生產管理知識_某科技大學本科生生產實習報告

北京科技大學本科生生產實習報告北 京 科 技 大 學本科生生產實習報告實習場所： 學院： 專業(yè)： 自動化 姓名： 王子 學號： 指導教師： 2012年 7月目 錄1實習單位的概況12實習單位的生產工藝和流程32.1煉焦工藝簡介32.1.1焦炭在高爐冶煉中的作用32.1.2煉焦工藝主要設備32.1.3煉焦工藝主要流程42.2燒結生產工藝簡介52.2.1燒結工藝與模型52.2.2煉鐵廠燒結區(qū)域配電系統(tǒng)62.2.3燒結三級網(wǎng)絡及相關軟件介紹72.3煉鐵工藝簡介102.3.1高爐煉鐵的工藝流程102.3.2高爐的組成112.4煉鋼工藝簡介132.4.1煉鋼工藝132.4.2 濟鋼120t轉爐簡介152.5中厚板材軋制工藝簡介162.5.1濟鋼中厚板廠概況162.6熱軋生產工藝簡介182.6.1熱軋生產工藝主要設備182.6.2濟鋼一小型廠概況183自動控制技術在生產過程控制中的應用1級標題193.1焦爐自動控制系統(tǒng)的組成和原理193.2.1燒結智能控制系統(tǒng)中的模型簡介193.3高爐煉鐵工藝中的控制系統(tǒng)223.4轉爐在線監(jiān)控系統(tǒng)簡介243.4.1網(wǎng)絡系統(tǒng)構成243.4.2服務器配置243.4.3客戶端配置243.4.4 PLC控制253.5 中厚板AGC控制系統(tǒng)及軋制生產線的傳動系統(tǒng)簡介2級標題253.5.1AGC控制系統(tǒng)簡介253.5.2軋制生產線的傳動系統(tǒng)簡介253.6熱軋相關控制系統(tǒng)簡介263.6.1加熱爐區(qū)域相關技術介紹263.6.2軋區(qū)相關技術介紹273.6.3冷床和收集區(qū)域相關技術介紹294典型對象控制系統(tǒng)設計304.1引言304.2控制方案的選擇314.2.1添加PID調節(jié)器314.2.2添加前置濾波器324.3控制系統(tǒng)仿真324.3.1 無PID調節(jié)器的反饋系統(tǒng)仿真324.3.2有PID調節(jié)器的系統(tǒng)仿真345實習的收獲和感想36我們總羨慕別人的幸福，卻常常忽略自己生活中的美好。其實，幸福很平凡也很簡單，它就藏在看似瑣碎的生活中。幸福的人，并非拿到了世界上最好的東西，而是珍惜了生命中的點點滴滴，用感恩的心態(tài)看待生活，用樂觀的態(tài)度闖過磨難。41- -1實習單位的概況我們生產實習的實習單位是濟南鋼鐵股份有限公司。濟南鋼鐵股份有限公司創(chuàng)立于2000年12月，公司擁有1750立方米高爐-120噸轉爐-中厚板軋機國內一流、國際先進的現(xiàn)代化生產線。大力推進以“企業(yè)為主體、市場為導向、產學研聯(lián)合”的開放式技術創(chuàng)新體系，堅持集成創(chuàng)新與自主創(chuàng)新相結合、全面提升自主創(chuàng)新能力，逐步確立了船板、鍋爐容器板及低合金高強板三大品牌優(yōu)勢。公司堅持“以價值創(chuàng)新為核心，以觀念創(chuàng)新為先導、技術創(chuàng)新為支撐、管理創(chuàng)新為保證，實施資源化治理、分布式治理、系統(tǒng)化治理，實現(xiàn)資源高效利用、能源高效轉化、代謝物高效再生，追求企業(yè)效益、環(huán)境效益、社會效益和諧統(tǒng)一”的循環(huán)經濟模式，2008年公司獲得“中國鋼鐵工業(yè)清潔生產環(huán)境友好企業(yè)”榮譽稱號。2009年，濟南鋼鐵股份有限公司憑借其優(yōu)秀的市場業(yè)績和良好的品牌印象成功入選由全球領先的財經雜志巴菲特雜志、世界經濟學人周刊和世界權威的品牌價值研究機構世界企業(yè)競爭力實驗室聯(lián)合舉辦的“2009年（第六屆）中國25家最受尊敬上市公司”。公司經營范圍為：鋼鐵冶煉、加工，鋼材、水渣生產、銷售，許可證批準范圍內危險化學品銷售(禁止儲存)、煤氣供應及自營進出口業(yè)務。 公司擁有從原料、燒結、球團、煉鐵、煉鋼到軋鋼完整的生產工藝系統(tǒng)，具有獨立面向市場的產、供、銷系統(tǒng)，主要從事鋼鐵系列產品的生產和銷售，主要產品包括碳素結構熱軋中厚板、A、B級船用板、高強度09MnNb耐用海水腐蝕船用板、AH32、AH36高強度船用板、09CuPTiRE耐侯性鋼板、汽車制造用優(yōu)質碳素熱軋板、汽車大梁用熱軋鋼、鍋爐板、壓力容器板、花紋板、鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋、圓鋼等。公司自創(chuàng)立以來,不斷加快技術改造，目前已建成了國內最先進的大型球團豎爐；全部采用冶金前沿技術、具有國際一流水平的1750立方米高爐和120t轉爐；國內獨創(chuàng)、技術一流的鑄坯熱送直軋工藝和蓄熱式步進梁式加熱爐；國內軋制力最大、精度最高的中厚板軋機；形成了1750立方米高爐-120噸轉爐-中厚板軋機國內一流、國際先進的現(xiàn)代化生產線。精良的裝備保證了產品質量，提升了產品檔次，保持了領先的市場競爭優(yōu)勢。 濟鋼認真落實科學發(fā)展觀，堅持走新型工業(yè)化道路，以結構調整為主線，積極推進工藝裝備的大型化、緊湊化、現(xiàn)代化，形成了中板、中厚板、熱軋薄板、冷軋薄板、鍍鋅板、彩涂板等現(xiàn)代化生產線，為顧客和社會創(chuàng)造價值的能力明顯提升。大力發(fā)展循環(huán)經濟，積極推進節(jié)能減排，探索形成了以“以價值創(chuàng)新為核心，以觀念創(chuàng)新為先導、技術創(chuàng)新為支撐、管理創(chuàng)新為保證，實施資源化治理、分布式治理、系統(tǒng)化治理，實現(xiàn)資源高效利用、能源高效轉化、代謝物高效再生，追求企業(yè)效益、環(huán)境效益、社會效益和諧統(tǒng)一，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)”的鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經濟模式，努力構建與城市和諧共生、友好共贏的“都市型鋼廠”。充分開發(fā)利用工藝中的余熱余能，先后建成了干法熄焦發(fā)電、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、高爐TRT發(fā)電、煉鋼蒸汽余熱發(fā)電、燒結機余熱發(fā)電等項目，初步形成了分布式發(fā)電的格局。積極承擔社會責任，向社會延伸循環(huán)經濟鏈條，對濟南裕興化工廠鉻渣進行無害化處理，對電解鋁廠赤泥進行資源化開發(fā)，解決長期困擾社會的環(huán)保難題。濟鋼被確定為全國第一批循環(huán)經濟試點單位和國家“十一五”規(guī)劃重點建設的循環(huán)經濟示范企業(yè)。近兩年鋼鐵企業(yè)生存環(huán)境日趨惡化，發(fā)展形勢更加嚴峻。2012年，鋼鐵行業(yè)銷售利潤率僅為0.04%，中鋼協(xié)86家會員單位去年基本零利潤；今年1-4月份，80家納入鋼協(xié)統(tǒng)計的大中型鋼廠虧損34戶,虧損面達40%，5月份預計虧損面達80% ；6月第二周，CSPI鋼材綜合價格指數(shù)跌破100點，是自2009年6月份以來的最低水平。由于嚴重的產能過剩，鋼鐵行業(yè)正陷入極度困境。今年以來，受多種因素的共同作用和影響，盡管濟鋼做了不懈的努力，仍然沒有擺脫虧損局面，可以說是近年來最艱難的一年，盡快實現(xiàn)減虧扭虧、增盈增效是濟鋼目前最大的任務。不過困難是暫時的，發(fā)展是永恒的，越是困難的時候，越要看到光明、胸懷希望，越要百折不撓、自強不息。相信濟鋼人能夠堅定理想信念，勇?lián)鷼v史責任，經受時代考驗，緊密團結起來，萬眾一心，挺直脊梁，在困難中奮發(fā)，在逆境中崛起，浴火重生，再創(chuàng)輝煌，建設一個更加美好的新濟鋼。2實習單位的生產工藝和流程2.1煉焦工藝簡介2.1.1焦炭在高爐冶煉中的作用發(fā)熱劑。焦炭在風口前燃燒放出大量熱量并產生煤氣，煤氣在上升過程中將熱量傳給爐料，使高爐內的各種物理化學反應得以進行。還原劑。焦炭燃燒產生的C0及焦炭中的固定碳是鐵礦石的還原劑。料柱骨架。焦炭在料柱中占1/31/2的體積，尤其是在高爐下部高溫區(qū)只有焦炭是以固體狀態(tài)存在，它對料柱起骨架作用，高爐下部料柱的透氣性完全由焦炭來維持。滲碳劑。爐料下降提供自由空間。圖1 煉焦工藝流程及主要設備簡圖2.1.2煉焦工藝主要設備焦爐簡介:現(xiàn)代焦爐爐體由炭化室、燃燒室和蓄熱室三個主要部分構成。一般，炭化室寬0.40.5m、長1017m、高47.5m,頂部設有加煤孔和煤氣上升管(在機側或焦側)，兩端用爐門封閉。燃燒室在炭化室兩側，由許多立火道構成。蓄熱室位于爐體下部，分空氣蓄熱室和貧煤氣蓄熱室。焦爐系統(tǒng)中常用的控制設備：PLC、變頻器、組態(tài)軟件、電動機、斷路器、接觸器、按鈕、溫度儀表等等。搗固焦爐簡介:搗固焦泛指采用搗固煉焦技術在搗固焦專用爐型內生產出的焦炭，這種專用爐型即搗固焦爐。搗固煉焦技術是一種可根據(jù)焦炭的不同用途，配入較多的高揮發(fā)分煤及弱粘結性煤，在裝煤推焦車的煤箱內用搗固機將已配合好的煤搗實后，從焦爐機側推入炭化室內進行高溫干餾的煉焦技術。熄焦車（或干法熄焦裝置）:接受推出的赤熱焦炭，運到熄焦塔內噴水（或運到干法熄焦裝置用惰性氣體將余熱導走發(fā)電或補充管網(wǎng)的蒸汽），將赤熱焦炭熄滅，然后卸在涼焦臺上冷卻。配煤槽簡介：煉焦煤準備的工序之一。煉焦或碳化前煤料的一個重要準備過程。即為了生產符合質量要求的焦炭，把不同煤牌號的煉焦用煤按適當?shù)谋壤浜掀饋怼７鬯闄C簡介:粉碎機是將大尺寸的固體原料粉碎至要求尺寸的機械。 根據(jù)被碎料或碎制料的尺寸可將粉碎機區(qū)分為粗碎機、中碎機、細磨機、超細磨機。2.1.3煉焦工藝主要流程煉焦工藝有下述程序： 煉焦煤料的制備簡稱備煤，是將煤礦運來的各種精煤（或低灰分原煤）制備成配比準確、粒度適當、質量均一、符合煉焦要求的煤料。一般包括：卸煤、貯存和混勻、配合、粉碎和混合，并將制備好的煤料送到焦爐貯煤塔。嚴寒地區(qū)，還應有解凍庫和破凍塊設備。煉制優(yōu)質焦炭，必須對備煤操作給予足夠的重視。把煤混勻好，提高配煤的準確度，使煤質波動最小，保證焦炭的化學成分和物理機械性能的穩(wěn)定，以穩(wěn)定焦炭質量。因此配煤設備必須準確地按給定值配煤；配煤槽要均勻連續(xù)下煤。煤中雜物要除凈，水分不能過高。煤料的合理粉碎，可以有效地提高焦炭的機械強度。必須根據(jù)具體情況對不同的煤料確定最適宜的粉碎粒度。已經制備好的煤料從煤塔放入裝煤車，分別送至各個炭化室裝爐。干餾產生的煤氣經集氣系統(tǒng)，送往化學產品回收車間加工處理。經過一個結焦周期（即從裝爐到推焦所需的時間，一般為1418小時，視炭化室寬度而定），用推焦機將煉制成熟的焦炭經攔焦機推入熄焦車；熄焦后，將焦炭卸入涼焦臺；然后篩分、貯藏。煉焦車間一般由兩座煉焦爐組成一個爐組。兩座煉焦爐布置在同一中心線上，中間設一個煤塔。一個爐組配有相應的焦爐機械裝煤車、推焦機、攔焦機、熄焦車和電機車；還配備一套熄焦設施，包括熄焦塔、熄焦泵房、粉焦沉淀池及粉焦抓斗等，布置在爐組的端部。熄焦塔中心與爐端炭化室中心的距離一般不小于40米。如采用干法熄焦，則需設干熄焦站。煉焦車間還裝備有必要的管道和換向系統(tǒng)。2.2燒結生產工藝簡介2.2.1燒結工藝與模型“燒結”就是指粉狀物料加熱到熔點以下而粘結成固體的現(xiàn)象。燒結設備主要包括：圓盤給料機、圓筒混合機、燒結機、破碎機、帶冷機/環(huán)冷機、成品篩和皮帶機等等?，F(xiàn)場設備主要包括：電機、現(xiàn)場保護設施、邏輯、供配電網(wǎng)絡控制等。現(xiàn)在，國外有了取消燒結工序的成功先例。但是結合國內鐵礦資源以及多少年的燒結技術發(fā)展和經驗，取消燒結工藝在國內外任何一個鋼鐵廠都是不可能的。而單純對于燒結工藝來說，還有許多的尖端技術需要進一步開發(fā)；相應的，如何在有限的條件下合理利用資源，進行更好的控制，實現(xiàn)利益的最大化，保護環(huán)境，都還遠達不到說完美的程度?？傊瑹Y及相應工作，大有可為。圖2燒結工藝流程燒結礦的產量和質量還是主要由人的因素決定，不可否認，在擁有大量富有經驗的工人的情況下，燒結礦的產量和質量都是可以達到一定的水準的，但是這依賴人的因素太大，而人的因素本身是不穩(wěn)定的，必然經過一個從懵懂到成熟到老化的過程，必然影響生產。所以人工智能控制在燒結工藝中有著重要作用。濟鋼應用芬蘭羅德洛基公司的燒結控制模型，共包括11個控制模型，其中一級模型（L1級）6個，分別為：混合料總量控制模型、返礦比例控制模型、燃料比率控制模型、混合料水分控制模型、點火控制模型、混合料給料控制模型。這6個模型結合羅德洛基公司資料和在一燒的應用基礎，編程工作由我方自行完成。二級模型（L2級）共5個，分別為：原料加工模型、基本配料判斷模型、動態(tài)配料判斷模型、燃燒上升點(BRP)偏差控制模型、燃燒上升點(BRP)位置控制模型。2007年5月，基本全部投用以來，應用效果顯著2.2.2煉鐵廠燒結區(qū)域配電系統(tǒng)燒結區(qū)域的配電系統(tǒng)有高壓配電室和低壓配電室。高壓配電室有主抽風高壓配電室和主控樓高壓配電室。圖3 高壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)中典型的配電系統(tǒng)有：變頻器、軟啟動器、普通皮帶機。圖4 帶軟啟動器的電路原理圖變壓器是配電系統(tǒng)中必不可少的設備，燒結區(qū)域中共十一臺變壓器，其中機頭變壓器兩臺，機尾變壓器兩臺，燒結變壓器兩臺，成品變壓器兩臺，配料變壓器兩臺和公輔變壓器一臺。這些變壓器分別將電能供給到各個區(qū)域各個廠房中。2.2.3燒結三級網(wǎng)絡及相關軟件介紹 燒結三級網(wǎng)絡包括: 以太網(wǎng)（ETHERNET）：光纖為介質，連接模塊1756-ENBT;控制網(wǎng)（CONTROLNET）；同軸電纜為介質，連接模塊1756-CNBT；設備網(wǎng)（DEVICENET）；總線電纜為介質，連接模塊1756-DNB。其網(wǎng)絡結構圖分別如下圖所示：圖5 以太網(wǎng)結構圖圖6 設備網(wǎng)結構圖圖7 控制網(wǎng)2.3煉鐵工藝簡介2.3.1高爐煉鐵的工藝流程在高爐煉鐵生產中，高爐是工藝流程的主體，從其上部裝入的鐵礦石、燃料和熔劑向下運動；下部鼓入空氣燃燒燃料，產生大量的高溫還原性氣體向上運動；爐料經過加熱、還原、熔化、造渣、滲碳、脫硫等一系列物理化學過程，最后生成液態(tài)爐渣和生鐵。它的工藝流程系統(tǒng)除高爐本體外，還有上料系統(tǒng)、裝料系統(tǒng)、裝料系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、回收煤氣與除塵系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)以及為這些系統(tǒng)服務的動力系統(tǒng)等。圖8 高爐煉鐵生產工藝流程圖3 高爐煉鐵生產工藝流程高爐原料及質量要求：燒結礦高爐生產中主要的堿性含鐵原料球；團礦，高爐生產中主要的酸性含鐵原料；焦炭，提供高爐冶煉所需的大部分熱量，提供高爐冶煉所需的還原劑，是高爐料柱的骨架，生鐵形成過程中滲碳的碳源；煤粉，代替部分焦炭提供熱量，使得焦比降低，生鐵成本下降。2.3.2高爐的組成高爐爐殼：現(xiàn)代化高爐廣泛使用焊接的鋼板爐殼，只有極少數(shù)最小的土高爐才用鋼箍加固的磚殼。爐殼的作用是固定冷卻設備，保證高爐砌體牢固，密封爐體，有的還承受爐頂載荷。爐殼除承受巨大的重力外，還要承受熱應力和內部的煤氣壓力，有時要抵抗崩料、坐料甚至可能發(fā)生的煤氣爆炸的突然沖擊，因此要有足夠的強度。爐殼外形尺寸應與高爐內型、爐體各部厚度、冷卻設備結構形式相適應。爐喉：高爐本體的最上部分，呈圓筒形。爐喉既是爐料的加入口，也是煤氣的導出口。它對爐料和煤氣的上部分布起控制和調節(jié)作用。爐喉直徑應和爐缸直徑、爐腰直徑及大鐘直徑比例適當。爐喉高度要允許裝一批以上的料，以能起到控制爐料和煤氣流分布為限。爐身：高爐鐵礦石間接還原的主要區(qū)域，呈圓錐臺簡稱圓臺形，由上向下逐漸擴大，用以使爐料在遇熱發(fā)生體積膨脹后不致形成料拱，并減小爐料下降阻找力。爐身角的大小對爐料下降和煤氣流分布有很大影響。爐腰：高爐直徑最大的部位。它使爐身和爐腹得以合理過渡。由于在爐腰部位有爐渣形成，并且粘稠的初成渣會使爐料透氣性惡化，為減小煤氣流的阻力，在渣量大時可適當擴大爐腰直徑，但仍要使它和其他部位尺寸保持合適的比例關系，比值以取上限為宜。爐腰高度對高爐冶煉過程影響不很顯著，一般只在很小范圍內變動。爐腹：高爐熔化和造渣的主要區(qū)段，呈倒錐臺形。為適應爐料熔化后體積收縮的特點，其直徑自上而下逐漸縮小，形成一定的爐腹角。爐腹的存在，使燃燒帶處于合適位置，有利于氣流均勻分布。爐腹高度隨高爐容積大小而定，但不能過高或過低，一般為3036m。爐腹角一般為7982 ；過大，不利于煤氣流分布；過小，則不利于爐料順行。爐缸：高爐燃料燃燒、渣鐵反應和貯存及排放區(qū)域，呈圓筒形。出鐵口、渣口和風口都設在爐缸部位，因此它也是承受高溫煤氣及渣鐵物理和化學侵蝕最劇烈的部位，對高爐煤氣的初始分布、熱制度、生鐵質量和品種都有極重要的影響。爐底：高爐爐底砌體不僅要承受爐料、渣液及鐵水的靜壓力，而且受到14004600的高溫、機械和化學侵蝕、其侵蝕程度決定著高爐的一代壽命。只有砌體表面溫度降低到它所接觸的渣鐵凝固溫度，并且表面生成渣皮（或鐵殼），才能阻止其進一步受到侵蝕，所以必需對爐底進行冷卻。通常采用風冷或水冷。目前我國大中型高爐大都采用全碳磚爐底或碳磚和高鋁磚綜合爐底，大大改善了爐底的散熱能力。爐基：它的作用是將所集中承擔的重量按照地層承載能力均勻地傳給地層，因而其形狀都是向下擴大的。高爐和爐基的總重量常為高爐容積的1018倍（噸）。爐基不許有不均勻的下沉，一般爐基的傾斜值不大于0.105。高爐爐基應有足夠的強度和耐熱能力，使其在各種應力作用下不致產生裂縫。爐基常做成圓形或多邊形，以減少熱應力的不均勻分布。爐襯：高爐爐襯組成高爐的工作空間，并起到減少高爐熱損失、保護爐殼和其它金屬結構免受熱應力和化學侵蝕的作用。爐襯是用能夠抵抗高溫作用的耐火材料砌筑而成的。爐襯的損壞受多種因素的影響，各部位工作條件不同，受損壞的機理也不同，因此必須根據(jù)部位、冷卻和高爐操作等因素，選用不同的耐火材料。爐喉護板：爐喉在爐料頻繁撞擊和高溫的煤氣流沖刷下，工作條件十分惡劣，維護其圓筒形狀不被破壞是高爐上部調節(jié)的先決條件。為此，在爐喉設置保護板（鋼磚）。小高爐的爐喉保護板可以用鑄鐵做成開口的匣子形狀；大高爐的爐喉護板則用100150mm厚的鑄鋼做成。爐喉護板主要有塊狀、條狀和變徑幾種形式。變徑爐喉護板還起著調節(jié)爐料和煤氣流分布的作用。高爐解體 ：為了在操作技術上能正確處理高爐冶煉中經常出現(xiàn)的復雜現(xiàn)象，就要切實了解爐內狀況。在盡量保持高爐的原有生產狀態(tài)下停爐、注水冷卻或充氮冷卻后，對從爐喉的爐料開始一直到爐底的積鐵所進行的細致的解體調查，稱為高爐解體調查。它雖不能完全了解高爐生產的動態(tài)情況，但對了解高爐過程、強化高爐冶煉很有參考價值。高爐冷卻裝置：高爐爐襯內部溫度高達1400，一般耐火磚都要軟化和變形。高爐冷卻裝置是為延長磚襯壽命而設置的，用以使爐襯內的熱量傳遞出動，并在高爐下部使爐渣在爐襯上冷凝成一層保護性渣皮，按結構不同，高爐冷卻設備大致可分為：外部噴水冷卻、風口渣口冷卻、冷卻壁和冷卻水箱以及風冷(水冷)爐底等裝置。高爐灰：也叫爐塵，系高爐煤氣帶出的爐料粉末。其數(shù)量除了與高爐冶煉強度、爐頂壓力有關外，還與爐料的性質有很大關系。爐料粉末多，帶出的爐塵量就大。目前，每煉一噸鐵約有 10100kg的高爐灰。高爐灰通常含鐵40左右，并含有較多的碳和堿性氧化物；其主要成分是焦末和礦粉。燒結料中加入部分高爐灰，可節(jié)約熔劑和降低燃料消耗。高爐除塵器：用來收集高爐煤氣中所含灰塵的設備。高爐用除塵器有重力除塵器、離心除塵器、旋風除塵器、洗滌塔、文氏管、洗氣機、電除塵器、布袋除塵器等。粗?；覊m（6090um），可用重力除塵器、離心除塵器及旋風除塵器等除塵；細?；覊m則需用洗氣機、電除塵器等除塵設備。高爐鼓風機：高爐最重要的動力設備。它不但直接提供高爐冶煉所需的氧氣，而且提供克服高爐料柱阻力所需的氣體動力?，F(xiàn)代大、中型高爐所用的鼓風機，大多用汽輪機驅動的離心式鼓風機和軸流式鼓風機。近年來使用大容量同步電動鼓風機。這種鼓風機耗電雖多，但啟動方便，易于維修，投資較少。高爐冶煉要求鼓風機能供給一定量的空氣，以保證燃燒一定的碳；其所需風量的大小不僅與爐容成正比，而且與高爐強化程度有關、一般按單位爐容2.12.5m3min的風量配備。但實際上不少的高爐考慮到生產的發(fā)展，配備的風機能力都大于這一比例。2.4煉鋼工藝簡介2.4.1煉鋼工藝煉鋼，就是通過冶煉降低生鐵中的碳和去除有害雜質，再根據(jù)對鋼性能的要求加入適量的合金元素，使之具有性能優(yōu)良的鋼。分為脫碳、去磷和去硫、去氣和去非金屬夾雜物、脫氧與合金化、調溫、澆注等過程。如圖4所示：圖9 煉鋼工藝過程目前，煉鋼的方法主要有轉爐、電爐和平爐三種，被廣泛采用的比較先進的氧氣頂吹轉爐煉鋼法。轉爐煉鋼使用的氧化劑是氧氣。把空氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。轉爐煉鋼是在轉爐里進行。轉爐的外形就像個梨，內壁有耐火磚，爐側有許多小孔（風口），壓縮空氣從這些小孔里吹爐內，又叫做側吹轉爐。開始時，轉爐處于水平，向內注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空氣并轉動轉爐使它直立起來。這時液態(tài)生鐵表面劇烈的反應，使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用，使反應遍及整個爐內。幾分鐘后，當鋼液中只剩下少量的硅與錳時，碳開始氧化，生成一氧化碳（放熱）使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。最后，磷也發(fā)生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫化鈣，一起成為爐渣。當磷與硫逐漸減少，火焰退落，爐口出現(xiàn)四氧化三鐵的褐色蒸汽時，表明鋼已煉成。這時應立即停止鼓風，并把轉爐轉到水平位置，把鋼水傾至鋼水包里，再加脫氧劑進行脫氧。整個過程只需15分鐘左右。如果空氣是從爐低吹入，那就是低吹轉爐。隨著制氧技術的發(fā)展，現(xiàn)在已普遍使用氧氣頂吹轉爐 （也有側吹轉爐）。這種轉爐吹如的是高壓工業(yè)純氧，反應更為劇烈，能進一步提高生產效率和鋼的質量。2.4.2 濟鋼120t轉爐簡介山東鋼鐵股份有限公司濟南分公司轉爐煉鋼系統(tǒng)，按照轉爐噸位分4座45噸轉爐、3座120噸轉爐、1座210噸轉爐，噸位表示冶煉一爐鋼水的最大出鋼量。這幾座轉爐因為承擔不同產線的鋼水任務，分別劃分到不同的分廠管理 。120噸轉爐和210噸轉爐是2003年以后設計投產的，采用國內最先進的工藝控制，新工藝、新技術、新設備，讓我們濟鋼近十年成為國內板材精品基地之一。轉爐是爐體可轉動，用于吹煉鋼或吹煉锍的冶金爐。轉爐爐體用鋼板制成，呈圓筒形，內襯耐火材料，吹煉時靠化學反應熱加熱，不需外加熱源，是最重要的煉鋼設備，也可用于銅、鎳冶煉。轉爐按爐襯的耐火材料性質分為堿性（用鎂砂或白云石為內襯）和酸性（用硅質材料為內襯）轉爐；按氣體吹入爐內的部位分為底吹、頂吹和側吹轉爐；按吹煉采用的氣體，分為空氣轉爐和氧氣轉爐。轉爐煉鋼主要是以液態(tài)生鐵為原料的煉鋼方法。其主要特點是：靠轉爐內液態(tài)生鐵的物理熱和生鐵內各組分（如碳、錳、硅、磷等）與送入爐內的氧進行化學反應所產生的熱量，使金屬達到出鋼要求的成分和溫度。爐料主要為鐵水和造渣料（如石灰、石英、螢石等），為調整溫度，可加入廢鋼及少量的冷生鐵塊和礦石等。在轉爐煉鋼過程中，鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合氣體，即轉爐煤氣。轉爐煤氣的發(fā)生量在一個冶煉過程中并不均衡，且成分也有變化，通常將轉爐多次冶煉過程回收的煤氣經降溫、除塵，輸入儲氣柜，混勻后再輸送給用戶。轉爐設備主要包括轉爐傾動系統(tǒng)、氣化冷卻系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、煤氣回收系統(tǒng)、二次除塵系統(tǒng)、氧槍系統(tǒng)、副槍系統(tǒng)等。120t轉爐采用了多項新技術，其中包括：轉爐冶煉采用頂?shù)讖痛倒に?，頂吹氧氣，底吹惰性氣體（N2/Ar），加強熔池攪拌。副槍技術，提高冶煉終點目標命中率。同時也減輕了工人的勞動強度，縮短冶煉周期，增加轉爐生產能力。上修爐工藝，降低勞動強度，提高工作效率，安全有保證，修砌質量高。全汽化冷卻煙道系統(tǒng)提高蒸汽回收量，達到節(jié)能降耗的目的。完善的二次除塵系統(tǒng)，降低環(huán)境污染，改善勞動條件。120t轉爐煉鋼工藝十分復雜。為了節(jié)約成本，采用廢鋼做部分煉鋼原料。煉鋼工藝中鐵水必不可少，鐵水供應也是工藝的一部分。此外，煉鋼過程中還應供應輔原料、鐵合金。2.5中厚板材軋制工藝簡介2.5.1濟鋼中厚板廠概況濟鋼中厚板廠于1998年2月正式建成投產，歷經二期、三期工程及熱處理工程的配套建設，以及2010年的粗軋機改造雙機架雙AGC自動控制系統(tǒng)，技術裝備已達國內領先水平，主要技術經濟指標處于全國領先地位，現(xiàn)已成為濟鋼總公司“建設中國一流、世界知名的現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)”的重要主體生產廠之一。中厚板廠3500已精確把握了鋼坯熱裝熱送、蓄熱式燃燒、厚度自動控制（AGC）、熱機軋制、軋后快速冷卻、強力矯直、超聲波探傷、鋼板無氧化熱處理等關鍵技術，經過多年的研究探索,逐步研究出X系列、油罐鋼等品種開發(fā)的生產工藝?，F(xiàn)年產量130萬噸。05、06、07年200萬噸，同類行業(yè)第一中厚板廠主要產品是厚度890mm、最大寬度3200mm的中厚鋼板，主要品種有：普通碳素結構鋼、低合金結構鋼、船體用結構鋼板，鍋爐壓力容器板、高強度結構鋼板、管線鋼板、油罐用鋼板等。具備高附加值和高技術含量的拳頭產品，如JB670DB、Q550D、JG785DB、X系列等“高強”鋼板，產品廣泛應用于機械制造、造船、煤炭礦山、壓力容器等行業(yè)。廠內所生產的Q345D鋼板用于奧運會鳥巢工程，Z向鋼用于中央電視臺新主樓。圖10 中厚板廠生產工藝流程圖圖11 中厚板廠熱處理生產工藝流程圖2.6熱軋生產工藝簡介2.6.1熱軋生產工藝主要設備熱軋生產過程中，主要涉及如下設備：加熱爐，高壓水除鱗，定寬壓力機，粗軋第一架軋機，粗軋高壓水除磷，立輥軋機，粗軋第二架軋機，板卷箱，邊部感應加熱器，精軋除磷，精軋立輥軋機，精軋連軋機組，測厚儀，板型儀，層流冷卻，卷取機，噴號機，打捆機。并由這些設備串聯(lián)成為生產線，生產帶鋼等產品。 2.6.2濟鋼一小型廠概況濟鋼第一小型軋鋼廠原設計為年產15萬噸半連軋棒材生產線，隨著近幾年的改造，特別是99年大修后軋機電控系統(tǒng)采用了全數(shù)字調速裝置，14、16規(guī)格采用了切分軋制工藝，成品的線速度大大提高，達到了14m/s，生產能力有了大幅度提高，生產能力達到了60萬噸水平，創(chuàng)造了可觀的經濟效益。2003年進行了全連軋改造，全線工藝設備主要有：加熱能力130t/h（熱裝170t/h）加熱爐一座，軋機系統(tǒng)實現(xiàn)了18架次全連軋，120米步進式冷床一座，切頭飛剪2臺，倍尺飛剪1臺，850噸定尺冷剪1套，成品收集臺架2套。設計年產能力為80萬噸。現(xiàn)年產能達到120萬噸，為全國同類型生產線產量最高。圖12 工藝設備總體布置3自動控制技術在生產過程控制中的應用1級標題3.1焦爐自動控制系統(tǒng)的組成和原理集散控制系統(tǒng)在干熄焦工程中的應用，作為本工程的儀表控制系統(tǒng)，XL集散控制系統(tǒng)應運行在最佳狀態(tài)，保證干熄焦的熄焦效果和余熱鍋爐的正常運行。XL集散控制系統(tǒng)的特點：強有力的控制機能，實現(xiàn)了正規(guī)的遠程自動操作；系統(tǒng)構成靈活，有良好的擴展性；實現(xiàn)了高度的可靠性。本套XL集散控制系統(tǒng)由三臺現(xiàn)場控制單元、三臺操作站、插件箱、各種插件和通信總線等組成，為了提高系統(tǒng)的可靠性，采用了冗余的MFCD控制單元，實現(xiàn)了CPU、輸入輸出卡MAC2（控制用）、電源及通信的雙重化。共包括六個子系統(tǒng)：1#、2#熄焦系統(tǒng) ，1#、2#鍋爐系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，循環(huán)風機主電機測溫系統(tǒng)，循環(huán)氣體成份在線分析系統(tǒng)和氣力輸送系統(tǒng)。1#、2#控制器（1MFCD、2MFCD）各包括8個回路調節(jié)，64個模擬量監(jiān)視點，15個開關量監(jiān)視點，4個開關量輸出點。 3#控制器（3MFCD）包括64個開關量監(jiān)視點，26個模擬量監(jiān)視點及11個開關量輸出點。XL集散控制系統(tǒng)提供豐富的軟件功能，可完成內部反饋儀表和開關儀表的定義及內部儀表同外部接線端子的連接，實現(xiàn)回路調節(jié)、順序控制、數(shù)學運算、數(shù)值積算、報警顯示、連鎖、通訊、趨勢記錄、打印等工作。該系統(tǒng)設計了工藝流程畫面19個，控制分組畫面14個，趨勢畫面16頁。工藝流程畫面上有聲光報警提示，便于操作人員及時掌握緊急信息。3.2.1燒結智能控制系統(tǒng)中的模型簡介濟南鋼鐵廠應用芬蘭羅德洛基公司的燒結控制模型，共包括11個控制模型，其中一級模型（L1級）6個，分別為：混合料總量控制模型、返礦比例控制模型、燃料比率控制模型、混合料水分控制模型、點火控制模型、混合料給料控制模型。這6個模型結合羅德洛基公司資料和在一燒的應用基礎，編程工作由我方自行完成。二級模型（L2級）共5個，分別為：原料加工模型、基本配料判斷模型、動態(tài)配料判斷模型、燃燒上升點(BRP)偏差控制模型、燃燒上升點(BRP)位置控制模型。6個一級模型概述：( 1) 混合料總量控制模型混合料總量控制模型在線控制混合料槽中的物料量保持在一個允許的范圍內, 所要控制的變量是混合料的配料量和混合料槽內的物料量。該模型可自動調節(jié)配料室不同物料的下料量, 使之與設定值保持一致。在上位機上輸入混合量總量及各種物料的比例后, 模型對配料室各種物料每一時刻的下料量進行實時跟蹤并存入緩沖區(qū), 根據(jù)配比動態(tài)的自動調整每一種物料的下料量, 采用常規(guī)控制、串級控制、補償控制相結合的方法, 實現(xiàn)了自動換倉時無擾動切換, 避免了在出現(xiàn)堵料、斷料情況下料量波動的現(xiàn)象, 精確的控制各物料的下料總量的平衡。(2) 返礦比例控制模型返礦比率控制模型的目的是: 使返礦在燒結混合料中的比率盡可能保持恒定。這個返礦比率受控于冷返礦的產生量, 總返礦量受控于燃料分加處的燃料下料量, 使冷返礦料倉的料位保持在一定的范圍之內, 達到燒結過程中返礦平衡的目標。(3) 燃料比率控制模型燃料比率控制模型在線控制混合料中燃料的比率。模型考慮到燃料中的固定碳和水分的含量, 使混合料中固定碳的含量保持恒定, 控制燒結生產中的固體燃料消耗。此外, 該模型根據(jù)返礦的產生量, 在計算中考慮返礦對燃料配加量的影響。濟鋼燒結廠 30 % 的燃料在配料室中添加, 70 % 的燃料在二混后分加, 該模型考慮了過程延遲和原料瞬時流量的變化。當配料室燃料的下料量有波動時, 系統(tǒng)能夠自動記錄時間與波動量的大小, 經過延時后, 自動調整燃料分加處的燃料下料量, 從而達到了控制燒結生產中固體燃料消耗量的目的。(4) 混合料水分控制模型水分控制模型是在原料平衡計算基礎之上進行的。模型用原料的濕重來計算干重和不同階段的水的流量。該模型考慮到了污泥對一混水分的影響, 實際的水分的控制在一混、二混、三混中進行, 根據(jù)物料平衡來調整混合料中水的含量。(5) 點火控制模型該模型分為點火溫度控制和點火強度控制兩個方式, 通過調整點火空氣煤氣的比率實現(xiàn)。其中點火強度控制是一種先進的燒結點火控制模式, 在考慮到燒結機速度、點火溫度和煤氣熱值的情況下, 使點火效果最好, 煤氣消耗最低。(6) 混合料給料控制模型該模型的控制設備是在垂直于燒結機運動方向上設的6 個布料小門, 通過步進電機精確驅動, 控制每一個布料門的開度, 和二級的燃燒上升點(BRP)模型一起, 實現(xiàn)對橫向燒結狀態(tài)的控制。模型通過超聲波料位儀測量壓入率, 控制圓輥給料機的轉速使燒結機壓入率保持穩(wěn)定。 5個二級模型概述：二級模型采用C 語言進行編程, 程序在二級系統(tǒng)的服務器中運行。模型根據(jù)從一級系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行計算, 運算結果通過通訊程序傳送到一級系統(tǒng)執(zhí)行控制。( 1)原料加工模型（混勻堆料計算模型）該模型用于原料場的混勻料堆的配料生產。以濕基 含水分 的燒結各種原料為基礎, 在考慮各種原料的干基 干質量 和在不同生產階段的加水量后, 給出不同原料在混勻料中的配比, 控制原料場中和鐵料的生產。(2) 基本配料判斷模型模型采用線性規(guī)劃的工具, 根據(jù)高爐所需要的燒結礦的質量指標進行計算。模型可根據(jù)不同的原料和所需的燒結礦成分決定不同物料的配料量, 將數(shù)據(jù)傳到一級的混合料總量控制模型對不同物料的配料量進行控制。該模型主要在系統(tǒng)剛開始生產和原料成分發(fā)生較大變化時使用, 代替了人工的配料計算, 具有準確、可靠的特點。(3) 動態(tài)配料判斷模型動態(tài)配料模型是把實際的燒結礦成分分析值作為反饋信號調整配料室不同原料的配比, 它在靜態(tài)配料模型計算的配比的基礎上, 在線動態(tài)判斷燒結礦成分與設定值的偏差, 并對配比進行調整, 使燒結礦的指標最終達到設定的目標值。(4) 燃燒上升點(BRP) 偏差控制模型和燃燒上升點(BRP) 位置控制模型對燒結過程的理想的控制應包括兩個方面: 一是橫向燒結狀態(tài)的控制, 使垂直于燒結機運動方向上的燒結狀態(tài)保持均勻, 另一個是縱向燒結狀態(tài)的控制, 通過調整燒結機的速度, 使燒透狀態(tài)保持在最佳位置。這兩個模型采用了模糊控制等方法, 分別實現(xiàn)了以上功能。目前國內普遍采用燒透點(BTP) 描述燒結狀態(tài), 但是采用BTP存在一定的不足之處。20 世紀90年代日本鋼管公司京濱鋼鐵廠提出了描述燒結過程的新方法燃燒上升點(BRP) 。 BRP表示沿燒結機長度方向廢氣溫度上升的位置。SPSS 就采用BRP來描述燒結過程狀態(tài)。該系統(tǒng)的BRP位置是通過設在臺車下的風箱溫度測量點(每臺機 5 8= 40 個點)獲得沿臺車寬度方向上的 8 條(BRP) 曲線。 BRP采用最小二乘法確定。該系統(tǒng)的獨到之處是在計算BRP時不是采用同一時刻不同風箱的溫度值, 而是采用同一物料在臺車前進方向上不同時刻的溫度值, 這樣可以得出物料在臺車前進方向上的什么位置達到BR P 位置,從理論上來說更為精確。 布料設備是由主閘門、輔助閘門和圓輥給料機三部分組成。在主閘門側面沿寬度方向設置6 個輔助閘門, 根據(jù)計算得到的 8 條BRP曲線控制6 個輔助閘門的開度, 通過一級的混合料給料控制模型, 結合控制圓輥給料機的轉速, 保持臺車橫向的燒成穩(wěn)定。BRP位置控制模型通過對臺車速度的控制, 在保證燒成質量的情況下使產量最大化。(5) 整個 SPSS 的界面充分考慮到用戶使用的便捷性, 大量的控制參數(shù)可以通過畫面進行調整, 具有很高的靈活性。此外該系統(tǒng)還具有報表生成, 歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。系統(tǒng)基礎：基礎自動化和檢測儀表，基礎自動化是指生產系統(tǒng)的連續(xù)。燒結生產具有高溫、高濕、高粉塵的特點, 對檢測元件的要求較高。在實施燒結SPSS 的過程中, 濟鋼燒結廠新上了污泥流量檢測、水分測量、各類電動調節(jié)閥、風箱下部溫度檢測、料位檢測、物料流量檢測、燒結混合料透氣性檢測等檢測和控制環(huán)節(jié)。在選型、安裝、調試方面作了大量工作, 使各項檢測控制儀表基本滿足了SPSS 的需要。3.3高爐煉鐵工藝中的控制系統(tǒng)高壓變頻器在高爐除塵風機中的應用，JD-BP38-800F高壓變頻器主要技術性能：高高電壓源型變頻器，直接10KV輸入，直接10KV輸出，無須任何輸出變壓器或濾波器，適配于普通高壓電動機，對電機、電纜絕緣無損害；輸入功率因數(shù)高，電流諧波小，無須功率因數(shù)補償、諧波抑制裝置；單元電路模塊化設計，維護簡單，互換性好；輸出階梯正弦PWM波形；高壓主回路與控制器之間為光纖連接，強弱電隔離，安全可靠；完善的故障檢測，精確的故障保護及準確的定位顯示和報警；內置PLC，易于改變控制邏輯關系，可靈活選擇現(xiàn)場控制/遠程控制，適應現(xiàn)場多變需求；采用載波移相控制技術，大大抑制了輸出電壓的諧波成分，保證輸出波形是完美正弦波；控制電源與高壓電相互獨立，無高壓可以檢測變頻器輸出，便于現(xiàn)場調試以及培訓操作人員，便于維護；采用準優(yōu)化SPWM調制技術，電壓利用率高； 功率單元經24小時高溫老化、150負載試驗，可靠性高；中文Windows 操作界面，彩色液晶觸摸屏操作。用戶操作監(jiān)控系統(tǒng)界面十分友好和完善，系統(tǒng)包括上位機（商用PC機）、下位機（工控機）、單片機。其中單片機給用戶提供一個4位LED數(shù)碼顯示屏和一個12鍵的小鍵盤操作平臺，可對變頻器進行全部操作，包括參數(shù)設置和各種運行指令。工控機用觸摸屏和通用鍵盤給用戶提供操作平臺，其功能更齊全，包括參數(shù)設定、功能設定、運行操作、運行數(shù)據(jù)打印、故障查詢等等。上位機（商用PC機）放在總控室，可對多臺變頻器進行遙測、遙控。若只有一臺變頻器，上位機可省，或讓客戶自定；可接收和輸出多路工業(yè)標準信號；可打印輸出運行報表。其系統(tǒng)結構如圖所示：圖13 高爐煉鐵工藝中的控制系統(tǒng)3.4轉爐在線監(jiān)控系統(tǒng)簡介3.4.1網(wǎng)絡系統(tǒng)構成轉爐煉鋼過程計算機采用客戶機/服務器結構（ClientServer）。服務器中放置數(shù)據(jù)庫，鐵水預處理和轉爐煉鋼兩個子系統(tǒng)控制程序,跟蹤程序等,各操作室設置過程計算機終端, 子系統(tǒng)內由專用交換機連接,該交換機還與系統(tǒng)外的L3級計算機、精煉計算機、連鑄計算機、分析管理計算機連接，系統(tǒng)采用環(huán)型網(wǎng)絡的拓撲結構，100M光纖以太網(wǎng)進行上位端、PLC間數(shù)據(jù)通訊。3.4.2服務器配置有兩個服務器，分別為L1級數(shù)據(jù)庫服務器、L1.5級服務器。L1.5級服務器負責與L2級之間數(shù)據(jù)通訊與交換，下達L2級服務器指令。L1級數(shù)據(jù)庫服務器主要負責PLC與上位端（服務器、客戶端）之間的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、報警等功能，作為ClientServer的結構，服務器由單獨一臺上位機充當。轉爐主控室上位機的數(shù)據(jù)全部通過此臺上位機采集各PLC的數(shù)據(jù)并負責分發(fā)至各工作站，反之來自各工作站的指令也先發(fā)往此計算機再分派至各PLC。上位軟件采用MP7網(wǎng)絡版,各個HMI上的數(shù)據(jù)顯示、設備狀態(tài)監(jiān)控標簽均在服務器端建立，CRT操作也均通過服務器轉發(fā)到PLC，以完成對生產過程設備的操作與監(jiān)控。服務器放置SQL7.0大型數(shù)據(jù)庫,通過ODBC接口與MP7實現(xiàn)連接,完成對歷史數(shù)據(jù)的存儲。3.4.3客戶端配置濟鋼120噸轉爐主控室內的系統(tǒng)包括8臺上位機,分別為輔原料和鐵合金上料系統(tǒng)(包括精煉上料)、輔原料及鐵合金投料系統(tǒng)（轉爐、鋼包及爐后投料）、氧槍傾動、頂?shù)讖痛档谋倔w儀表量檢測、汽化冷卻、煤氣回收、除塵、副槍系統(tǒng)（達涅利）。上位機充分利用MP7的軟件特點，互為備用。即各上位機雖然功能不同但完全可以互相切換，做到多機熱備。上位機采用同一軟件平臺(OS:西文WINDOWS 2000), HMI畫面設有登錄、退出、幫助、診斷按鈕，并賦予不同人員不同的操作級別,以檢測分析系統(tǒng)、網(wǎng)絡的運行情況及故障狀態(tài)。3.4.4 PLC控制硬件配置。系統(tǒng)有多個PLC控制站，均采用Modicon Quantumn系列PLC。數(shù)據(jù)通訊。Modicon Quantumn PLC提供了廣泛，多種層次及協(xié)議的通訊能力，分別為TCP/IP Ethernet、Modbus Plus、Modbus，在本系統(tǒng)中它強有力的通訊功能得到了廣泛的應用。3.5 中厚板AGC控制系統(tǒng)及軋制生產線的傳動系統(tǒng)簡介2級標題3.5.1AGC控制系統(tǒng)簡介自動發(fā)電控制簡稱AGC，它是能量管理系統(tǒng)（EMS）的重要組成部分。按電網(wǎng)高度中心的控制目標將指令發(fā)送給有關發(fā)電廠或機組，通過電廠或機組的自動控制調節(jié)裝置，實現(xiàn)對發(fā)電機功率的自動控制。AGC控制模式有一次控制模式和二次控制模式兩種。一次控制模式又分三種：1、定頻率控制模式；2、定聯(lián)絡線功率控制模式；3、頻率與聯(lián)絡線偏差控制模式。二次控制模式又分為兩中：1、時間誤差校正模式；2、聯(lián)絡線累積電量誤差校正模式。3.5.2軋制生產線的傳動系統(tǒng)簡介傳動裝置包括：直流調速裝置：SIEMENS的6RA24、6RA70；低壓變頻器：ABB的ACS600、ACS800；高壓變頻器：SIEMENS的6ES70、S120。中壓變頻器：ABB的ACS6000SIEMENS 的SIMOVERT。變頻器的主要任務就是把恒壓恒頻的交流電轉換為變壓變頻的交流電，以滿足交流電電機變頻調速的需要。變頻器控制方式主要有三種：變頻變壓控制、矢量控制、直接轉矩控制。IGCT集成門極換流晶閘管(Intergrated Gate Commutated Thyristors)是一種中壓變頻器開發(fā)的用于巨型電力電子成套裝置中的新型電力半導體開關器件(集成門極換流晶閘管=門極換流晶閘管+門極單元)。IGCT使變流裝置在功率、可靠性、開關速度、效率、成本、重量和體積等方面都取得了巨大進展，給電力電子成套裝置帶來了新的飛躍。IGCT是將GTO芯片與反并聯(lián)二極管和門極驅動電路集成在一起，再與其門極驅動器在外圍以低電感方式連接，結合了晶體管的穩(wěn)定關斷能力和晶閘管低通態(tài)損耗的優(yōu)點，在導通階段發(fā)揮晶閘管的性能，關斷階段呈現(xiàn)晶體管的特性。3.6熱軋相關控制系統(tǒng)簡介3.6.1加熱爐區(qū)域相關技術介紹濟鋼第一小型軋鋼廠2003年進行了全連軋改造，為滿足年產80100萬噸棒材的要求，配備了一座加熱能力130t/h（熱裝170t/h）加熱爐，采用的是具有高產、低耗、自動化水平高，側進側出的雙蓄熱步進梁式加熱爐。整體燃燒系統(tǒng)燃料采用純高爐煤氣，而且換向系統(tǒng)采用分散換向。在當時為全國第一座采用高爐煤氣的軋鋼加熱爐。一小型加熱爐自動控制系統(tǒng)包括電控系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和氣化冷卻系統(tǒng)。圖14 一小型加熱爐自動化系統(tǒng)總圖具體的，電控系統(tǒng)中包括加熱爐裝出鋼控制、加熱爐步進梁控制、外圍輔助控制。燃燒系統(tǒng)中包括加熱爐爐溫控制、加熱爐排煙溫度控制、加熱爐換向控制、加熱爐安全控制。氣化冷卻控制包括汽包水位控制、 除氧器水位控制、軟水箱水位控制、汽包壓力控制、汽化安全措施。3.6.2軋區(qū)相關技術介紹圖15 軋機自動化系統(tǒng)總體介紹首先應生成軋制表，即設定軋機速度。延伸率設定值：設定改架次軋機軋制前后的斷面面積的變化。根據(jù)軋制過程秒流量恒定的原則，此參數(shù)也反映了軋件的速度變化。即：本機架的線速度除以延伸率就是上一架軋機的線速度。延伸率運行值：軋制過程中，實際參與轉速設定的值，受各機架實際料型、輥縫、孔型磨損等情況的影響，隨各機架轉速調節(jié)的變化而變化。以保證各機架通過的金屬秒流量相等。速度超前率：是彌補直流電動機咬鋼速降的特性，設定的參數(shù)。此速度量在沒咬鋼時，加到電機速度給定，咬鋼后自動撤掉。自適應修正量：是程序對延伸率進行自動修正的調節(jié)量。程序對由微張力調節(jié)和活套調節(jié)產生的速度修正量進行記憶。當速度修正量過大時，對延伸率進行適當修正。速度修正量：由活套調節(jié)器和微張力調節(jié)器產生的活套變化量。出口線速度：由成品軋機出口線速度和各機架的延伸率計算出的各機架線速度值。電機轉速：根據(jù)各機架線速度、減速比、輥徑，在程序中自動計算出的參數(shù)，作為電機的速度給定。軋件跟蹤系統(tǒng)為軋線控制系統(tǒng)的核心部分，系統(tǒng)不僅需要快速且準確的完成對整個軋線的全程跟蹤，還要為其他系統(tǒng)（活套控制和微張力軋制）提供必要條件及數(shù)據(jù)，貫穿整個控制系統(tǒng)。因此，軋件跟蹤系統(tǒng)的準確性及快速性是決定整個控制系統(tǒng)優(yōu)與劣的重要判定依據(jù)。軋線跟蹤主要對根供軋件的頭部和尾部進行跟蹤，即機架的咬鋼信號和拋鋼信號。軋件跟蹤主要依靠檢測元件（熱檢，活套掃描儀）和軋機的力矩或電流來完成。速度級聯(lián)是根據(jù)每臺軋機的秒流量相等