摘要:经济的飞速发展让我国的许多行业对热轧带钢的需求不断增多,因此想要让热轧带钢更好的发展,就需要在技术方面有所突破。本文将从日照钢铁2150热轧带钢生产线的电气自动化控制技术入手,对自动化控制技术进行分析。
关键词:热轧带钢;自动化;控制
一、前言
冶金行业从二十世纪六十年代开始就有使用计算机对带钢的辊缝以及速度进行控制,到现在为止计算机控制系统已经发生了许多的变化,而现今的发展速度则更快。高要求的市场对带钢的质量要求也越来越高,随之而来的是对生产过程进行控制的控制功能的不断提高。随着计算机硬件的不断成熟,热轧带钢生产过程中的控制网络高速化,让传统的自动化控制系统中的自动化功能已经向过程控制过程转移,这也就让自动化与过程控制系统之间越来越模糊。
二、自动控制系统
(一)系统的组成
热轧带钢的生产线的控制系统是利用EGD网络,让二级服务器与自动化以及特殊仪表进行通讯;除此之外还可以利用TOSLINE网络将自动化与电气传动、执行机构进行通讯。这样的网络结构简单,系统的继承也并不困难,这样全部的网络设备就能够选择标准化的商业产品,实现了设备的标准化与商业化。
(二)通讯技术
在连轧生产线中有不少级自动化控制系统,控制系统的控制器种类也相当多,比如服务器、可编程控制器等,操作系统也比较多。为了达到在简单网络拓扑上能够进行高速通讯,一般企业会同时使用EGD技术以及TCNET技术。其中EGD通讯技术,能够让计算机的数据快速的进行交换,这也是在众多系统中一般企业选择这种通讯技术的一个原因。在热轧带钢生产线中各部分之间的高速度通讯能够达到20ms。TCNET通讯技术让数据进行高速的交换是运用到PLC控制器以及计算机之间的。在这之间使用的数据交换能够让高速控制器的通讯达到了优异的状态。
(三)传动系统
一些企业都会选择大功率的传动变频器用于生产线之中,这是因为这种大功率的变频器能够在很大程度上避免扭振与机电的共振,这是因为这种变频器采用的是模拟跟随的控制系统,让冲击速降更低;这种变频器的系统的高稳定性也是一个明显的特点,速度调节器还采用了反超调控技术这样整个系统输出就不会产生超调的问题。因为功率因数控制技术,系统的功率因数是1,这样电网就用不到高次谐波滤波器以及静态的无功补偿设备。这些特点都让主传动系统更加的稳定,过载能力也更加的强。在进行一些特定钢种的开发时,主传动系统会产生一些问题,比如钢种过硬就会让粗轧范围中的负电荷产生分布不均匀的情况。但是就算是有不少问题存在,主传动系统仍然能够继续运转,因此使用大功率传动变频器的主传动系统能够适应更恶略的环境。
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(四)基础自动化系统
现在的许多生产线使用的自动控制系统采用的基本就是以PLC为主,但是除了PLC控制器之外,还有不少的企业采用的是V系列的控制器,这样就能够将PC化、网络化以及高速化的特点得到应用。PC化就是说V系列的控制器可以说就是一台计算机,其中的C3CPU模块拥有了工业化PC计算机的所有硬件,这样就能够使用许多操作系统,还能够用鼠标、键盘、显示器这种外接的设备。高速化指的是这一系列的控制器有着高速的扫描功能。网络化这一特点其实建立在PC化这一特点之上的,通过控制器的PC化就能够拥有像计算机一样的网卡这样就能够让工程师在计算机上能够对控制器进行访问,这样就能够简化控制器,让工程师能够更轻松的实现对控制器的使用。这种V系列的控制器仍然属于PLC的控制器的范围内,在应用的时候操作方法和工业控制的PC计算机还是十分的相像。除了V系列的控制器之外还有能够高速在线处理数据的ODG系统,这一在线数据处理系统对数据处理的速度能够达到5ms一次。
三、过程控制系统
热轧带钢的生产线除了基础的自动化系统外,过程控制系统也能够实现高速度的控制以及通讯,许多在基础自动化系统中能够实现的功能在过程控制系统中也同样能够进行。过程控制系统能够对生产以及控制的数据进行输入和管理,对工艺以及控制数据进行在线的收集,并对收集到的信息进行处理。过程控制系统还能够对过程自动化进程中的各项设定值进行计算,对全生产线的物料进行实时的位置跟踪等等。过程控制系统的软硬件产品都能够更标准化的发展,这样许多公司就能够在进行热轧带钢生产的时候都是采用标准的软硬件,软硬件产品的标准化发展,让这些产品再出现故障的时候能够迅速的进行更换。过程控制系统还具有能够实现高速数据收集的功能,这是在热轧带钢生产线具有高度通讯功能的基础上进行的,这样就能够让过程控制系统能够直接进行采集,并对参数进行控制。除此之外还能够对模型计算以及自学习进行在线的反馈,这样就能够在很大程度上让模型计算的预设定精度的准确性得到提升。与传统的基础自动化功能相比过程控制系统的功能更加的全面,这也是为何越来越多的工厂选择过程控制系统。在热轧带钢生产线中过程控制系统能够进行许多在线的控制功能,这些都是传统的自动化功能所没有的。除此之外模型计算以及控制管理合二为一让控制管理更好实现的同时,还让能够让工艺分析以及优化进行的更加的便捷,热轧带钢生产线的工艺维修以及优化工具能够让工程师更方便的进行维修以及维护。
钢铁企业的生产线的改变是为了更好的满足市场的需求,现今对于钢铁的需求逐渐的加大,也就给生产线带来了很大的压力,但是钢铁企业的生产线可以利用这个契机,对自身进行优化完善,让热轧带钢生产线实现自动化的控制,让生产线的产量能够满足市场的需求。但是现在的热轧带钢生产线还是存在着一些问题的,只有清楚的认识到问题所在,并通过研究解决问题,才能够让生产线的自动化控制更好的实现,让钢铁企业更好的发展。
参考文献
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论文作者:何行行,王玉龙,马帅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/20
标签:带钢论文; 生产线论文; 控制系统论文; 控制器论文; 过程论文; 在线论文; 通讯论文; 《电力设备》2017年第19期论文;