@樣就使得軋制過程中，控制功能也發(fā)生了很大的變化，帶鋼的質(zhì)量也在不斷提高，現(xiàn)在，已經(jīng)慢慢形成了多級冶金自動化控制。計算機技術(shù)的更新?lián)Q代是非?？斓模诰W(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，冶金工業(yè)的多級自動化控制系統(tǒng)也出現(xiàn)了新的特點，這樣就使得鋼鐵企業(yè)在發(fā)展過程中，熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制技術(shù)也不斷在進行提高，其在運行過程中實現(xiàn)了更加穩(wěn)定化發(fā)展，同時，功能也越來越標準化，在生產(chǎn)過程中也實現(xiàn)了高速控制，基礎(chǔ)自動化和過程控制系統(tǒng)在不斷發(fā)展過程中出現(xiàn)了緊密發(fā)展的情況，而且在界限方面也出現(xiàn)了越來越模糊的情況。

1 自動化控制系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成

熱軋帶鋼生產(chǎn)線在進行生產(chǎn)的時候?qū)崿F(xiàn)了連續(xù)、高速生產(chǎn)，同時在進行控制的時候也實現(xiàn)了實時操作，而且精度也非常高，鋼鐵企業(yè)在熱軋生產(chǎn)線控制系統(tǒng)方面也完全得到了體現(xiàn)。在系統(tǒng)組成方面可以利用EGD網(wǎng)絡，這樣可以實現(xiàn)二級服務器和基礎(chǔ)自動化以及特殊儀表之間的直接通訊，同時通過TOSLINE網(wǎng)絡，實現(xiàn)了基礎(chǔ)自動化和電氣傳動以及執(zhí)行機構(gòu)的通訊，在這個過程中，網(wǎng)絡拓撲在結(jié)構(gòu)方面非常簡單，而且系統(tǒng)集成也非常方便，在網(wǎng)絡建設方面也實現(xiàn)了設備的標準化發(fā)展，設備在進行選擇的時候也實現(xiàn)了商業(yè)化發(fā)展。

1.2 高速、穩(wěn)定的通訊技術(shù)

常規(guī)的熱連扎生產(chǎn)線有很多級自動化控制系統(tǒng)，而且，在種類方面也非常多，其中包含著服務器、基礎(chǔ)自動化控制器、單片機等設備，在操作系統(tǒng)方面也有很多，其中包含著WINDOWS，UNIS，LINU等操作系統(tǒng)，為了更好的實現(xiàn)通訊方面的簡單化，同時在網(wǎng)絡拓撲上實現(xiàn)高速穩(wěn)定，在一些鋼鐵企業(yè)中熱連軋生產(chǎn)線采用了EDG技術(shù)和TCNET技術(shù)。EGD技術(shù)是一種TCP/IP通訊協(xié)議，通過這種通訊技術(shù)，能夠更好的實現(xiàn)計算機與計算機之間的高速數(shù)據(jù)交換，這種技術(shù)在進行應用的時候最大的優(yōu)點就是能夠?qū)崿F(xiàn)各種操作系統(tǒng)下的TCP/IP通訊。熱軋帶鋼生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)了過程控制服務、基礎(chǔ)自動化控制器以及各種特殊儀表之間的高速通訊，在進行數(shù)據(jù)交換的時候速度方面非常高。TCNET技術(shù)是一種以太令牌光纖環(huán)網(wǎng)，在進行通訊的時候，可以根據(jù)控制的要求，來實現(xiàn)以太光纖雙環(huán)網(wǎng)和單環(huán)網(wǎng)的設置，這種技術(shù)可以實現(xiàn)基礎(chǔ)自動化控制器和計算機之間的高速數(shù)據(jù)交換，而且，在交換速度方面也非常快，這樣能夠更好的滿足高速控制器和計算機之間的通訊要求。

1.3 傳動系統(tǒng)趨于更加穩(wěn)定、過載能力更強

一些鋼鐵企業(yè)在選擇熱軋帶鋼生產(chǎn)線的時候其是使用大功率的變頻器，這些大功率變頻器的控制特點就是在系統(tǒng)方面能夠保證很高的穩(wěn)定性，同時在速度調(diào)節(jié)器方面也實現(xiàn)了反超控制技術(shù)，系統(tǒng)在輸出方面也沒有出現(xiàn)超調(diào)的情況，在模擬跟蹤控制技術(shù)方面能夠更好的降低沖擊速降，這樣能夠避免出現(xiàn)扭動和機電共振的情況，大功率的變頻器也實現(xiàn)了功率因數(shù)控制技術(shù)，在系統(tǒng)功率因數(shù)方面通常設置都是1，這種情況下，電網(wǎng)是不需要安裝高次諧波濾波器和靜態(tài)無功補償裝置，這些特點使得熱軋帶鋼生產(chǎn)線的主傳動系統(tǒng)在使用的時候更加穩(wěn)定，同時在過載能力方面也更加強。

1.4 基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)

熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)在進行生產(chǎn)的時候?qū)崿F(xiàn)了全生產(chǎn)線物料的實時位置跟蹤和數(shù)據(jù)跟蹤，這樣在全生產(chǎn)線的所有設備都實現(xiàn)了邏輯和順序控制，全生產(chǎn)線的控制也實現(xiàn)了自動化，這樣設備在使用的時候也實現(xiàn)了速度控制、平衡控制，帶鋼生產(chǎn)的時候也實現(xiàn)了厚度的自動化控制。

V系列控制器。V系列控制器屬于PLC范圍，在實際的應用中，使用方法與工業(yè)控制PC計算機非常相似。其主要特點是：PC化，V系列控制器的C3CPU模塊就完全可以說是一臺計算機，C3CPU模塊擁有工業(yè)PC機的全部硬件設備，兼容WINDOWS2000或者其它操作系統(tǒng)，有各種外設接口（如顯示設備、鍵盤、鼠標接口、串并口、USB口）；同時C3CPU模塊因為是PLC控制器，還具有PLC控制器特有的高速I/O訪問能力。高速化：V系列控制器的STC控制器擁有超高速的掃描能力，掃描速率最快可達2ms。網(wǎng)絡化：V系列控制器配有普通以太網(wǎng)模塊TN721，通過TN721模塊，可以對V系列控制器進行網(wǎng)絡配置，配置跟普通PC計算機網(wǎng)卡原理一致；完成網(wǎng)絡配置后，工程師可以在同一網(wǎng)絡上的任何計算機訪問任意一臺V系列控制器，這極大的簡化了工程師的工作量，同時也為V系列控制器的分布式特性打下了基礎(chǔ)。

2 過程控制系統(tǒng)

過程控制系統(tǒng)主要功能有：生產(chǎn)和控制數(shù)據(jù)的輸入及管理；工藝和控制數(shù)據(jù)的在線采集和處理；全生產(chǎn)線物料的實時位置跟蹤及數(shù)據(jù)跟蹤（宏跟蹤）；過程自動化各項設定值的計算等。過程控制系統(tǒng)的軟硬件產(chǎn)品實現(xiàn)了標準化發(fā)展，很多的企業(yè)在熱軋帶鋼生產(chǎn)線過程控制系統(tǒng)的軟件和硬件系統(tǒng)通常都采用了標準化的商業(yè)計算機產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在使用期間能夠更好的實現(xiàn)更換，同時也能避免出現(xiàn)更困難的情況。過程控制系統(tǒng)在發(fā)展過程中實現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)采集的功能，很多的熱軋帶鋼生產(chǎn)線在進行生產(chǎn)的時候具有高度通訊功能，因此，在過程控制系統(tǒng)中能夠直接采集工藝和控制參數(shù)，而且實現(xiàn)了能夠向在線的計算機進行自主反饋的功能，這樣能夠更好的提高計算機預設的精度。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)自動化功能已經(jīng)出現(xiàn)了向過程控制系統(tǒng)進行移植的情況。熱軋帶鋼生產(chǎn)線過程控制系統(tǒng)中，是具有很多的在線控制功能的，能夠?qū)垳囟冗M行控制，也能對卷取溫度進行控制，在數(shù)據(jù)跟蹤方面效果也是非常好的，這些方面都是傳統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)無法實現(xiàn)的，將模型計算和控制結(jié)合成為一體，能夠更好的提高模型設定和控制功能。在進行工藝分析和優(yōu)化的時候?qū)崿F(xiàn)了更加簡單的操作。熱軋帶鋼生產(chǎn)線在進行操作的時候非常簡單，而且功能非常強大，因此，在模型分析工具方面也出現(xiàn)了很大的變化，在模型分析工具方面，工藝工程人員可以對工藝和控制的參數(shù)進行采集。熱軋帶鋼生產(chǎn)線也提供了很好的工藝維護和優(yōu)化工具，這樣能夠更好的對全部工藝參數(shù)和控制參數(shù)進行掌握，能夠更好對工藝進行優(yōu)化和維護，同時也能更好的保證熱軋帶鋼生產(chǎn)線的自動化控制水平得到提高。

3 結(jié)束語

鋼鐵企業(yè)進行生產(chǎn)主要是為了滿足市場對鋼鐵的需求量，在需求量不斷增多的情況下，生產(chǎn)線就要進行不斷的改善，現(xiàn)在，熱軋帶鋼生產(chǎn)線實現(xiàn)了自動化控制，在進行控制的時候?qū)ζ涮攸c和功能進行分析也能更好的促進鋼鐵企業(yè)發(fā)展，這樣也能為經(jīng)濟發(fā)展提供更好的支持。

參考文獻

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