中厚板轧后快速冷却系统控制策略与控制模型

《中厚板轧后快速冷却系统控制策略与控制模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、27卷第5期北京Vol.27No.5200510JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingOct.2005中厚板轧后快速冷却系统控制策略与控制模型1)1)1)2)2)2)2)张大志高健雄刘涛戴根宝李国斌罗铭刘军1)北京科技大学高效轧制国家工程研究中心,北京1000832)武汉钢铁(集团)公司,武汉430083摘要针对轧板厂原有冷却系统冷却能力弱的实际情况为了提高产品质量和生产效率专门为轧板厂生产线设计了一套全新的轧后快速冷却系统系统集成了多种

2、先进的控制策略和控制模型同时采用了西门子高性能控制器实现了整个系统的全自动控制现场应用结果表明冷却系统功能完善,控制精度高钢板性能得到了很大改善关键词中厚板轧制快速冷却系统控制策略控制模型自动控制分类号TG335+1TP278控制冷却是利用轧后钢板的余热进行热处制节奏和生产效率改善车间的工作条件减少[1-3]理的一项技术通过控制钢板的冷却速度以达到冷床面积完善产品规格开发新品种改善钢材组织和性能的目的随着各行业对中厚武钢轧板厂原有冷却系统冷却能力已经不板的需求越来越大以及对中厚板质量要求的不能满

3、足生产需要严重制约了轧板厂生产效能的断提高轧后控制冷却是提高中厚板质量的一个提高为此针对轧板厂实际情况设计了一套全十分有效而经济的方法得到了广泛的应用控新的轧后快速冷却系统系统已经投入使用取轧控冷已成为中厚板生产的主导工艺目前,国得了良好的应用效果外大多数先进的厚板厂都设置有轧后快速冷却1系统简介[4]装置轧后快速冷却可以充分挖掘轧后钢板的潜力改善钢的塑性和焊接性能提高钢板综合质轧板厂生产线设备布置及快速冷却系统位量细化晶粒减少合金含量降低成本提高轧置如图1所示12345678910112111

4、314151—轧机2—冷却区入口高温计3—冷却区入口热金属检测器4—快速冷却区5—冷却区出口高温计6—冷却区出口热金属检测器7—冷却区出口冷金属检测器8—返红位置高温计9—返红位置热金属检测器10—矫直机11—工程师站12—快速冷却系统水量分配器13—快速冷却系统远程I/O柜14—快速冷却系统操作台和HMI站15—快速冷却系统PLC站图1武钢轧板厂生产线设备及快速冷却系统布置Fig.1EquipmentlayoutoftheplaterollinglineinWuhanIronandSteelC

5、orporation快速冷却系统主要包括机械系统和自动控制化级和现场设备级系系统基本结构如图2所示过程控制级进行工艺模型的设定计算并向机械系统包括供水和水处理系统水量分配L1发送设定值包括模型机HMI计算机和工程系统高密度层流系统侧喷和前后吹扫系统自师站该级通过以太网进行互联并与基础自动动控制系统分为三级即过程控制级基础自动化级PLC以及现场生产控制计算机系统进行通收稿日期2004–10–29修回日期2004–12–10讯基础自动化级系统包括PLC控制冷却区操作基金项目国防科工委重大科研项目台远

6、程I/OET200M及相应的应用程序负责在作者简介张大志(1972)副研究员博士Vol.27No.5张大志等中厚板轧后快速冷却系统控制策略与控制模型•605•模型机HMI工程师站其他系统度可控量包括集管开启数目单组上集管流量上下水比边部遮蔽位置辊道速度等EthernetSiemensS7400PLC系统2.2控制策略ProfibusDP(1)钢板分段控制钢板分段控制主要是为了阀门仪表系统传动系统自动控制系统控制钢板纵向温度钢板纵向温度均匀是控制冷供水系统水量分配器层流系统却的一个主要目标产生钢板

7、纵向温差的原因很侧喷和吹扫系统机械系统多根据生产经验主要原因包括一是钢板纵向材质不均二是板坯加热不均三是轧制过程中图2快速冷却系统基本结构Fig.2Basicconstructionoftheacceleratecoolingsystem形成的温度波动因此为保证钢板纵向温度的均匀对钢板全长尤其是头部和尾部采用分段控控冷过程中根据L2设定值和钢板位置对相关设制策略备的动作时序进行控制并协调各段辊道速度以根据材质长度厚度等钢板参数把钢板纵及为L2提供各测量值和检测信号基础自动化向划分为若干段不同的钢

8、板段数可以变化以级系统之间通过ProfiBus_DP网进行通讯适应钢板实际情况每一段钢板都可以看作一个现场设备级主要包括控冷区42组辊道6个被控对象针对每一段钢板进行入口温度信号检辊道传动变频控制柜各阀门控制系统以及温度测设定和控制模型根据每段的温度偏差进行诸和流量压力的检测仪表等现场设备如流量集管开启数等参数的设定计算和控制2控制策略[4]钢板分段示意如图3所示钢板被等分为n段每段长度l等于L/n2.1基本控制思想中厚板轧后控制冷却是一项简化工序减少合金节约能源的先进轧钢工艺技术它通过工段1段