全氫罩式退火爐系統(tǒng)分析論文

1、全氫罩式退火爐系統(tǒng)分析論文 1.控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成和控制功能 1.1硬件構(gòu)成。全氫罩式退火爐級自動控制系統(tǒng)部分采用西門子s7300系列PLC，形成的是主從結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由現(xiàn)場總線Profibus實現(xiàn)。其中，公輔PLC為主站，主要用來控制能源介質(zhì)減壓閥站和液壓站，另外通過DP網(wǎng)絡(luò)連接4個ET200來控制終冷臺。現(xiàn)場每個爐臺各有1個s7300PLC子站，配置相同，其中CPU都選擇CP315-2DP，各站都由ET200模塊、OP面板和M440變頻器等組成，以此實現(xiàn)控制爐臺退火的目的。級采用工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)來與一級通信，完成鋼卷組爐，退火程序的下載和退火模型的在線計算，對將操作過程中設(shè)定的退火曲線和數(shù)據(jù)進行

2、保存。 1.2控制功能。級計算機退火模擬計算的結(jié)果作為整個全氫罩式退火爐工作的基礎(chǔ)，滿足了整個退火流程中要控制的對象，具體有溫度、自動點火控制、H2含量、N2流量、閥門操作等等，詳細情況如下：第一，科學(xué)合理的控制氫氣、氮氣的流量和含量，同時也實現(xiàn)了對料室的壓力控制。第二，實時監(jiān)測每個流程中的變量情況，主要有氧含量監(jiān)測、氫氣氮氣等可燃性氣體流量監(jiān)測等。第三，對退火過程中任何一種故障的檢查、報警進行嚴(yán)格控制。第四，對燃燒室和料室溫度進行嚴(yán)格的控制，并執(zhí)行自動點火功能。第五，順利實現(xiàn)和級計算機之間的數(shù)據(jù)交互，能完全接受各種模型設(shè)備得到的計算數(shù)據(jù)，也能將監(jiān)控到的各種信息和故障信息及時的傳送給級計算機，

3、便于其對選用的退火曲線進行及時修改，最后將修改的結(jié)果返回給級計算機。 2.系統(tǒng)中主要控制回路的執(zhí)行 2.1退火過程的溫度控制。本文研究的退火爐控制系統(tǒng)執(zhí)行的是雙閉環(huán)控制，同時控制了料室溫度和燃料室的溫度，其中將燃料室閉環(huán)溫度設(shè)置為加熱罩所能承受的最大溫度850，并且可以根據(jù)料室的溫度和加熱罩溫度上升的情況實現(xiàn)兩個閉環(huán)間的轉(zhuǎn)化，但需要具備一定的切換條件：第一，倘若料室的溫度不小于原有的設(shè)置值，就可實現(xiàn)燃燒室到料室的閉環(huán)切換。第二，倘若燃燒室的實際溫度大于加熱罩的給定值，或者提高了10攝氏度，又或者料室的實際溫度滑落了15攝氏度，則需要將料室閉環(huán)切換到燃料室閉環(huán)。 2.2氣體流量和料室壓力的控制。從圖2可以看出，PI調(diào)節(jié)器在控制氣體壓力和流量的過程中，以串聯(lián)的形式實現(xiàn)控制，其中存在兩個閉環(huán)回路，主回路主要實現(xiàn)對流量的把控，剩下一個回路則對壓力進行把控，兩個閉環(huán)實現(xiàn)的裝置都為閥門定位器。 3.結(jié)語 總之，全氫罩式退火爐控制軟件并沒有脫離原有的工藝技術(shù)，而是以此為研究基礎(chǔ)進行的改進，該軟件不僅在溫度控制和模糊控制算法上具有更前衛(wèi)的計算技術(shù)，而且還更加智能、環(huán)保，對精度的控制也呈現(xiàn)出卓越的效果。本套系統(tǒng)和軟件部分是對西門子S7-300PLC進行的設(shè)計，但對其他應(yīng)用PLC進行退火爐控制同樣適用，僅需要改變語言的使用環(huán)境和設(shè)備接口即可，因此在冶金冷軋領(lǐng)域具有廣泛的市場。 第 3 頁 共 3