精密钢管厂管材酸洗线的电气控制应用

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1、精密钢管厂管材酸洗线的电气控制应用摘要：本文介绍了宝钢股份精密钢管厂管材酸洗线电气控制系统的配置和网络结构，并对控制系统中的生产信息采集与传递，运输车的定位与控制等主要功能进行了论述。关键词：管材酸洗线运输车G120中图分类号：C35文献标识码：AAbstract：ThispaperintroducesthattheconfigurationandnetworkconstruetionthatisconsistedofSiemensSIMATICS7-300、S7-400、WINCCV6・2、G120invertetc.inthewir

2、epicklinglinecontrolsystemofBaosteelPreciseTubeFactory.Andinformationcollectionandtransmission,travelunitspositioning,controlandothermainfunctionsarediscussed.KeyWords：PipePicklingLine,TravelUnit,G120一、项目简介1、项目介绍宝钢股份精密钢管厂自2012年起执行产品结构优化项目，预计2012年底投入生产。酸洗生产线项目为其中的重点项目，是国内

3、目前为止同类设备中最先进的生产线。项目自2011年4月开始设计，至2012年中旬进行试运行，同年年底前投入运行。由于精密钢管使用环境（高温和腐蚀）非常严苛，对其材料性能及表面要求也日趋严格。精密钢管就是利用热轧钢管或热轧毛管通过冷轧和/或冷拔方式获得尺寸精度、表面光洁度和机械性能较好的钢管。一般精密钢管都必须经过一道或多道冷轧拔的方式获得，在每道次冷轧或冷拔前钢管都必须经过酸洗、磷化、皂化等不同工艺处理。酸洗质量好坏直接影响精密钢管成品质量，因此钢管酸洗线为精密钢管生产工艺不可缺少的重要环节。2、工艺介绍管材酸洗工艺包含酸洗、磷化及皂化

4、三个部分，是整个管材生产工艺流程中的重要环节之一，可以有效去除热轧后残留在钢管内外表面的氧化皮，并为下一道工序冷拔及热处理做好准备工作。本项目的酸洗工艺流程为：酸洗工艺采用18%硫酸溶液，目的是去除热轧钢管或热处理后的钢管内外表面氧化膜，精密钢管厂酸洗线拥有5个酸洗缸，可同时实现5包钢管的同时酸洗功能，酸洗时长将根据钢管材质进行相应的设定；酸洗之后进入1#清洗槽，该过程中将对钢管表面及内壁上附着的酸液进行清洗；清洗之后进入冲洗工位，本酸洗生产线配置两个冲洗工位，可实现同时两包钢管的冲洗，冲洗主要是进一步对钢管表面及内壁附着酸液的清理，之

5、后再次进入清洗。磷化工艺为酸洗工艺下一步工序，目的是在酸洗完后的钢管内外表面形成一层磷酸盐薄膜（磷化膜），保护金属表面防止金属再次腐蚀，同时增加皂化液的附着能力。皂化工艺的目的是在磷化后钢管内外表面形成皂化膜，增加金属表面冷拔冷轧润滑性。3、产品情况简介本项目开发的钢管自动酸洗线设计产能15万吨/年。产品规格为外径"20〜4）139.7mm.壁厚1.5〜20mm、长度4〜16m,钢管钢种：碳钢、低合金钢、高合金钢。最大捆重约5吨。表面氧化，不含油，管捆直径"300❷〜4>750❷。此酸洗线已顺利投产一年多，目前已实现达产，各项指标达到或

6、优于设计要求。二、自动控制系统组成介绍酸洗系统由运输段及地面处理段两部分组成，运输段包含三台运输车，是酸洗工艺实现的主要传输设备，根据设定指令的要求，完成相应的动作（从M号槽位将管子吊出，放置到N号槽位）。地面处理段涵盖了酸洗工艺的大部分内容,通过温度计、流量计、压力计、液位计有机结合，控制输送泵、循环泵等起停工作，从而实现加酸、配算、放酸、排水、冲洗等多个工艺动作。运输车共有三台，具有相同的工艺动作：提升、行走、下降。每台运输车由西门子S7PLC控制，其提升与下降位置由编码器控制，行走定位由读码器控制，每台机械手均分左手、右手，各由1

7、台G120变频器子站控制，配合动作。其中地面处理段由1台西门子S7-317-2PN/DP控制7台ET200M从站，对现场仪表、电机、排烟风机等设备进行控制。处理段和运输段之间通过SCALANCEW744进行以太网通讯，运输段与机械手之间采用ProfibusDP通讯，系统的网络配置：如下图所示，系统通过以太网络以及Profibus-DP组成了两层网络。第一层：酸洗线运输段、罐区处理段和产品生产段控制系统。以酸处理系统的主PLC为中心，主PLC通过Profibus-DP与各现场从站联通，并采用工业以太网模块接入交换机，构成了现场工作网络，通

8、过与HMI服务器的WinCC进行通讯。运输段数据通过光电转换器，形成数据包，由天线进行传输。即将HMI服务器中的指令形成数据包，由天线传送至相应的运输车，执行相应的动作指令。第二层：HMI服务器，工作站和打