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  ·太钢不锈钢退火酸洗处理线自动控制系统

不锈钢冷热板退火酸洗处理混合线,既能处理不锈钢热轧带又能处理冷轧带,这样的生产线建设进度快,节省投资。不锈钢板先经过退火,若处理热轧带,需要经过抛丸机,打掉钢板的氧化层,然后经过酸洗槽酸洗,漂洗,烘干,卷取。当处理冷轧带时,不使用抛丸机。此线的主要特点是双层结构、线长。全线主要划分为带卷准备段、入口段(POR~SR4)、炉子段、抛丸机、酸洗段、出口段(SR6~TR)。带卷准备段用于焊接引带。带钢的头尾焊接由入口段W1焊机完成。工艺流程如图1所示。 
    
    图1 退火酸洗处理线工艺流程图

    POR—开卷机;F1—矫直机;R1~R4—夹送辊;C1—切头剪;C2—切尾剪;CPR—导向辊;BR1~BR5—张力辊;SR1~SR8—对中辊;SBM—抛丸机;TR—卷取机;PWO—开卷卷纸机;PW1~PW2—卷取1#、2#垫纸机;W1—焊机

  全线采用端进端出形式,总长共计600m,BR1~SR3为入口活套段,SR6~SR8为出口活套段。主要参数见表1、表2和表3。
    
    表1 产品主要性能 
    

    表2 设备张力参数
    

    表3 运行速度参数
    

    控制系统的硬件组成

  全线PLC系统和传动系统选用法国CEGELEC公司产品,退火炉过程控制系统选用日本横河的μXL集散系统。系统配置如图2所示。

    
    图2 退火酸洗处理线自动控制系统配置图

  -4台ALSPASTATION255型操作站,主频200MHz,内存64MB,硬盘1GB;1台17in(43mm)彩显。它们分别实现入口段、出口段、炉子段、酸洗段的集中监视,设定值的输入,各种启停信号以及生产报表等功能。
 -2台PC编程器,内存为32MB,硬盘1GB,用于软件编程和调试。
 -2台DELNI局域网控制器,通过以太网实现2台编程器、2台80-MTPLC、操作站之间的通信,所有信息都要通过以太网传输。
 -2套80-MTPLC(MD、ME),4个CPU。MD实现液压系统、抛丸机、出入口辅助设备控制、出入口段带钢张力、速度控制及全线跟踪管理控制。ME实现炉子段、酸洗段的带钢张力和速度控制。
 -6套80-35PLC(HA、HB、HE、HC、HD、HF),选用CPU351型主板,实现各区段的顺序控制。
 -ZA、ZB……ZJ、ZK为变频调速系统,选用GD3000变频器,实现开卷机、张力辊、活套小车、卷取机等设备的速度和张力控制。
 -RA、RB、RC为远程I/O站,主要有传感器、电磁阀、操作台、马达控制中心的输入信号和控制信号。
 -网络系统共有5种通信网络。

  以太网:波特率10Mb/s,该网长度为300m,网上共有8个H4005收发器,PLC之间的通信用E900协议,操作站和80-MTPLC之间的通信用TCP/IP协议。
  N80网:实现80-MTPLC(MD)和80-35PLC(HA、HB、HE)之间的通信。
  InterbusS1网:实现80-MTPLC和变频调速系统之间的通信,速度和张力参数均由此网传送。
  InterbusS2网:实现80-MTPLC和远程I/O站、控制台之间的通信。
  MODBUS网:实现80-MTPLC(ME)和80-35PLC(HC、HD、HF)之间的通信。

    控制思想

  控制系统的突出特点就是采用了分散控制、分片监视、分片操作,通过网络通信实现集中管理。全线带钢张力、对中、纠偏、焊缝监控和识别以及酸洗过程自动化由Cegelec计算机系统实现,退火炉过程自动化选用μXL集散控制系统。

  焊缝跟踪是实现自动控制的重要一环,在钢带焊接后进行控边打孔,到尾部剪机由检测装置确定焊缝位置,自动控制剪切。

  全线的主要控制是张力控制和速度控制,下面作简单介绍。

    1 张力控制系统

  全线张力控制分为6段:开卷机段(POR~BR1)、入口活套段(BR1~BR2)、炉子段(BR2~BR3)、酸洗处理段(BR3~BR4)、出口活套段(BR4~BR5)、卷取机段(BR5~TR)。张力控制采用最大力矩法,主要涉及张力初始给定、卷径动态计算、张力电流计算等。

  (1)初始值计算

  根据带钢厚度、宽度、初始卷径等近似计算张力初始给定值,可在操作站修正。

  (2)卷径动态计算

  根据线速度V1和角速度ω,采用如下公式计算卷径

  D=2V1/ω

  (3)张力电流计算

    T=2iηCmITφ/D=KITφ/D             (1)
    IT=DT/(Kφ)                  (2)
    K=2iηCm

    式中ω——角速度(rad/s);V1——线速度(m/s);T——带钢张力(N);D——带卷直径(m);i——传动比;η——机械效率;Cm——电动机转矩常数;φ——电动机磁通;IT——张力电流(A)。

  在变频的基频以下,磁通φ为常数,张力电流与卷径成正比变化,按(1)式保证IT/D恒定,即实现恒张力控制。在基频以上,电流恒定,电机磁通φ变化,弱磁升速,按(2)式计算张力电流给定。在升降速动态过程中,考虑加速电流Ia,进行张力动态补偿。

    2 速度控制

  全线以4#张力辊(BR4)为基准速度,80-MTPLC进行速度分配运算,分别计算出1#、5#张力辊、炉子辊道等的速度给定,通过Interbus网传送给相应的变频器,实现线速度的控制。

    软件简介

  本系统软件主要分为系统监控开发软件、带钢控制软件、全线辅助设备控制和顺序控制软件,下面分别做简单介绍。

    1 监控软件

  4个操作站的4套操作监控软件采用P3200组态软件开发,具有钢带跟踪、厚度、宽度、钢种、张力、电流、速度等实时参数显示,画面逼真,操作简单方便。

    2 80-MT PLC控制软件

  80-MT PLC控制软件主要控制全线带钢的速度、张力等。采用COGITO图形编辑软件开发,是一种模块化和功能化的语言,主要分为8个控制软件:液压装置、抛丸机出入口辅助设备控制软件;入口到SR1带钢控制软件;SR7到张力卷筒带钢控制软件;全线跟踪管理软件;酸洗段的化学处理带钢控制软件;SR2到出口炉子带钢控制软件;SR5到处理中段带钢控制软件;从处理中段到SR6的带钢控制软件。

    3 80-35PLC顺控软件

  80-35PLC顺控软件用于完成全线辅助设备控制和逻辑顺序控制,采用梯形图编辑语言开发,共有6套顺控软件,即(1)HA入口辅助设备顺控软件;(2)HB处理段辅助设备及抛丸机顺控软件;(3)HC酸洗处理顺控软件;(4)HD漂洗处理顺控软件;(5)HE出口辅助设备顺控软件;(6)HF辅助化学处理顺控软件。

    结束语

  不锈钢退火酸洗处理线已于1999年3月在太钢不锈钢冷轧厂投入使用,计算机控制系统的硬件和软件配置先进,运行稳定可靠,实现了各项功能指标。该线的投产对太钢提高不锈钢产量和质量,对于生产不锈钢光亮板起到非常重要的作用。

[2007年 1月27日 16 : 47]      评论:[1] | 浏览:[3840]
     冷轧不锈钢板的退火温度
    陈先生,想请教一下不锈钢冷轧工艺中一般退火炉的温度是多少以及相关的工艺参数,保护气氛等,谢谢!
    小马 | 2007年 2月2日 9 : 16
    Email:dlmaer(at)yahoo.com.cn


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