• 加热炉自动化系统

    一 系统概述

        加热炉生产时,根据轧制计划,用吊车将钢坯从钢坯库运送到加热炉装料辊道,钢坯在辊道上经过称重、测长、核对后被运送到炉前辊道。在确定炉内有空位后,装料炉门打开,钢坯进入炉内装料辊道,并按布料图定位,定位推钢机开始动作:推钢机前移,将钢坯推至固定梁上,与前一块坯料间隔一定的距离。钢坯到位后,推钢机快速退回原位,准备重复送钢动作。同时装料炉门关闭。在炉内进行加热的钢坯通过步进梁的运动从入炉侧运送到出炉侧。

       加热炉自动化系统根据设备功能和实现的控制功能划分,由仪表控制系统、顺序控制系统、上位机、工程师站组成,完成加热炉本体设备控制、汽化冷却系统的仪表检测和控制。

    二 系统构成

      加热炉自动化控制系统由PLC、工业计算机、工业以太网、交换机组成,各控制系统PLC按照工艺要求分别独立完成系统内设备的自动控制功能,并且系统之间通过光缆组成工业以太网,按照TCP/IP通讯协议进行数据传输和联锁控制。

    三 系统功能和特点

    仪表控制系统

    仪表控制系统包括加热炉本体及汽化冷却系统各种参量、数据的采集,输入输出信号的变换、处理、显示、记录、累积、运算、联锁 报 警、回路控制、逻辑控制的功能。

    加热炉本体的控制:

    1炉温自动控制:采用主从控制模式,协调本段内上下加热区域的供热量,有效防止下部对上部的影响,保证炉温的均匀性;

    2炉膛压力自动调节;

    3煤气总管快速切断控制;

    4 热风压力自动调节;

    5 热风温度控制;

    6掺冷风系统控制;

    下图为安钢第 一轧钢厂260机组加热炉概貌画面:

    1.2、汽化冷却系统的控制:

    1 锅筒压力、蒸汽压力及给水压力指示;

    2 蒸汽及给水总管流量显示及累计;

    3 锅筒水位显示及高低水位报 警;

    4 供水低压报 警;

    5 总循环水压力、流量的控制和显示;

    6 软水压力、水位的控制和显示;

    7 锅筒水位自动控制;

    8 蒸汽压力自动控制;

    9 软水箱水位自动控制;

    下图为安钢第 一轧钢厂260机组加热炉汽化冷却画面:

    2 顺序控制系统

    顺序控制系统主要是实现炉区设备动作顺序的自动控制和安全联锁,保证生产按工艺要求顺利进行。

    顺序控制系统的控制:

    1 气动装料炉门:启闭(控制电磁阀、行程开关等);

    2 钢坯在炉外入炉辊道上的测长、定位;

    3 推钢机:推料、返回;

    4 炉内装料辊道:正转、反转、定位、停止;

    5 步进机械及其液压系统:步进前进动作、反向步进动作、持平、踏步、步距自动修正功能;

    6 炉内出料辊道:正转、反转、停止; 

    3、上位机系统

    加热炉区域设一台工控机(HMI)作为上位机,主要显示各监视、控制所必须的各种操作、监视画面。操作人员通过HMI上的总貌画面、流程画面、趋势记录、报 警、操作等画面的观察分析,使用计算机键盘、鼠标进行操作,报表及报 警可通过打印机打印。主要包括画面功能为:

    1 开炉允许画面;

    2 控制回路画面;

    3 系统总貌画面;

    4 实时趋势画面;

    5 报 警总貌画面;

    6 历史记录画面;

    7 参数设定画面;

    8 炉内坯料定位画面;

    9 分段显示画面;

    10 汽化冷却系统画面;

    11 液压站系统画面;

    四 系统特点

    加热炉自动化系统具备以下特点:

    1全部自动化设备实现通信网络化,采用快速工业以太网实现PLC与PLC之间、PLC与HMI之间快速数据交换,同时开放的以太网接口使连接工厂管理网变得方便简单;

    2 用工业微机和 PLC 构成控制系统,具有生产操作灵活、加热均匀、氧化烧损少和节能等优点;

    3工艺过程在正常生产情况下是由 PLC 实现顺序、连锁、自动控制,同时具有自动、半自动和手动功能;

    4由于该控制系统具有分散控制、集中管理、方便维护等优点,同时还具有低成本,设备和材料投资少、施工安装方便、调试时间短、高可靠性等优势;

    五 应用范围

    应用于轧钢厂各种形式的加热炉系统。

    六 业绩

    1 安钢第 一轧钢厂260机组加热炉;


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