脫脂電氣自動化許紅穎

脫脂機組電氣自動化控制電氣系統概述傳動系統基礎自動化系統過程自動化儀表電解脫脂脂生產線線的電氣氣設備集集成主要要包括電電氣傳動動設備（（交流變變頻裝置置）、定定速電機機控制中中心（MCC）、基礎礎自動化化設備（（PLC、HMI、網絡等等）、過過程自動動化設備備以及專專有成套套電氣控控制裝置置（焊機機、電解解脫脂整整流電源源等），，以及配配套開發(fā)發(fā)生產線線PLC、HMI的應用軟軟件等工工作內容容。電解質生生產線電氣系統統采用三三電一體體化（EIC）數字控控制系統統,能完成全全線的物物料跟蹤蹤、邏輯輯、順序序、位置置、運行行、速度度、張力力、工藝藝控制及及全過程程同步控控制的協協調等，，并完成成在線實實時數據據的采集集、分析析及故障障診斷功功能。電解脫脂脂生產線線基礎自自動化和和電氣傳傳動均采采用當代代先進、、可靠的的硬件設設備及控控制技術術，具有有高開放放性、可可集成性性、高可可靠性和和可維護性性。電解脫脂脂生產線線電氣系系統特點點網絡化結結構，電電氣、儀儀表、計計算機三三電一體體化，系系統簡潔潔、效率率高；數字化控控制，大大量基礎礎信息參參與控制制和數據據傳送，，自動化化程度高高；模塊化硬硬件，可可靠性高高和易維維護；控制系統統開放性性好，兼兼容性強強，利于于系統的的升級開開發(fā)和擴擴展；采用當今今業(yè)界最最新的控控制原理理和電氣氣元器件件，保證證生產線線的先進進性。電氣系統統概述主要電氣氣設備組成傳動控制制自動化系系統軟件功能能網絡結構構人機接口口傳動控制制生產線主主傳動采采用交流電機機傳動，變速設設備的傳傳動均采采用直-交矢量調調速，控制調調節(jié)系統統全部采采用全數字式式控制系系統。傳動系統統具有速度控制制、張力控制制、緊急停車車控制、故障診斷斷和顯示示報警、與上位機機網絡通通訊等功能。。主傳動系系統采用用SIEMENS公司的SINAMICSS120多軸驅動動裝置。。S120集V/F、矢量控制制、伺服控制制于一體的的電機控控制驅動動裝置。應用S120矢量調速速有以下下特點：：電機調調速精度度高、可可以對轉轉矩實行行精確控控制、系系統的動動態(tài)響應應速度快快、電動動機的加加速特性性好等。。自動化系系統自動化系系統分成成三級：：第一級級為基礎礎自動化化級，第第二級為為過程控控制級，，第三級級為生產產管理級級（預留留接口））。生產線的基礎自自動化系系統包括括電氣傳傳動、自自動化儀儀表系統統、工藝藝順序邏邏輯控制制三大部部分。它它與生產產過程控控制計算算機一起起，形成成完整統統一、協協調控制制的自動動化系統統。過程控制制級采用工工控機，，進行原原始數據據的輸入入、生產產過程主主要參數數的設定定和過程程數據的的傳輸，，完成各各機組運運行的監(jiān)監(jiān)控、人人機對話話、數據據收集、、數據通通信、過過程跟蹤蹤等功能能，以及及為操作作人員提提供操作作指導和和打印各各種生產產管理報報表等。。軟件功能能網網絡結結構采用滿足足各種不不同工藝藝要求的的功能模模塊，如如張力控控制模塊塊、速度度分配模模塊以及及物料跟跟蹤模塊塊等。PLC應用程序序編寫采采用SIMATICSTEP7軟件，MP277人機界面面應用程程序采用用WinCCflexible軟件編寫寫，操作作員站人人機界面面采用WinCC軟件編寫寫。采用目前前世界上上先進、、通用、、標準化化語言、、高速通通訊的開開放型網絡結構構。過程自動動化與基礎自自動化之之間采取取工業(yè)以以太網（（PROFINET）通訊，，基礎自自動化與與觸摸屏屏、分散散式遠程程IO模塊以及及傳動調調速裝置置之間則則采用PROFIBUS-DP通訊模式式。人機接口口生產線采采用觸摸摸屏、工工控機操操作為主主，選擇擇開關、、按鈕為為輔的操操作方式式。通過過觸摸屏屏和工控控機的界界面，顯顯示生產產過程的的設定值值和實際際值，顯顯示和控控制各傳傳動裝置置，顯示示輔助設設施的運運行狀態(tài)態(tài)。同時，系統又又擁有完完善的故故障診斷斷功能，，對生產產線控制制系統進進行在線線診斷和和事故報報警監(jiān)視視。另外外，單獨獨采用一一臺工控控機作為為程序員員工作站站，可以以進行在在線編程程或修改改。主要設備備參數(1)原料及成成品規(guī)格格鋼卷外徑徑Max：Φ2000mm鋼卷內徑徑Φ508mm帶鋼寬度度750mm～1300mm帶鋼厚度度0.25～1.8mm鋼卷重量量max：28T(2)生產線速速度參數數線速度400m/min加減速率率0.5m/sec2正常起/停8sec急停穿帶速度度30m//min(3)主要設備備技術規(guī)規(guī)格生產能力力：約30萬噸/年電解脫脂脂整流器器：±8000A，±30V，2套開卷機張張力：Max2000kg脫脂段張張力：Max3000kg卷取機張張力：Max4200kg裝機容量量序號設備容量(kW)數

量備

注1交流調速電機818.642臺

2交流定速電機37535臺

3電解脫脂整流電源5762套288kw/套4焊機2001套

----1969.6--------供電及環(huán)環(huán)境要求變壓器分分配進線電壓壓：380±10%V，50±3%HZ，三相五五線制；；電氣室溫溫度要求求15-30℃電氣室相相對濕度度≤95%，不凝露；接地系統統要求設備保護接地地≤4Ω，獨立立接地；；控制系統統接地≤1Ω，獨立立接地；；網絡系統接地地≤1Ω，獨立立接地；；共有1臺變壓器器。其中中生產線線的動力力負載采采用中性性點直接接接地系系統，低低壓配電電系統均均考慮接接地保護護。#變壓器（（交流變變頻驅動動的輥子子的變頻頻調速系系統、定定速電機機系統、、焊機、、整流電電源及公公輔設備備）：三三相，400V，2000KVA傳動系統統變頻調速速系統生產線的的主傳動動設備在在CPU的控制下下，將鋼鋼帶從開開卷機，，張緊機機組，輸輸送到收收卷機。。開卷機、、卷取機機、張緊緊輥、轉轉向輥的的變頻電電機都帶帶有速度度反饋的的脈沖發(fā)發(fā)生器，，是閉環(huán)環(huán)的矢量量控制方方式。這這種方式式的優(yōu)點點在于電電機調速速精度高高，可以以對轉矩矩實行精精確控制制，系統統的動態(tài)態(tài)響應速速度快，，電機的的加速度度特性好好。（1）電氣氣參數整流回饋饋電源輸輸出電壓壓：510V～650VDC速度控制制精度（（帶PG）：±0.05%速度控制制精度（不不帶PG）：±0.1%%速度控制制精度（（V/F控制）：：±0.1%%穩(wěn)態(tài)張力力控制精精度：±10kg編碼器：：進口品牌

（2）整流流回饋單單元西門子SINAMICSS120交流調速速裝置是是直流電電源輸入入、交流流電源輸輸出的工工作模式式，所以以采用一一臺西門門子整流流回饋單單元統一一提供直直流電源源，這種種配置方方式使得得處于發(fā)發(fā)電或電電動狀態(tài)態(tài)的控制制單元之之間可以以通過中中間回路路進行能能量交換換、降低低電力損損耗，并并且防止止傳動裝裝置的供供電電源源的波動動。整流回饋單元元為緊湊湊型結構構的電力力電子裝裝置，把把交流電電轉化為為電壓穩(wěn)穩(wěn)定的直直流電。。整流單單元功率率部分采采用6脈沖晶閘閘管組成成，輸出出電壓（（中間回回路電壓壓）有一一個微處處理器的的數字調調節(jié)器自自動完成成調節(jié)。。主要電氣氣技術指指標：額定輸入入電壓：：3相AC380V--15%%直流輸出出電壓：：DC510V--15%%～650V+10%額定輸入入頻率：：46Hz～64Hz防護等級級：IP00工作環(huán)境境溫度：：0℃～40℃進線側功功率因素素cosΦΦ≈1四象限運運行裝置冷卻卻：風冷冷控制電壓壓：DC24V（電壓運運行范圍圍20V～30V）控制方式式：操作作面板或或通過PROFIBUS-DP網絡控制制（3）S120變頻器變頻調速速電機采用用SIEMENS公司的SINAMICSS120多軸驅動動控制系系統。S120電機驅動動器輸出出是為IGBT功率元件件，控制制單元采采用高性性能CPU，全數字字控制技技術，模模塊化設設計，一一個控制制單元可可以同時時控制幾幾個功率率輸出單單元-電機模塊塊。SINAMICSS120系列驅動動器是全全系列通通用和模模塊化的的產品，，按照所所需電機機功率，，選用不不同規(guī)格格、結構構形式（（書本型型、裝機機裝柜型型）產品品。在所所有功率率范圍內內的驅動動裝置和和系統元元件(電源模塊塊)都有一個個統一的的設計和和相同的的接線系系統，方方便使用用和維護護。SINAMICSS120（多軸系系統）的的驅動系系統的主主要組成成部分：：控制模塊塊（CU320）：整個個驅動系系統的控控制部分分電源模塊塊（SLM）：將交交流轉變變成直流流，并能能實現能能量回饋饋電機模塊塊（功率率模塊））：電機機的供電電電源傳感器模模塊：將將編碼器器信號轉轉換成DRIVE-CLiQ可識別的的信號直流24V電源模塊塊：用于于系統的的控制部部分的供供電端子模塊塊和選件件板：根根據需要要選配，，如I/O板和通訊訊板SINAMICSS120（多軸系系統）的的驅動系系統的主主要特點點：集多種控控制模式式于一體體（能控控制普通通的三相相異步機機、同步步機、扭扭矩電機機及直線線電機））在一個控控制單元元下，各各軸之間間能快速速進行數數據交換換集成的Profibus-DP接口，容容易和上上位機連連接圖形化的的調試軟軟件Starter，能實時時監(jiān)控各各過程變變量及動動態(tài)測試試系統的的特性自由功能能塊，能能實現邏邏輯功能能、運算算功能及及相關的的工藝功功能用CFC語言進行行編程同一控制制模塊，，方便使使用和維維護（4）主傳動系系統硬件件組成主供電開開關快速熔斷斷器電抗器整流回饋饋單元公共直流流母排S120變頻器輸出電抗抗器（根根據實際際需要））（5）與基礎自自動化系系統接口口通過PROFIBUS-DP總線，傳傳動部分分與基礎礎自動化化控制系系統可以以進行通通訊。以以下信息息將被傳傳送：傳動操作作命令：：－傳動開/關－傳動爬行行傳動運行行參考值值：－速度參考考值－加速度參參考值－張力或轉轉矩參考考值傳動運行行實際值值：－速度實際際值－電流實際際值傳動狀態(tài)態(tài)信息：：每個傳動裝置置的錯誤誤和故障障信息都都將被傳傳送，并并且傳動動狀態(tài)將將在HMI上顯示出出來。序號設備名稱電機功率電機數量（臺）功率小計（kw）1開卷機132Kw11322入口上卷小車電機3Kw133出口卸卷小車電機3Kw134開卷夾送剪切3Kw135出口夾送剪3Kw136卷前轉向夾送輥3Kw1371#張緊機30Kw+45Kw27582#張緊機22Kw+30Kw2529卷取機355Kw135510沉沒輥4Kw41611轉向擠干輥4Kw31212轉向擠干輥壓輥2.2Kw36.613刷輥支撐輥4Kw83214預脫脂擠干輥4Kw28151#噴淋刷洗擠干輥4Kw28162#噴淋刷洗擠干輥4Kw416172#噴淋水洗出口擠干輥4Kw41618熱風烘干風機75Kw175

合計----42818.6（6）變頻調速速電機表表（初步步）定速電機機和馬達達控制中中心（MCC）主要用于液壓壓站，對對中糾偏偏單元，，脫脂段段循環(huán)泵泵，熱風風烘干風風機等設設備的控控制。這這些電機機根據容容量的大大小又分分成兩種種不同的的啟動方方式：功功率在45KW以下的電電機采用用直接啟啟動方式式，功率率大于和和等于45KW的電機采采用軟啟啟動器進進行降壓壓啟動。。熱風烘烘干風機機調速裝裝置共兩兩臺，一一用一備備。（1）定速交流流馬達絕緣等級：F級外殼：IP55冷卻：風冷潤滑：電機永久久潤滑（2）電機控制制中心（（MCC）保護等級：IP20總進線開關關容量考考慮15-20%的余量電機采用斷路路器和接接觸器進進行供電電，由PLC系統統一一進行啟啟停或連連鎖控制制考慮短路、斷斷路和過過熱保護護電機≥45kW時使用軟軟啟動器器（3）MCC信號接口口MCC信號接口口包括PLC輸出的指指令信號號和輸入入到PLC的電機運運行狀態(tài)態(tài)反饋信信號，每每個接口口信號信信息都應應反饋至至遠程I/O單元。送至MCC信號：接觸器線線圈的得得電/失電MCC輸出信號號：接觸器狀狀態(tài)反饋饋包括斷路路器跳閘閘，熱繼繼電器過過載通過觸摸摸屏可以以對工藝藝設備進進行啟動動/停止等操操作，當當這些設設備出現現異常狀狀況時，，能及時時通過上上位機或或觸摸屏屏進行故故障分析析和報警警顯示。序號設備名稱電機功率電機數量（臺）功率小計（kw）1開卷機壓輥電機1.5Kw11.52輥刷電機11Kw8883預脫脂噴淋和1#刷洗噴淋泵22Kw2444電解脫脂循環(huán)泵22Kw24452#刷洗噴淋泵5.5Kw21161#水洗噴淋泵11Kw22272#水洗噴淋泵11Kw2228軟水直沖泵1.5Kw239排廢氣風機22Kw12210堿霧洗滌噴淋泵1.5kw2311消泡器1.5Kw4612污水泵電機5.5Kw21113開卷液壓站循環(huán)泵22Kw24414收卷液壓站循環(huán)泵22Kw24415CPC對中裝置液壓站循環(huán)泵5.5Kw15.516EPE糾偏裝置液壓站循環(huán)泵5.5Kw15.5

合計----36376.5（5）定定速電機機表（初初步）基礎自動動化系統統基礎自動動化系統統的主要要控制功功能如下下：各段順序控控制傳動功能如張張力控制制、速度度控制等等儀表控制鋼卷和帶鋼鋼的物料料跟蹤數據采集集操作、監(jiān)視以以及故障記錄錄主CPU完成的主主要功能能：開卷機和收卷機機的邏輯輯控制、、恒張力力控制開卷機和收卷機機的靜態(tài)態(tài)、動態(tài)態(tài)力矩補補償入口段換卷時時、出口口段卸卷卷時的自自動減速速和邏輯輯控制卷徑自動計計算模型型的建立立與實現現張緊機組速速度控制制和負荷荷平衡控控制全線傳動系統統速度一一致控制制和張力力梯度控控制帶鋼跟蹤控制制全線液壓、氣氣動系統統邏輯控控制全線定速電機機的控制制全線傳感器信信號的采采集與處處理全線運行聯鎖鎖控制觸摸屏完完成功能能：各段張力值值、運行行速度顯顯示開卷或收卷卷卷徑顯示示各段工藝設設備操作作換卷或卸卷卷操作步步驟提示示故障報警警顯示關鍵技術術（1）生產線運運行模式式生產線運行模式式控制是是生產線線的主控控制。它它提供不不同的運運行模式式以滿足足控制設設備每一一項任務務的要求求。根據據運行模模式，由由過程計計算機、、HMI系統或現現場操作作箱來執(zhí)執(zhí)行生產產線運行行，并且且通過人人機界面面顯示工工作狀態(tài)態(tài)。啟動運行行生產線相關部分分按照正正常起動動斜坡加加速到由由控制計計算機指指定的運運行速度度。它可可以被停停止、爬爬行、和和緊停模模式中斷斷。停止

生產線所有傳動動按照正正常減速速斜坡減減速到停停止。停停止這種種運行模模式可以以被啟動動運行、、爬行、、和緊停停模式中中斷。爬行這種運行模式式可以被被啟動運運行和停停止模式式中斷。。生產各各段以設設定的爬爬行速度度定速運運行。急停

急停是一個個安全的的操作，，如果有有危險或或在設計計考慮在在內的設設備的失失效或故故障發(fā)生生，急停停被激活活，它不不能被中中斷。因因此張力力控制也也不再有有效。點動以設定好的的點動速速度，以以單個或或傳動組組的方式式向前或或向后點點動。（2）生產線傳傳動控制制傳動控制執(zhí)行行生產線線運行模模式的命命令，根根據設定定參數計計算帶鋼鋼傳動的的速度及及張力，，對傳動動設備進進行有序序控制。。傳動的的速度設設定點依依據不同同的運行行模式和和速度參參數、加加速度和和波動時時間得出出。起動動曲線在在加速的的起始和和末端是是一段S型曲線,確保了張張力平滑滑變化，，提高了了張力控控制的質質量。加加速度(dv//dt))作為傳動動的預控控制，減減輕了傳傳動速度度控制器器的的負負擔，改改善了動動態(tài)響應應。傳動控制制包括了了帶鋼運運行需要要的所有有功能：作為設備速度度和加速速度的線線速度主主斜坡功功能發(fā)生器帶鋼定位控制制各段張力控控制卷取裝置的自自動降速速各靜態(tài)張力力和運行行張力的的應用帶鋼傳動速度度設定點點、張力力設定點點的給出出傳動協調調控制（3）生產線線順序控控制順序控制制的主要功功能包括括：生產線啟動連鎖鎖液壓設備啟動動控制上卷控制下卷控制工藝設備啟動動順序控控制帶鋼從入口段段到的出出口段之之間的生生產線上上的運行行鋼卷傳輸的的順序(4）生產線速速度控制制模型速度控制制系統確保鋼帶帶以要求求的工藝藝速度平平穩(wěn)運行行，包括括點動速速度控制制、穿帶帶速度控控制、工工藝速度度控制等等環(huán)節(jié)。(5)生產線張張力控制制模型張力控制制系統既要要在靜態(tài)態(tài)過程中中保持張張力恒定定，又要要在動態(tài)態(tài)及加、、減速過過程中要要實現張張力恒定定，因此此要考慮慮準確地地補償減減速及系系統摩擦擦帶來的的動態(tài)力力矩。帶鋼張力的設設置和復復位取決決于生產產線狀態(tài)態(tài)或操作作人員的的干預，，因而涉涉及到靜靜態(tài)張力力和運行行張力的的應用。。當生產產線啟動動時張力力必須沿沿斜坡上上升到運運行值。。開卷、收收卷張力力控制開卷、收卷機機要求恒恒張力控控制，但但隨著帶帶鋼的運運轉，開開、收卷卷機上鋼鋼卷直徑徑在動態(tài)態(tài)改變，，因此開開、收卷卷機不能能恒轉矩矩控制，，應在卷卷徑計算算后對轉轉矩進行行卷徑動動態(tài)補償償，從而而保證在在加減速速過程中中張力的的穩(wěn)定性性。開、、收卷采采取間接接張力控控制方式式。張緊機組組負荷平平衡控制制全線有3組張緊機機，每套套張緊機機輥子之之間的張張力要有有負荷分分配，這這種分配配系數可可以通過過生產工工藝的張張力密度度，在操操作界面面進行設設定，再再由控制制系統中中的主CPU計算后自自動分配配實現。。(6）物料跟蹤系統統-數據處理理(MTR)物料跟蹤系統統分為生生產線上上的鋼卷卷跟蹤和和帶鋼跟跟蹤。這這些功能能的執(zhí)行行和緩沖沖區(qū)都在在基礎自自動化系系統內，，這有利利于在和和過程自自動化級級通訊中中斷期間間保持正正常生產產。物料料和焊縫縫跟蹤用用于生產產線入口口段和出出口段的的鋼卷，，焊縫附附近的沖沖孔作為為一個標標記，當當經過過某個設設備時，，物料跟跟蹤系統統會自動動激活一一個新的的設定點點。物材材料跟蹤蹤從鋼卷卷放置在在入口段段開始一一直持續(xù)續(xù)到鋼卷卷在出口口段完成成生產。。在物料自動動跟蹤系系統中，，根據數數據作用用的不同同將數據據分為三三大類：：①跟蹤數據據：包括括原料的的數據(如鋼坯原原始尺寸寸、合金金元素含含量、成成品尺寸寸等)、一些實實測數據據及計算算數據。。②工程記錄錄數據：：包括所所有加工工過程數數據及一一些結果果數據。。③工藝規(guī)程程數據：：HMI界面為生生產操作作提供必必要的標標準規(guī)程程庫、操操作員規(guī)規(guī)程庫，，可即時時保存和和調用。。（7）卷徑自動動計算模模型在開卷和卷卷取張力力控制中中，無論論張力矩矩的給定定還是動動態(tài)補償償力矩的的計算都都需要實實時卷徑徑，所以以卷徑計計算是控控制中極極為重要要的一環(huán)環(huán)。目前前卷徑的的測量大大都為間間接方式式，即通通過入口口段或出出口段的的速度輥輥的速度度與卷筒筒轉速來來推算出出卷徑（（以卷取取機為例例）：(m)V-卷取側鋼鋼帶線速速度,i-卷取機齒齒輪箱傳傳動比，，n－卷取電電機的轉轉速以卷取機機卷徑計計算為例例，作為為出口段段帶鋼線線速度基基準的張張緊輥的的輥徑始始終保持持不變，，通過以以下公式式可計算算出卷取取機當前前的卷徑徑大小：：其中：－實實際速度度與額定定速度百百分比；；－卷徑（（直徑））；－電機減減速比；；－額定轉轉速；1代表收卷卷機，2代表出口口段速度度基準的的張緊輥輥。人機界面面入口操作室有有一臺觸觸摸屏，，觸摸屏屏負責入入口段參參數的設設定、該該段設備備主要操操作，上上位機負負責鋼卷卷原始數數據的輸輸入、該該段運行行信息的的存儲、、生產數數據的交交互。出口操作室有有一臺觸觸摸屏和和一臺上上位機，，觸摸屏屏負責出出口段參參數的設設定、該該段設備備主要操操作，上上位機負負責該段段運行信信息的存存儲、生生產數據據的交互互以及生生產報表表的打印印。電控室有一臺臺上位機機，完成成數據歸歸檔存儲儲、與出出口上位位機的信信息交互互以及生生產報表表的打印印，亦可可進行在在線編程程或修改改。人機界面面的特點點：畫面功能能完善，，圖表多多樣、實實用；對整個自自動化都都用統一一的操作作和顯示示，所有有HMI終端都可可以顯示示過程自自動化級級和基礎礎自動化化級的數數據；通過密碼碼分級，，設置不不同的操操作權限限對每個有有個安全全的操作作，都要要由操作作人員確確認，系系統會檢檢查操作作人員輸輸入值的的有效性性多種診斷斷功能有有利于設設備維護護和故障障診斷標標準化化色標，，每種顏顏色表示示特定含含義名稱功能數量入口操作臺完成入口段設備的控制1出口操作臺完成出口段設備的控制1開卷操作箱用于開卷機的換卷操作1收卷操作箱用于收卷機卸卷操作1焊接操作箱用于鋼帶的焊接操作1卷取糾偏操作箱用于糾偏設備的手動操作1入口剪操作盒用于剪切入口段鋼帶1出口剪操作盒用于剪切出口段鋼帶1根據生產產需要將將不同功功能的操操作臺和和操作箱箱分布在在生產線線上關鍵鍵部位，，以便操操作人員員對設備備進行操操作或控控制。（1）現現場操作作臺/操作箱的的功能現場操作作站（2）操作模式式生產線運行基本本控制模模式包括括自動模模式、手手動模式式。操作作人員可可以根據據狀況選選擇使用用不同的的操作模模式。自動模式式在這種模式式下生產產線的運運行基本本上不需需操作人人員干預預。大多多數工作作被自動動地執(zhí)行行，同時時根據實實際需要要，操作作人員可可以對人人為疊加加參數進進行微調調。手動模式式根據操作需要要可以在在某個區(qū)區(qū)域選擇擇手動模模式。當當選擇手手動模式式的時候候，這個個區(qū)域確確定的所所有自動動順序都都會終止止。但機機械和電電氣設備備的連鎖鎖保護仍仍然保持持。當手手動干預預完成后后，操作作人員必必須在恢恢復到自自動順序序之前將將相關設設備調整整到一個個預定義義的原位位。過程自動動化過程自動動化系統統實現的的目標：：生產順序序的高度度柔性設備能力力的優(yōu)化化利用設定點計計算的可可重復性性數據計算算和數學學模型的的實現存儲所有有工藝參參數與過程自自動化級級和生產產管理級級的數據據交換提供擴展展的數據據接口過程自動動化級的HMI之間以及及與基礎礎自動化化級之間間通過工工業(yè)以太太網進行行通訊，，預留ERP接口，以以便整個個廠級生生產信息息一體化化管理。。為了便于于生產線線的控制制、操作作、監(jiān)視視以及數數據處理理，配備備兩臺工工控機，，分別位位于出口口段和主主控室，，進行原原始數據據的輸入入、生產產過程的的參數設設定和過過程數據據的傳輸輸，完成成各機組組的監(jiān)控控、人機機對話、、數據收收集、數數據通信信、過程程跟蹤和和設定值值控制等等功能，，為操作作人員提提供操作作指導和和打印各各種生產產管理報報表等，，以及在在線編程程和修改改。以下是過過程自動動化級與與基礎自自動化級級和生產產管理級級之間的的信息交交互示意意圖：過程自動動化級HMI功能（1）操作作及監(jiān)控控站（出出口段））原料數據據和生產產計劃的的輸入，，包括鋼鋼卷號、、材質、、帶鋼尺尺寸、厚厚度、重重量等生生產數據據各段張力力值、速速度值的的設置電解電源源裝置電電流參數數的設置置各段設備備的狀態(tài)態(tài)顯示，，包括卷卷徑值、、張力值值、速度度值，調調速裝置置的電流流和速度度等各段設備備故障顯顯示故障專家家自診斷斷系統過程數據據采集、、存儲和和處理全線設備備故障信信息記錄錄與顯示示生產工藝藝的存貯貯，生產產報表（（包括日日報表和和班報表表）的輸輸出、打打?。?）工程程師站在線編程程關鍵技術術（1）數據據庫管理理系統數據庫管管理系統統主要完成成脫脂清清洗生產產過程中中實時數數據的采采集、存存儲、管管理和合合理利用用，包括括三個數數據庫：：鋼卷數數據庫、、工藝參參數記錄錄數據庫庫。鋼卷數據庫庫主要數數據包括括：鋼卷卷號，原原料及成成品帶鋼鋼的厚度度、寬度度、鋼卷卷重量、、外徑、、原料成成分等級級、質量量等。工藝參數記錄錄數據庫庫將生產產過程中中的主要要工藝參參數(速度、電電流、張張力、溫溫度等)以數據或或圖形的的方式顯顯示出來來，并根根據要求求以不同同的周期期存儲，，為故障障的預防防及故障障的分析析提供數數據的支支持。（2）生產計計劃管理理系統用戶的生產管管理級將將訂單轉轉換成車車間的具具體生產產計劃。。當過程程自動化化級接收收到生產產管理級級級發(fā)出出的生產產數據后后，將數數據匯總總成列表表以供生生產線使使用，也也可以在在過程自自動化級級進行人人為干預預以達到到最優(yōu)。。通常情情況下這這個生產產計劃表表從生產產管理級級下傳，，當生產產管理級級故障不不能下傳傳時，也也可以由由操作員員手動的的將信息息寫入。。鋼卷的初始始數據以以及目標標數據的的每一項項，都可可以通過過鋼卷的的ID編碼查詢詢。在過過程自動動化級系系統中，，最多可可以存儲儲管理700個鋼卷。。①設定定點（PA）它括整條生生產線入入口段、、工藝段段和出口口段的設設定點。。不同材材料的設設定點通通過以下下兩種方方式確定定：*直接使用原始始數據(例如帶鋼鋼品種，，厚度，，寬度等等)*基于原始數據據選擇工工藝表內內的數據據（例如如根據帶帶鋼品種種查詢對對應的生生產工藝藝數據））鋼卷的生產產順序必必須在進進入生產產線之前前確定，，可以通通過生產產管理級級下傳的的順序確確定或者者手動排排序。需需要將實實際的鋼鋼卷與生生產計劃劃對應起起來，PA把鋼卷的的一套完完整設定定點（生生產指令令）傳送送到基礎礎自動化化。實際際生產時時需要調調節(jié)各種種參數以以適應不不同的要要求和原原料，通通常這些些參數放放在一個個表中供供查詢，，在此還還將進行行設定點點的檢驗驗、修正正。②生產產計劃管管理模塊塊生產計劃管理理由生產產計劃列列表查詢詢、查看看詳細生生產計劃劃和生產產進度管管理三個個模塊組成操作作人員可以以進行的的操作有有：*從生產管理理級請求求新的鋼鋼卷或刪刪除鋼卷卷*在基礎自動動化級手手動增加加新的鋼鋼卷計劃劃*查看、修改現現有的生生產計劃劃*重新設定將鋼鋼卷計劃劃順序如果在基礎自自動化級級修改鋼鋼卷的PDI數據或者者生產線線主要參參數，基基礎自動動化級會會記錄修修改。除除了鋼卷卷生產順順序從生生產管理理級接收收外，還還將從生生產管理理級接收收鋼卷原原始數據據。為了了確保生生產的正正常運行行，除了了自動接接收外，，還將給給出人工工操作界界面來完完成。③工藝藝參數管管理工藝參數管理理可以為為基礎自自動化設設備提供供工藝參參數的設設置和目目標值的的設定。。由于鋼鋼卷規(guī)格格的變化化，工藝藝參數是是變化的的，所以以對應具具體的鋼鋼卷都有有相應的的工藝參參數設置置，根據據生產要要求的變變化可以以修改數數據庫。。如果為為一個新新產品需需要生成成新的數數據表，，可以修修改現有有數據表表，修改改后的所所有數據據將會作作為工藝藝數據存存儲在數數據庫中中。一般情況下需需要傳送送到基礎礎自動化化級系統統的工藝藝參數包包括：鋼鋼卷數據據、原料料品質、、每段張張力和速速度設定定、加熱熱溫度等等。通常常情況下下，這些些預先設設定的參參數在任任何情況況下都可可以使用用，當生生產計劃劃插入時時，相應應的參數數信息也也生成并并與鋼卷卷信息對對應。當當鋼卷信信息丟失失而無法法得到控控制參數數時，系系統可以以根據鋼鋼卷的基基本信息息生成必必要的控控制參數數發(fā)送到到基礎自自動化級級。（3）鋼卷跟跟蹤處理理系統鋼卷跟蹤處處理是指指從生產產管理級級傳送原原始鋼卷卷數據開開始，一一直到成成品數據據回傳到到生產管管理級整整個過程程的管理理。系統統分配一一個唯一一的鋼卷卷ID號給經過過確認的的鋼卷，，在HMI上可以進進行鋼卷卷確認顯顯示。①鋼卷確認認操作人員通過過確認鋼鋼卷號完完成對鋼鋼卷的確確認。如如果鋼卷卷的數據據是有效效的，基基礎自動動化級將將響應一一個確認認信號和和一個繼繼續(xù)信號號，并在在HMI上顯示。。如果鋼鋼卷數據據是無效效的，操操作人員員應該把把鋼卷從從鋼卷小小車上移移去。如如果鋼卷卷號不正正確，操操作人員員可以同同步修正正鋼卷數數據列表表中的鋼鋼卷號。。②鋼卷跟蹤蹤鋼卷確認后后，鋼卷卷的ID傳送到基基礎自動動化級。?；A自自動化級級利用生生產線的的傳感器器檢測鋼鋼卷的位位置。同同時，在在基礎自自動化級級和過程程自動化化級之間間通過通通訊交換換這些跟跟蹤信息息，以保保證對鋼鋼卷的跟跟蹤。跟跟蹤結果果將在HMI界面以畫畫面的形形式顯示示。③斷帶處理在生產中因因為張力力過大或或者帶鋼鋼質量等等原因而而導致的的斷帶，，需要人人工進行行焊接，，焊縫在在生產到到出口段段處時無無法進行行自動檢檢測剪切切的，需需要人工工操作。。此時，，要給出出一個操操作請求求信號，，當上位位機采集集到后進進行當前前的生產產鋼卷號號查詢，，并根據據鋼卷號號對其的的所有信信息進行行查詢。。查詢后后在當前前鋼卷號號的后面面追加一一位來區(qū)區(qū)分，并并將相關關的工藝藝參數進進行復制制，將當當前生產產數據復復制給其其中一個個，另一一個代表表之后生生產的帶帶鋼鋼卷卷號，然然后對其其進行分分別計算算。計算算完成后后上位機機回復給給基礎自自動化級級一個允允許剪切切信號，，此時進進行人工工操作。。（4）數據歸歸檔管理理系統該系統從基基礎自動動化級系系統收集集數據，，整理成成易于檢檢索的數數據形式式，將數數據儲存存在數據據庫服務務器中，，并能重重新查詢詢數據以以查看和和打印。。數據主主要包括括：鋼卷卷工藝數數據、質質量數據據、趨勢勢數據、、生產數數據、停停機時間間統計等等。生產過程數據據收集的的流程：：當鋼卷卷開始生生產信號號從基礎礎自動化化級發(fā)送送到過程程自動化化級時，，過程自自動化級級開始收收集數據據，并按按預先確確定的數數據形式式整理。。通過基基礎自動動化級傳傳送上來來的跟蹤蹤信號，，過程自自動化級級將鋼卷卷信息和和相關的的生產過過程數據據結合，，這樣就就保證了了每個鋼鋼卷都有有正確的的生產過過程數據據可供查查看，也也可以提提供正確確的報（5）報表管管理系統統鋼卷報表表鋼卷報表主主要進行行成品鋼鋼卷數據據的查詢詢和打印印，依靠靠歸檔管管理系統統，可以以將鋼卷卷數據儲儲存在數數據庫服服務器中中。需要的數據由由過程自自動化級級從基礎礎自動化化級中收收集，并并整理后后存儲在在數據庫庫服務器器中，數數據可以以根據數數據特點點長久的的保存利利用或者者定期保保存利用用。數據據庫服務務器中的的數據可可以被最最終用戶戶使用（（例如產產品報表表），或或被第三三方開發(fā)發(fā)的應用用程序利利用（例例如過程程控制統統計）。