探究热连轧无缝钢管过程自动化系统设计和实现

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1、探究热连轧无缝钢管过程自动化系统设计和实现　　摘要：进入21世纪之后，我国科技速度发展较快，也带动了热连轧无缝钢管技术的发展，本文主要论述了热连轧无缝钢管自动化系统的设计。关键词：无缝钢管；自动化；系统设计中图分类号：TU39文献标识码：A引言热连轧无缝钢管工艺这是现代化无缝钢管之中最为先进的生产工艺并且慢慢变为主要使用的方法，在这之中热轧作业区是生产的主变形区域，关系的工艺范围包括管坯出料开始，经穿孔机、限动芯棒连轧管机、小冷床、步进式再加热炉、微张力减径机直到冷床为止这个区域要求有高水平的自动化系统可以满足用户对于产品产量以及质量相关的要求。1、热轧无缝钢管的生产工艺8在本文之中

2、以某PQF连轧管机组的热轧生产线为实例，无缝钢管生产的具体生产工艺如下：当环形炉将管坯加热为1250℃～1280℃，出料机在钢管中取出管坯，置放于出料的斜台架中，管坯在斜台架中滚落到出炉位置的横移链位置，此时横移链将管坯传送到穿孔机的前台位置辊道中。在辊道运送管坯过程中，表面可能出现氧化现象，铁皮脱落。另外，通过入口辊道将管坯传送到穿孔机的前台，以拔料装置将管坯拔进到入口的导槽位置。此装置的穿孔机为锥形穿孔机，以立式布置轧锟。在穿孔机中，将实心管坯轧制成空心，在穿孔机的后台设置了三锟定心装置，以此支撑顶杆，发挥导向作用，确保周详壁的厚度均匀。当毛管的尾部位置出了穿孔机之后，回退顶杆的

3、止推机构，从毛管中将顶杆抽出来。打开三锟定心之后，通过移送机把毛管拔出，旋转到托锟位置，此时向毛管中喷吹氮气及硼砂，将毛管中的氧化铁皮清洗干净，避免出现毛管表面的二次氧化。该连轧管机应用了SMS-MEER公司的新型6机架PQF三锟连轧机组，根据实际工作情况，选择合适的规格，分别为191mm、235mm、263mm三种孔型，其中出口速度的最大值为5.5m／s。利用脱管机实现毛管和芯棒的分离，当芯棒随着限动系统退回到起始位置，悬臂机械就会将其移送到芯棒位置，返回辊道中。一旦毛管脱管之后，可以经过测量系统，得到外径、壁厚等等参数，之后再通过连轧出口的辊道以及悬臂机械发送到定径机组位置，开始

4、轧制，得到245mm左右的成品钢管。如果钢管脱离定径机组之后，就可通过定径机的出口.辊道运送到冷床中，可以将冷却完成。2、功能描述8热连轧生产线过程控制包括:接收上级管理系统的生产要求和原料数据，为基础自动化系统提供主要设备的生产工艺设定参数，指导、跟踪和监控生产线运行，接收基础自动化系统的生产过程数据，优化工艺设定参数，将生产进度、成品数据及生产过程数据上传给生产管理系统，形成各类生产报表2.1、作业计划处理接收来自上级管理计算机系统(指车间制造执行系统，简称L3下同)的轧制命令数据和原料数据当上级计算机系统未投运时，该系统保留人工录人并管理轧制计划的功能结合生产计划、生产线轧制规

5、程及工艺要求编制作业计划信息，用于指导主要机组的生产同时系统提供对作业计划数据进行必要的管理，如修改、删除、状态设定、有效性检查等操作。2.2、物料跟踪对于热轧生产线采用按单支进行跟踪的机制首先在生产时需要对单支物料进行编码标识，其次根据工艺需求将轧制线分为若干个逻辑跟踪点，当物料从某一跟踪位移至下一个跟踪位时，通过现场各类检测原件识别，同时在计算机中建立逻辑映像。8采用该种跟踪机制可实时记录单支物料的生产过程数据(包括生产参数、工艺参数及电气参数)这些记录数据可以提高操作人员对于生产实际的把握，可为工艺人员分析单支产品质量、优化工艺参数提供依据，同时还可以结合主要机组的工艺数模，在

6、线自适应优化机组的设定参数，提高物料的质量精度及生产效率当计算机内物料映像与实物不相符，或者部分跟踪过程参数有误时，系统可提供对其进行修改的界面。2.3、作业规程管理作业规程管理的目的是录人、显示、维护、传输生产规程息，该信息类似于生产工艺库，包含生产每一类产品所需的物料变形参数、机组调整参数、特殊要求数据等对于穿孔机组、定径机组，当生产变换规格时，可通过生产工艺库的查询迅速找到适当的机组设定参数，经人工确认后即可用于实际生产，保证生产的平稳及同规格产品的质量穿孔机组主要设定参数包括:轧辊转速、轧辊距、导板距、顶头前伸量等定径机组主要设定参数包括:机架数、机架设定、人口线速度、出口速

7、度、各机架转速等。2.4、报表打印报表主要包括报警记录、停机记录及工程记录，主要是指班、日生产工艺报表及产品统计报表选择需要生成的报表类型，系统即会提供相应的选项如生成产品报表需要选择对应产品的计划号或轧批号;如生成班报表则要求选择班次及日期;如生成日报表则要求选择生产。 83、热轧无缝钢管的电气自动化系统控制系统主要使用的是Indus-trial800xA系统。现了对生产过程自动化控制的高性能数据采集、控制、管理和监控。3.1、系统功能设置轧机的速度及参