姬健翔罩退電氣課件

1、 80 萬(wàn)噸精品冷軋項(xiàng)目 BAF/BH200-560 全氫罩式退火爐 12.12 電氣傳動(dòng) 2.12.1 電動(dòng)機(jī)技術(shù)規(guī)格 一期電動(dòng)機(jī)技術(shù)規(guī)格設(shè)備名稱 容量 數(shù)量 每臺(tái)風(fēng)量（Nm3/h） 電壓 （V） 轉(zhuǎn)速 rpm 備注爐臺(tái)循環(huán)風(fēng) 25KW 48130,000 380 2300變頻控制助燃風(fēng)機(jī) 7.5KW262,450 380 2900冷卻罩風(fēng)機(jī) 7.5KW22*220,000 380 960每個(gè)冷卻罩 2 臺(tái)風(fēng)機(jī)終冷臺(tái)風(fēng)機(jī) 7.5KW40 20,000 380 1450排煙風(fēng)機(jī) 75KW 2*2 100,000 380 1450 二用二備本項(xiàng)目提供 48 個(gè)爐臺(tái)相關(guān)的電動(dòng)機(jī)控制柜的設(shè)計(jì)和供貨，

2、共設(shè)置 6 個(gè) MCC 柜、48 個(gè)爐臺(tái)風(fēng)機(jī)柜，供電電源 電壓：380V/220VAC10%，3 相 4 線 頻率：50Hz（4950.5Hz）22.12.2.1 電源進(jìn)線柜 受電開(kāi)關(guān)：1 個(gè)附件 2 機(jī)組主要設(shè)備功能描述 電流互感器：3 個(gè) 電流表：3 個(gè) 帶切換開(kāi)關(guān)的電壓表：1 個(gè) 指示燈：1 套 水平母排：1 套 總控制電源變壓器（380/220V）：1 個(gè) 其他必要的設(shè)備：1 套電源進(jìn)線柜安裝在電氣室內(nèi)，防護(hù)等級(jí)為 IP3X，柜門裝有冷卻用風(fēng)扇和過(guò)濾器，門帶鎖。柜體色 標(biāo)為 RAL7035。 電源進(jìn)線柜的外形尺寸：寬度 1000mm，高度 2300mm，深度 600mm電源進(jìn)線機(jī)柜安裝

3、在電氣室中，環(huán)境要求如下所示： 室溫：040 相對(duì)濕度：4080%（不結(jié)露） 32.12.2.2 爐臺(tái)風(fēng)機(jī)柜 爐臺(tái)風(fēng)機(jī)柜采用固定式，每個(gè)完成 1 個(gè)爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)的變頻控制。 每個(gè)爐臺(tái)風(fēng)機(jī)柜主要包括： 進(jìn)線電抗器（K119-460）：1 個(gè) 變頻器（6SE6430）：1 個(gè)爐臺(tái)風(fēng)機(jī)柜安裝在電氣室內(nèi)，防護(hù)等級(jí)為 IP3X，柜門裝有冷卻用風(fēng)扇和過(guò)濾器，門帶鎖。柜體色 標(biāo)為 RAL7035。 爐臺(tái)風(fēng)機(jī)柜的外形尺寸：寬度 1000mm，高度 2300mm，深度 600mm。（包括 100mm 的底座，底座 的顏色與柜體相同）。 所有的電爐臺(tái)風(fēng)機(jī)柜均安裝在電氣室中，環(huán)境要求如下所示： 室溫：040 相對(duì)濕

4、度：4080%（不結(jié)露）42.12.2.3 公輔 MCC 柜公輔控制柜主要用于液壓泵電動(dòng)機(jī)等的全電壓直接起動(dòng)；排煙風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)等的全電壓軟起動(dòng)。公輔控制柜主要包括： 自動(dòng)開(kāi)關(guān)：N 個(gè) 接觸器：N 個(gè) 熱繼電器：N 個(gè) 控制電源變壓器（380/220V 2.5KVA） ：1 個(gè) 水平母排：1 套 其他必要的設(shè)備：N 套接觸器的線圈電壓選用 220VAC。 根據(jù)需要，公輔控制柜中還安裝少量的控制電源變壓器、隔離繼電器等，并提供 1 路儀表電源(220V AC)、1 路 PLC 電源(220V AC)及必要的備用電動(dòng)機(jī)控制回路和備用饋電回路。 5公輔控制柜安裝在電氣室內(nèi)，防護(hù)等級(jí)為 IP3X，柜門裝有

5、冷卻用風(fēng)扇和過(guò)濾器，門帶鎖。柜體色 標(biāo)為 RAL7035。 公輔控制柜的外形尺寸：寬度 1200mm，高度 2300mm，深度 600mm。（包括 100mm 的底座，底座 的顏色與柜體相同）。 公輔控制柜均安裝在電氣室中，環(huán)境要求如下所示： 室溫：040 相對(duì)濕度：4080%（不結(jié)露） 62.12.2.4 終冷臺(tái) MCC 柜 每個(gè)終冷臺(tái) MCC 柜用于 23 套終冷臺(tái)電動(dòng)機(jī)的全電壓直接起動(dòng)。終冷臺(tái)控制柜主要包括： 自動(dòng)開(kāi)關(guān)：23 個(gè) 接觸器：23 個(gè) 熱繼電器：23 個(gè) 控制電源變壓器（380/220V 2.5KVA） ：1 個(gè) 水平母排：1 套 其他必要的設(shè)備：1 套接觸器的線圈電壓選用

6、220VAC。 終冷臺(tái)控制柜安裝在電氣室內(nèi)，防護(hù)等級(jí)為 IP3X，柜門裝有冷卻用風(fēng)扇和過(guò)濾器，門帶鎖。柜體 色標(biāo)為 RAL7035。 終冷臺(tái)控制柜的外形尺寸：寬度 1200mm，高度 2300mm，深度 600mm。（包括 100mm 的底座，底 座的顏色與柜體相同）。 終冷臺(tái)控制柜均安裝在電氣室中，環(huán)境要求如下所示： 室溫：040 相對(duì)濕度：4080%（不結(jié)露）72.12.3 UPS 用于車間電源故障時(shí)過(guò)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的供電，容量約 2.5kVA，輸入電壓為交流 220V10%，輸 出電壓為交流 220V，蓄電池（免維護(hù)）容量按持續(xù)放電時(shí)間 30min 考慮。 每個(gè) PLC 柜配一套 UPS。

7、 82.13 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)全氫罩式退火爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)由基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成?；A(chǔ)自動(dòng)化控 制系統(tǒng)由 PLC 和監(jiān)視操作面板（OP）組成，完成退火過(guò)程的控制功能。過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由 1 臺(tái)數(shù) 據(jù)服務(wù)器、2 套 HMI、1 臺(tái)工程師站、1 臺(tái)打印機(jī)組成，主要完成退火過(guò)程的設(shè)定值計(jì)算（由數(shù)學(xué)模型 完成）、過(guò)程參數(shù)的監(jiān)視和保存、報(bào)警記錄及退火過(guò)程報(bào)表的打印和管理等功能。 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)允許當(dāng)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)與過(guò)程計(jì)算機(jī)的通訊故障時(shí)，由基礎(chǔ)自動(dòng)化控制 系統(tǒng)單獨(dú)完成爐臺(tái)的退火操作并記錄相應(yīng)過(guò)程狀態(tài)、故障信息等數(shù)據(jù)。當(dāng)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)與過(guò)程計(jì) 算機(jī)的數(shù)據(jù)通信恢復(fù)正常

8、后，在基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)將被自動(dòng)地存儲(chǔ)到過(guò)程計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù) 庫(kù)中。 本工程建議設(shè)置單獨(dú)的計(jì)算機(jī)室，放置數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、工程師站等關(guān)鍵設(shè)備。 92.13.1 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置及實(shí)現(xiàn)的主要功能 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置圖詳見(jiàn)附圖 5-全氫罩式爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)配置圖。 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成爐臺(tái)的所有控制功能及公輔設(shè)施的控制功能，加熱罩和冷卻罩可在本系統(tǒng) 控制的任一爐臺(tái)上互換。 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制器選用西門子公司的 S7-300，為了提高安全性、可靠性并節(jié)約成本， 每 1 個(gè)爐臺(tái)由一臺(tái) S7-300 控制，公輔設(shè)施由 1 臺(tái) S7-300 控制。所有爐臺(tái)的 SIMATI

9、C S7-300 以及公輔 SIMATIC S7-300 均通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)(TCP/IP 協(xié)議)與 L2 過(guò)程控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，S7-300 之間也 通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/IP 協(xié)議）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 每個(gè)罩式爐的爐臺(tái)閥站、加熱罩均通過(guò) ET200M 與 S7-300 的 CPU 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。ET200M 與 S7-300 的 CPU 之間采用目前廣泛采用的現(xiàn)場(chǎng)總線 PROFIBUS-DP 協(xié)議進(jìn)行通信，最高波特率可達(dá) 12Mbps。 為了將來(lái)可能的擴(kuò)展，PLC 的輸入、輸出和 CPU 的內(nèi)存都留有較大的擴(kuò)展空間，今后可以結(jié)合不 同的控制算法對(duì)溫度、流量和壓力進(jìn)行控制。本項(xiàng)目的輸入/輸

10、出點(diǎn)數(shù)預(yù)留 5%的余量，并在柜內(nèi)預(yù)留 5%輸入/輸出板的擴(kuò)展空間。 10每臺(tái) S7-300 帶一個(gè)有功能鍵和數(shù)字鍵盤的操作監(jiān)視器，可監(jiān)視和操作對(duì)應(yīng)爐臺(tái)的退火過(guò)程，保證 在 L2 計(jì)算機(jī)故障的情況下仍可繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。操作監(jiān)視器提供以下文本畫面功能： 參數(shù)表：可修改當(dāng)前退火溫度設(shè)定值、吹掃設(shè)定值、冷卻過(guò)程設(shè)定值； 過(guò)程概況：顯示爐臺(tái)過(guò)程狀態(tài)及退火過(guò)程實(shí)際參數(shù)-溫度、壓力、流量及已完成的退火時(shí)間； 過(guò)程數(shù)據(jù)：給出爐臺(tái)主要過(guò)程數(shù)據(jù)、退火程序號(hào)、過(guò)程狀態(tài)和 H2、N2、燃?xì)獾牧髁恳约半娏?消耗數(shù)據(jù)； 信息表：包括退火過(guò)程主要背景信息，如安全吹掃和密封試驗(yàn)的未完成時(shí)間 報(bào)警表：列出退火過(guò)程中本爐臺(tái)及與其退

11、火相關(guān)的加熱罩和冷卻罩的報(bào)警信息。 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下控制功能： 按退火程序輸入設(shè)定值； 各種關(guān)鍵輸入信號(hào)的合理性檢查； 按工藝要求實(shí)現(xiàn)整個(gè)退火過(guò)程的控制（按照工藝流程把退火工藝分為 14 個(gè)正常段和故障后處理 的 9 個(gè)特殊段）； 11 二個(gè)串聯(lián)的氫氣入口閥、內(nèi)罩和爐臺(tái)間的泄漏測(cè)試； 爐臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)、冷卻罩冷卻風(fēng)機(jī)、加熱罩助燃風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制； 燒嘴的點(diǎn)火控制、燃燒控制； 內(nèi)罩壓力的監(jiān)視和控制； 存貯多步時(shí)間-溫度和時(shí)間-流量圖表，存貯整個(gè)退火過(guò)程和冷卻周期的設(shè)定點(diǎn)值； 按退火曲線調(diào)節(jié)內(nèi)罩溫度（軟件控制器）； 按不同的控制算法調(diào)節(jié)加熱罩溫度（軟件控制器）； 循環(huán)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制； 對(duì)各

12、類檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視（包括安全設(shè)施的檢測(cè)信號(hào)），當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)根據(jù)預(yù)定的程序進(jìn) 行報(bào)警和控制（按照工藝流程把退火工藝分為 14 個(gè)正常段和故障后處理的 9 個(gè)特殊段）； 各種記錄功能（在內(nèi)部緩沖器 RAM 中以最小時(shí)間間隔 6 秒記錄運(yùn)行過(guò)程的溫度、H2 和 N2 的 流量、內(nèi)罩的壓力、溫度的設(shè)定點(diǎn)）； 各種顯示功能； 在爐臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)和 HMI 設(shè)置緊急吹掃按鈕操作； 維護(hù)用手動(dòng)操作功能； 測(cè)試用手動(dòng)操作功能； 與 L2 系統(tǒng)的通信功能；122.13.2 S7-300 的特點(diǎn) S7-300 PLC 采用模塊化設(shè)計(jì)。模塊化結(jié)構(gòu)使得 S7-300 靈活而易于維護(hù)，當(dāng)其中某一塊模塊出現(xiàn)故 障時(shí)，

13、在幾分鐘內(nèi)就可完成模板的更換。S7-300 PLC 具有以下特點(diǎn)： 模塊化設(shè)計(jì)； DIN 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝； 集成的背板總線； 可靠的前連接器，在更換模塊時(shí)不需拆卸導(dǎo)線； 沒(méi)有槽位限制，信號(hào)模塊和通訊模塊可不受限制地插到任一槽位上。132.13.3主要模板的選型 電源模板 PS307：將 120/230V AC 轉(zhuǎn)換到 24V DC 工作電壓，為 S7-300/ET200M 提供電源，輸 出電流有 2A、5A 和 10A 三種； CPU 模板 315-2DP：具有中、大規(guī)模的程序存儲(chǔ)容量；對(duì)二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理 性能，功能全；支持各類功能模塊和通信模塊；集成有 MPI 和 DP 二個(gè)通

14、信接口，DP 為主站/ 從站接口；可用于大規(guī)模的 I/O 配置；可用于建立分布式 I/O 結(jié)構(gòu)； 以太網(wǎng)通信模板 CP343-1：該模塊具有自身的處理器，用于與 L2 計(jì)算機(jī)及其他 S7-300 的工業(yè)以太網(wǎng)通訊；1 至 4 層符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；以多重協(xié)議方式實(shí)現(xiàn)“S7 通信”、“PG/OP 通信”、“S5 兼 容通信”等；具有 RJ45 插口； 數(shù)字量輸入模塊 SM321：電源為 DC24V，16 點(diǎn)或 32 點(diǎn)，帶光藕隔離； 數(shù)字量輸出模塊 SM322：電源為 DC24V，32 點(diǎn)或 16 點(diǎn)或 8 點(diǎn)，額定電流 0.5A 或 2A，帶光藕 隔離； 14 模擬量輸入模塊 SM331：8 點(diǎn)或

15、2 點(diǎn)，帶光藕隔離； 模擬量輸出模塊 SM332：8 點(diǎn)或 4 點(diǎn)或 2 點(diǎn)，帶光藕隔離； 數(shù)字量輸入/輸出模塊 SM323：電源為 DC24V，8 點(diǎn)輸入/8 點(diǎn)輸出或 16 點(diǎn)輸入/16 點(diǎn)輸出，輸出 額定電流 0.5A，帶光藕隔離； 接口模板 IM153-1：用于 SM、FM、CP 的 I/O 接口模板；RS485 接口； Profibus-DP 網(wǎng)線：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選用電氣電纜或光纜； 操作監(jiān)視面板 OP77B： 4.5 象素圖形顯示屏，可顯示位圖或棒圖； MultiMediaCard （MMC） 存儲(chǔ)卡用于配方數(shù)據(jù)和項(xiàng)目備份； 具有用于打印機(jī)和項(xiàng)目下載的 USB 接口； 內(nèi)置

16、MPI 和 PROFIBUS DP （12 Mbit/s）接口； 可使用 SIMATIC WinCC flexible Standard 進(jìn)行組態(tài)； 152.13.4 PLC 柜和現(xiàn)場(chǎng)盤箱柜 2.13.4.1 爐臺(tái) PLC 柜 每個(gè)爐臺(tái) PLC 柜安裝 4 套 S7-300（含電源模板、CPU 模板、通訊模板、I/O 模板）及相應(yīng)的操作 監(jiān)視面板（OP）、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、熔斷器、警鈴、隔離繼電器、端子等。本工程共設(shè)置 12 個(gè)爐臺(tái) PLC 柜。 爐臺(tái) PLC 柜的柜體選用 RITTAL 柜體，柜體色標(biāo)為 RAL7035。PLC 柜防護(hù)等級(jí)為 IP3X，柜內(nèi)裝有 冷卻風(fēng)扇、照明和插座，門帶鎖。 爐

17、臺(tái) PLC 柜的外形尺寸：寬度 600mm，高度 2000mm，深度 600mm。 爐臺(tái) PLC 柜安裝在操作室內(nèi)，對(duì)操作室的環(huán)境要求： 室溫：040 相對(duì)濕度：4080%（不結(jié)露） 162.13.4.2 公輔 PLC 柜 公輔 PLC 柜安裝 1 套 S7-300（含電源模板、CPU 模板、通訊模板、I/O 模板）及相應(yīng)的操作監(jiān)視 面板(OP)、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、熔斷器、警鈴、隔離繼電器、端子等。本工程設(shè)置 2 個(gè)公輔 PLC 柜。 公輔 PLC 柜的柜體選用 RITTAL 柜體，柜體色標(biāo)為 RAL7035。公輔 PLC 柜防護(hù)等級(jí)為 IP3X，柜 內(nèi)裝有冷卻風(fēng)扇、照明和插座，門帶鎖。 公輔 P

18、LC 柜的外形尺寸：寬度 600mm，高度 2000mm，深度 600mm。 公輔 PLC 柜安裝在操作室內(nèi)，對(duì)操作室的環(huán)境要求： 室溫：040 相對(duì)濕度：4080%（不結(jié)露） 172.13.4.3 閥站控制柜 每個(gè)爐臺(tái)閥站控制柜控制 1 個(gè)爐臺(tái)，柜內(nèi)安裝 1 套 ET200（含電源模板、通訊模板、I/O 模板）及 相應(yīng)的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、熔斷器、爐內(nèi)溫度顯示器、氧含量信號(hào)變送和顯示、轉(zhuǎn)速監(jiān)視變送器、隔離繼電 器、端子等。 爐臺(tái)閥站控制柜安裝在對(duì)應(yīng)爐臺(tái)的下方地下室，采用戶內(nèi)安裝、正面單向單開(kāi)門方式，防護(hù)等級(jí)為 IP54，柜內(nèi)裝有內(nèi)部照明和插座，門帶鎖。柜體色標(biāo) RAL7035。爐臺(tái)閥站控制柜的概略

19、外形尺寸：寬度 800mm，高度 2200mm，深度 600mm。 182.13.4.4 冷卻罩控制箱 每個(gè)冷卻罩上安裝一個(gè)冷卻罩控制箱，控制箱內(nèi)安裝接線端子和冷卻風(fēng)機(jī)控制用接觸器、保護(hù)用熱 繼電器。每個(gè)冷卻罩控制箱帶有一個(gè)動(dòng)力插頭和一個(gè)控制插頭，插頭和控制箱的端子間采用軟電纜連接。 冷卻罩控制箱為戶內(nèi)型，防護(hù)等級(jí)為 IP54，門帶鎖。箱體色標(biāo) RAL7035。 冷卻罩控制箱的概略外形尺寸：寬度 350mm，高度 400mm，深度 200mm。 2.13.4.5 爐臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作箱 在每個(gè)爐臺(tái)旁安裝一個(gè)爐臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作箱。操作箱面板上安裝有操作開(kāi)關(guān)、指示燈、帶燈按鈕和緊停 吹掃按鈕等；操作箱側(cè)面安裝一

20、個(gè)動(dòng)力插座和一個(gè)控制信號(hào)插座，與加熱罩或冷卻罩連接。爐臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操 作箱的防護(hù)等級(jí)為 IP54，箱體色標(biāo) RAL7035。 爐臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作箱的概略外形尺寸：寬度 400mm，高度 950mm，深度 200mm。 192.13.4.6 加熱罩控制箱 每個(gè)加熱罩上安裝一個(gè)加熱罩控制箱，控制箱內(nèi)安裝 12 個(gè)燒嘴控制器、助燃風(fēng)機(jī)控制用接觸器和 保護(hù)用熱繼電器、1 套 ET200（含電源模板、通訊模板、I/O 模板）及相應(yīng)的自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、熔斷器、 隔離繼電器、端子等。每個(gè)加熱罩控制箱帶有一個(gè)動(dòng)力插頭和一個(gè)控制插頭，插頭和控制箱的端子間采 用軟電纜連接。 加熱罩控制箱為戶內(nèi)型，防護(hù)等級(jí)為 IP54，門帶鎖。為

21、了防止罩體輻射熱，在加熱罩控制箱的背 面、正面各安裝一塊隔熱板。柜體色標(biāo) RAL7035。 加熱罩控制箱的概略外形尺寸：寬度 800mm，高度 1100mm，深度 400mm。 2.13.4.7 終冷臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作箱 在終冷臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置 5 個(gè)現(xiàn)場(chǎng)操作箱，每個(gè)操作箱控制 5 個(gè)終冷臺(tái)。操作箱安裝有操作開(kāi)關(guān)、緊停按 鈕、端子等。終冷臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作箱為戶內(nèi)型，防護(hù)等級(jí)為 IP54，門帶鎖。柜體色標(biāo) RAL7035。終冷臺(tái)具 備操作室、現(xiàn)場(chǎng)二地操作功能。 202.14 過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 全氫罩式退火爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)由基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。 基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)由 PLC 和監(jiān)視操作面板（

22、OP）組成，完成退火過(guò)程的控制功能。過(guò)程計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng)由 1 臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器、2 套 HMI 和 1 臺(tái)打印機(jī)組成，主要完成退火過(guò)程的設(shè)定值計(jì)算（由數(shù)學(xué)模型完成）、過(guò)程參數(shù)的監(jiān)視和保存、組垛模型、接收 L3 的計(jì)劃信息、報(bào)警記錄及退火過(guò)程報(bào)表的打 印和管理等功能。 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)允許當(dāng)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)與過(guò)程計(jì)算機(jī)的通訊故障時(shí)，由基礎(chǔ)自動(dòng)化控制 系統(tǒng)單獨(dú)完成爐臺(tái)的退火操作并記錄相應(yīng)過(guò)程狀態(tài)、故障信息等數(shù)據(jù)。當(dāng)基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)與過(guò)程計(jì) 算機(jī)的數(shù)據(jù)通信恢復(fù)正常后，在基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)將被自動(dòng)地存儲(chǔ)到過(guò)程計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù) 庫(kù)中。 21 與 L3 的數(shù)據(jù)通訊； 圖形顯示與監(jiān)控； 數(shù)學(xué)模

23、型； 退火過(guò)程參數(shù)設(shè)定； 退火過(guò)程動(dòng)態(tài)顯示； 鋼卷在線跟蹤； 故障報(bào)警； 數(shù)據(jù)收集； 歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)； 報(bào)表打??； 遠(yuǎn)程維護(hù)。 2.14.2 過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)如下功能：222.14.2.1 與 L3 的數(shù)據(jù)通訊（預(yù)留功能） 接受 L3 下達(dá)的生產(chǎn)指令：鋼卷和堆垛數(shù)據(jù)、退火要求、用戶合同號(hào)、鋼種等； 向 L3 上報(bào)生產(chǎn)實(shí)績(jī)：鋼卷的退火量、退火等級(jí)、鋼卷去向、介質(zhì)消耗量、爐子生產(chǎn)能力等； 詳細(xì)的通訊內(nèi)容在基本設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)時(shí)決定 2.14.2.2 圖形顯示與監(jiān)控 1） 全部爐臺(tái)的狀態(tài)監(jiān)視（詳見(jiàn)附圖 6） 用顏色、圖形以及字符表示車間內(nèi)爐臺(tái)使用狀態(tài)（空爐臺(tái)、待維修

24、爐臺(tái)、運(yùn)行中的爐臺(tái)、待卸 料爐臺(tái)等），便于操作人員及時(shí)了解車間內(nèi)各爐臺(tái)的狀態(tài)，進(jìn)行必要的作業(yè)（裝料、設(shè)置內(nèi)罩、 設(shè)置加熱罩、設(shè)置冷卻罩、卸料等）； 2） 單個(gè)爐臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視（詳見(jiàn)附圖 7） 爐內(nèi)裝料的數(shù)據(jù)；介質(zhì)的流量、壓力；爐內(nèi)溫度；各個(gè)閥門的狀態(tài)；各種風(fēng)機(jī)的狀態(tài)；內(nèi)罩、 加熱罩和冷卻罩的設(shè)置情況等； 232.14.2.3 退火過(guò)程參數(shù)設(shè)定 退火鋼卷參數(shù)顯示：鋼卷尺寸，帶鋼厚度，退火記錄號(hào)，重量，用戶編號(hào)等； 退火參數(shù)設(shè)定：根據(jù)所輸入鋼卷的幾何參數(shù)和退火等級(jí)后，過(guò)程控制計(jì)算機(jī)利用數(shù)學(xué)模型給出 相應(yīng)的產(chǎn)品退火參數(shù)，并將該組參數(shù)下載到基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)； 口令保護(hù)：對(duì)不同操作者采用不同級(jí)別的口

25、令授權(quán)，以保護(hù)系統(tǒng)的安全性。 2.14.2.4 退火過(guò)程動(dòng)態(tài)顯示 退火過(guò)程動(dòng)態(tài)顯示詳見(jiàn)附圖 9。 24 趨勢(shì)圖顯示：爐內(nèi)壓力、溫度（設(shè)定值和實(shí)際值）、O2 含量、氫氣流量、氮?dú)饬髁俊⒀h(huán)風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度等的實(shí)時(shí)曲線圖顯示； 棒圖顯示：使操作人員對(duì)各退火參數(shù)的變化有直觀的概念。 2.14.2.5 故障報(bào)警 故障報(bào)警詳見(jiàn)附圖 11。 故障報(bào)警：對(duì)不同等級(jí)的故障以不同的方式表示。一級(jí)故障用紅色顯示故障名稱，并用電鈴報(bào) 警；二級(jí)故障用黃色顯示故障名； 25 故障記錄：對(duì)一級(jí)故障，在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)保存并在線打?。?報(bào)警色：與現(xiàn)有的保持一致。 2.14.2.6 數(shù)據(jù)收集 收集各類事件。 2.14.2.7

26、歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)詳見(jiàn)附圖 8。 退火日志記錄：主要操作指令、退火過(guò)程主要階段的記錄，退火過(guò)程的故障記錄； 一個(gè)退火周期的設(shè)定值和實(shí)際值的記錄； 退火日志和報(bào)表存儲(chǔ)期為一年，為了確保數(shù)據(jù)的安全，每 1 個(gè)月必須對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)用光盤進(jìn)行備份。 262.14.2.8 報(bào)表打?。òń唤影啾恚?生產(chǎn)報(bào)表打?。籂t臺(tái)產(chǎn)量，燃料消耗，保護(hù)氣體消耗，冷卻水消耗，退火時(shí)間統(tǒng)計(jì)，鋼卷數(shù)據(jù)； 退火過(guò)程歷史曲線打?。?退火過(guò)程主要事件記錄打?。?交接班報(bào)表打印。 2.14.2.9 其他 幫助信息：每個(gè)畫面上設(shè)有幫助信息；當(dāng)錯(cuò)誤的按了某個(gè)按鈕時(shí)，會(huì)有幫助信息顯示。 2.14.3 數(shù)學(xué)模型 2.14.3.1 退火

27、過(guò)程數(shù)學(xué)模型 退火數(shù)學(xué)模型是根據(jù)鋼種、鋼卷參數(shù)和堆垛狀況計(jì)算加熱、均熱和冷卻過(guò)程需要的時(shí)間，并對(duì) 退火過(guò)程進(jìn)行熱工分析，是退火過(guò)程控制的核心。不同鋼種有其相應(yīng)的退火曲線，按照退火曲 線，數(shù)學(xué)模型能夠準(zhǔn)確計(jì)算出各種規(guī)格帶鋼（厚度、寬度、鋼卷外徑）在不同堆垛情況（堆垛 卷數(shù)、不同尺寸鋼卷堆垛）鋼卷芯部溫度達(dá)到退火設(shè)定溫度時(shí)的時(shí)間。即能提高產(chǎn)品的退火質(zhì) 量和性能，又能有效地節(jié)約能源和占爐時(shí)間。 27 退火模型主要完成退火過(guò)程的如下熱工分析： 計(jì)算退火過(guò)程鋼卷斷面溫度分布； 計(jì)算監(jiān)視點(diǎn)與卷邊及卷芯溫度的關(guān)系曲線； 退火模型在線控制：根據(jù)堆垛模型計(jì)算的結(jié)果和來(lái)自上位機(jī) L3 的退火鋼卷的信息后，通過(guò)本模

28、 型計(jì)算出該爐的退火參數(shù)（加熱時(shí)間，保溫時(shí)間，冷卻時(shí)間），存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中并被自動(dòng)傳送到 該爐臺(tái)的 S7-300 控制器中；并根據(jù)退火過(guò)程的參數(shù)，在線計(jì)算鋼卷斷面溫度分布，并在線提示 剩余的退火時(shí)間，一旦完成退火即予以提示。 282.14.3.2 組垛模型 組垛模型的功能是通過(guò)從 L3（或人工輸入）獲得的鋼卷相關(guān)數(shù)據(jù)（如鋼卷等級(jí)、重量、尺寸、 交貨時(shí)間、加熱冷卻的設(shè)定點(diǎn)溫度等）和罩式爐的裝料情況進(jìn)行優(yōu)化組合堆垛，以達(dá)到節(jié)約能 源、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的。主要的優(yōu)化組垛原則如下： 相似的退火曲線（可以混裝）； 最優(yōu)裝爐量（堆垛高度和卷重）； 有利于保護(hù)氣體的最優(yōu)； 兼顧交貨時(shí)間。 提供手動(dòng)調(diào)整，使操作人員能夠自主調(diào)整堆垛，來(lái)滿足特殊的原料堆垛組合。 2.14.3.3 加熱罩、冷卻罩、終冷臺(tái)的使用管理功能 根據(jù)當(dāng)前爐群和設(shè)備的狀態(tài)，按照節(jié)能、提高設(shè)備利用率等原則自動(dòng)地合理分配加熱罩、冷卻罩和 終冷臺(tái)。 292.14.4 鋼卷在線跟蹤 完成鋼卷從罩式爐前庫(kù)到罩式爐后庫(kù)的跟蹤。 鋼卷跟蹤范圍：罩式爐前庫(kù)爐臺(tái)終冷臺(tái)罩式爐后庫(kù)； 鋼卷跟蹤的輸入信號(hào)：人工輸入； 跟蹤結(jié)果的顯示：在畫面上