基于组态王的酸洗工艺的仿真设计

任红波　王彧　王达

摘要：在简单介绍酸洗工艺和组态王相关知识基础之上主要介绍了基于组态王的推拉式酸洗控制系统，用组态王设计酸洗车间的监控界面和后台处理的监视系统，该系统能对整个工艺的运行情况进行监控，具有动态动画演示、实时曲线显示等优点，操作界面简单方便，控制功能稳定可靠，使用灵活方便等特点。

关键词：组态王软件；监视界面；酸洗控制系统

中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）08-1965-03

从热轧厂运送来的热轧带钢卷，是在高温下进行轧制和卷取的，带钢表面在该条件下生产的氧化铁皮，能够很牢固地覆盖在带钢的表面上，并掩盖带钢表面的缺陷，若将这些带着氧化铁皮的带钢直接送到冷轧机去轧制，则会影响冷轧板的表面质量及加工性能，甚至造成废品；在氧化铁皮破碎后进入冷却润滑轧辊的乳化液系统会损坏循环设备，缩短了乳化液的使用寿命；损坏了表面粗糙度很低、价格昂贵的冷轧辊。因此带钢在冷轧之前必须治除其表面的氧化铁皮，除掉有缺陷的带钢，这一工序由酸洗机组来完成。原来的监控主要由人工来监控，但是随着科学技术的发展，现代过程工业规模越来越多，复杂程度也越来越高，产品的质量要求越来越严格，以及相应的系统安全问题、管理与控制一体化问题等越来越突出，因此要满足这些要求，解决这些问题，仅靠简单控制系统是不行的，需要引入更为复杂、更为先进的控制系统。组态王开发监控系统正符合这样的要求，它是新型的工业自动控制系统，正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。因此本文就设计了这样一套满足要求的系统。

1 酸洗工艺的简介

酸洗是带钢生产的一道重要工序，是保证冷轧成品质量的关键工艺之一。带钢表面形成的氧化铁皮都是不溶解于水的碱性氧化物，当把他们浸泡在酸液里或在其表面上喷洒酸液时，这些碱性氧化物就可与酸发生一系列的化学反应，从而除去带钢表面的氧化铁皮，它主要借助于机械和化学的作用，把从热轧厂过来的带钢上的表面氧化铁皮及污垢用盐酸或硫酸洗掉，得到表面清洁的带钢，为下道工序（通常是冷轧机）提供合适的坯料，另外，对酸洗后要进行轧制的带钢进行烘干，防止已经酸洗好的带钢表面重新氧化[1]。

酸洗的原理主要有以下三个方面：1）溶解作用——带钢表面氧化铁皮中各种铁的氧化物溶解于酸溶液内，生成可溶解于酸液的正铁及铁氯化物或硫酸盐，从而把氧化铁皮从带钢表面除去；2）机械剥离作用——由于氧化铁皮具有多孔性酸液通过孔隙和裂纹与氧化铁皮中的铁或基体铁作用产生大量氢气。由氢气产生的膨胀压力使氧化铁皮从带钢表面上剥离下来；3）还原作用——生成的原子氢使铁的氧化物还原成易与酸作用的亚铁氧化物，然后于酸作用而被除去。

2 组态王简介

组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA，即Supervisory Control and Data Acquisition（数据采集和监视控制）。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动化控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、次通用层的软件工具。

组态王软件结构由三部分组成：工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成，提供了资源管理式的操作主界面。组态王是一个具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、周期短的软件，通常可以把这样的系统划分为控制场、监控层、管理层三个层次结构，期中监控层对下连接控制场，对上连接管理层，它不仅实现对现场的实时检测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题，画面、数据、动画，通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。

3 控制系统的仿真设计

3.1总体监控系统的设计

统中各种工艺的参数，使系统处于最佳的状态。

5 结束语

通过在组态王软件中仿真出酸洗过程的所有监控界面，从中可以了解到当前工作系统的工作状态和各种设备的运行情况，为实际生产提供了一定的作用。

参考文献：

[1] 周叶华.鞍钢新轧冷轧2#生产线连续酸洗机组工艺段自动控制系统[J].冶金自动化，2004（4）：40-43.

[2] 张虹.西门子计算机系统在推拉式酸洗线中的应用[J].山西机械，2010增刊（2）：1-2.

[3] 汤宁.工控软件“组态王”在试验焦炉上的应用[J].上海眉山钢铁股份有限公司技术中心，2011（7）：90，92.

[4] 付俊薇，魏广民，赵卫国.推拉式带钢酸洗线的特点及其技术发[J].河北冶金，2005，5：5-8，32，46.

[5] 邓俊杰，李永祥.推拉式酸洗机组设备工艺分析[J].包钢科技，2008（5）：37，46.