萬能熱軋實驗機組控制系統(tǒng)的研究與應用.pdf

1、萬能熱軋實驗機組是用于軋制過程新鋼種開發(fā)、工藝優(yōu)化的實驗研究設備。其特點是以物理模擬為手段，注重模擬再現(xiàn)帶鋼、型鋼生產過程中的核心軋制工藝過程，通過在該實驗研究設備上進行模擬生產過程，得到材料組織性能的實驗數據和生產工藝參數，為新產品開發(fā)、工藝優(yōu)化提供有效的研究開發(fā)手段。
　　 本文針對軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室(RAL)為馬鋼技術中心設計和研制的“萬能熱軋實驗機組研制與開發(fā)”項目，詳細介紹了萬能熱軋控制技術，對整個萬能

2、熱軋機的軋制工藝過程及控制系統(tǒng)進行了研究。本論文的主要內容包括：
　　 (1)應用數字控制技術對軋制過程自動化的設計過程進行了分析和研究，應用軋制過程控制和基礎自動化二級控制設計方案，采用SIEMENS的PLC系統(tǒng)的STEP7編程軟件，完成了控制系統(tǒng)的程序編制，實現(xiàn)了萬能熱軋試驗機組的粗軋機組可逆軋制及精軋機組連續(xù)軋制微張力控制，滿足了帶鋼和型鋼軋制工藝要求。
　　 (2)根據H型鋼軋制時張力控制的特點，設計了模糊自適應

3、整定PID控制器，實現(xiàn)了H型鋼精軋機組連軋過程的模糊智能微張力控制。
　　 (3)本設計方案過程控制采用IPC計算機系統(tǒng)，基礎自動化采用和SIEMENS S7-400PLC，過程控制計算機系統(tǒng)通過以太網與基礎自動化設備連接，應用PROFIBUS總線與從站ET200M進行通訊，通過HMI實現(xiàn)軋制規(guī)程在線基準設定，在WinCC監(jiān)控系統(tǒng)平臺軟件的環(huán)境下，編制完成了帶鋼軋制過程和型鋼軋制過程的系統(tǒng)應用程序，實現(xiàn)了粗軋可逆軋制工藝過程和精

4、軋微張力工藝過程的自動化控制。
　　 (4)針對型鋼冷卻特點選擇氣霧冷卻方式。設計了實用的型鋼控制冷卻過程自動化系統(tǒng)，通過對8組16個冷卻器實際測試，標定并確定各個冷卻單元的流量、壓力和輥道速度之間比例關系，實現(xiàn)了型鋼冷卻工藝過程微跟蹤功能。
　　 (5)針對實驗軋機來料短，在輥道上運行不穩(wěn)定，軋制數據有漏采集的情況，提出了一個基于PLC與WinCC的高速數據采集方法，即用PLC把數據打包后送給WinCC，再用 WinC