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带钢热连轧生产线自动控制系统

0 前言

凌源钢铁公司880mm中宽带热连轧机生产线是1992年开始建设的。这我国塑机行业的国际影响力不断提高是国内首次完全依靠自己的技术力量为中宽带热连轧机设计和配套的自动控制系统并取得良好效果的工程项目。该套轧机原来是德国Krupp公司Leverkusen工厂19解决方案：PowerTest3.0软件必须备份软件安装路径下的e、b、l、l、b文件及其DATA文件夹名称下的数据库文件56年建造的，1993年拆迁到我国凌源钢铁公司，在工艺设备布置方面做了必要的修改。主要电气控制系统全部由国内配套，厂房是利用旧厂房扩建的，在较短的时间内投产见效，为凌钢增产创效奠定了基础。

冶金部自动化研究院在建设过程中承担了全部电气控制系统新设备的设计配套和利旧设备的修配改工作，在同类生产线建设中具有典型意义。本文主要以该工程的实施过程为例，介绍热连轧生产线自动控制系统的基本结构、硬件软件配置、控制功能、系统测试和现场调试等方面的内容，为以后类似工程提供借鉴。

1 工艺简介

该套生产线改造后，形成了较为典型的3/4连轧模式，总装机容量37000kW，年产50万t热轧板卷。其工艺设备包专业护具含4个部分：加热炉区、粗轧区、精轧区、卷取区。如图1所示。

加热炉为推钢式加热炉，由上料台、炉体、回料车、取钢机等设备组成。

粗轧区主要由1架立辊轧机(E1)、电动压下的四辊可逆粗轧机(R1)、前后侧导板、二辊单向粗轧机(R室内装潢材料无1不是从手工化、散装化、现场制作加工的方式向工厂标准化、模块化、集约化、现场集成安装的方式发展和演化2)、双工位热卷箱(CB)、飞剪(SH)以及辊道组成。

精轧区主要由1架立辊轧机(E2)、电动压下的四辊精轧机(F1，F2，F3，F4，F5，F6)、活套装置(H1，H2，H3，H4，H5)、导卫装置等组成。

卷取区黑鱼养殖主要由2套夹送辊、地下卷取机(DC1，DC2)、废品卷取机、卸卷机、运输链等组成。

工艺过程为：来料150mm厚、7500mm长的连铸坯，经加热炉加热后，由R1轧制5～7道次，再经R2轧制1道次，成为16～25mm的中间坯，由热卷箱卷起保温，开卷后头尾对调，进入精轧机组轧制6道次，成为2～6mm薄板，经喷水冷却后，由卷取机卷成带卷。

2 控制系统配置

2.1 系统模式

60年代以来，带钢热连轧机的自动化不断发展，已经形成了功能齐全、技术成目前熟、效果显著的计算机自动控制系统。根据生产的需要，该套轧制线的电气控制系统按3个层次进行配置，分别为：操作站系统、自动控制系统、电气传动及检测仪表系统。各部分的控制功能都是由应用软件实现的，驻留在各个控制子系统中。各部分的控制信息通过计算机络传递。层次结构如图2所示。

这是1个典型的基础自动化控制系统，其核心为1级的自动控制系统，它完成全部的控制功能，协调整个生产过程；0级的传动系统和仪表系统以及其他气动和液动设备作为执行机构，完成能量转换，驱动机械设备；2级的操作站系统作为人机界面设备，完成生产过程的设定、监控、统计等任务。工程师站主要用于工程技术人员定期对控制系统进行必要的维护和技术培训等，生产过程中，工程师站可也可离线工作。由这3部分构成了1个完整的控制系统，完成整个生产线的协调自动控制，而每层又都分成若干个子系统，完成相应的控制任务。

这种控制系统模式，既实用，又经济，为大多数用户所接受光缆，也是目前国内中小企业普遍采用的模式。

2.2 硬件系统

根据生产的需要和生产中各工艺设备之间的运行逻辑关系，整个生产线的电气控制系统分2段进行构造：粗轧段和精轧卷取段。2段系统之间既彼此独立，又相互联系，协调工作，分述如下。

2.2.1 粗轧段

粗轧段的硬件系统由1套操作站系统和6套可编程序控制器系统构成。操作站系统为新系统，由IBM-7537工业控制微机为主配置而成；可编程序控制器系统分为3部分：R1轧机的速度控制和压下控制分别由A-B公司的PLC5/40L新系统构成，R2的控制系统和热卷箱的控制系统分别由3台SIEMENS公司的S5130A旧系统构成，飞剪控制系统由A-B公司的SLC500新系统构成，新系统由1条A-BDHplus络连为一体。新旧系统之间信息交换通过硬件I/O进行。如图3所示。

2.2.2 精轧卷取段

精轧卷取段的硬件系统由2套操作站系统和6套可编程序控制器系统构成，全部为新系统，分别完成精轧机的速度、压下、活套和1＃卷取机、2＃卷取机以及喷水冷却控制功能。操作站系统由IBM-7537工业控制微机为主配置而成；可编程序控制器系统均由A-B公司的PLC5/40L新系统为主配置而成，由1条A-BDHplus络连为一体。传动系统由模拟U2系统构成，通过硬件I/O与自动化系统接口。如图4所示。

2.3 软件系统

软件系统分为公路涂料2部分：系统软件和应用软件。

操作站系统的系统软件主要由WINDOWS操作系统和A-BCONTROLVIEW画面软