攀钢2号板坯连铸机自动化控制技术研究

摘要

该文介绍了板坯连铸的生产工艺和相关的机械设备性能.根据传统的控制系统存在的一些不完善的问题,基于现代控制技术的发展、网络技术以及现场总线技术的应用,从多方面考虑,决定控制层采用SIEMENS的S7-400PLC,现场采用远程I/O单元,很好的解决了信号量大而又分散的问题.针对生产工艺和机械设备的控制要求,设计了齐全的操作模式和方式,分析了板坯连铸系统的基本要素:拉矫速度(浇铸速度);根据控制功能的分配及实现,主要说明了PLC控制系统的组织结构形式,系统的软硬件设计的功能和特点.并在此基础上实现了逻辑控制、跟踪系统功能、结晶器液位、宽度调整的控制功能,拉矫机的控制、振动和轻压下功能以及操作监控功能等等,这些功能的实现,对生产而言解决了板坯容易裂缝,表面质量差的问题,改善了产品的内部质量.攀钢炼钢厂新增2＃板坯连铸机的成功,将具有很好的经济和社会效益,尤其是该项目的自动化设计方案为自动化控制系统在企业旧设备改造及再增加新设备时的决策、推广、实施提供了一套较为有效的、可供借鉴的方法和模式.该系统的设计自始自终都遵循节约、实用、可靠、先进的设计原则,保证了设备和控制系统的高度自动化和先进性.系统投入运行后,最终将取得了满意的控制效果,达到攀钢连铸生产高速化、全自动化的目的,提升产品的市场竞争能力.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1炼钢板坯连铸生产简介

1.2攀钢炼钢厂板坯连铸生产现况及新增2号板坯连铸机的必要性

1.3项目改造内容及设计要求

2工艺及设备

2.1攀钢炼钢厂2号板坯连铸生产的基本工艺

2.2生产工艺基本数据

3现代控制方法

3.1 PLC技术的应用

3.2交流电机控制数字技术的应用

3.3现场总线技术的应用

3.3.1现场总线基本概念

3.3.2 PROFIBUS总线

3.4计算机网络技术的应用

3.4.1计算机网络的概念

3.4.2计算机网络的OSI参考模型和TCP/IP参考模型

4控制系统的设计

4.1设计原则

4.2基础自动化及过程控制系统设计

4.3控制系统的配置

4.3.1过程层

4.3.2控制层PLC

4.3.3数据监控层(HMI)

4.4组成和连接

4.5交流数字传动控制系统设计

4.5.1概述

4.5.2连铸设备传动控制方案的选择

4.5.3交流传动配置

5控制功能的设计

5.1板坯连铸机通用设备控制

5.2板坯连铸机铸流设备控制

5.2.1操作模式设计

5.2.2结晶器振动控制

5.2.3结晶器调宽:

5.2.4塞棒的结晶器钢液位控制和自动开浇:

5.2.5一次冷却系统(结晶器水自动控制):

5.2.6喷淋水控制(二冷水控制)

5.2.7拉矫机控制

5.2.8第三级冷却系统(机器冷却一开闭路)

5.2.9事故冷却水控制

5.2.10铸流漏钢预报

5.2.11动态软压下控制

5.2.12设备过负荷保护

5.3板坯连铸机通用功能

5.4操作监控功能

6设计中解决的主要问题

7效益分析

7.1控制系统的性能指标

7.2生产能力分析

7.3控制系统的效益分析

8结论

致谢

参考文献