浅谈热轧带钢生产线自动化控制系统

张玉辉

摘 要：在改革开放以后，我国的经济建设取得了很大的成绩，在这种情况下，很多的产业得到了快速发展，其中，汽车工业、建筑行业和交通运输业的发展都发生了很大的变化，这些产业在进行发展的时候都需要大量的生产材料进行供应，其中，对热轧带钢的需求量就在不断提高，因此，钢铁厂在发展过程中要想保证热轧带钢的发展就一定要在生产技术方面进行发展，这样才能更好的保证其生产量满足市场需求。

关键词：钢铁企业；热轧带钢；电气自动化

冶金工业在发展过程中发生了很大的变化，其在上个世纪六十年代在生产过程中应用了计算机技术，在上个世纪七十年代在带钢轧制过程中实现了计算机控制，在这个过程中，电子计算机的发展也发生了很大的变化，在其控制系统中，软件和硬件的更新速度也是非常快的，这样就使得轧制过程中，控制功能也发生了很大的变化，带钢的质量也在不断提高，现在，已经慢慢形成了多级冶金自动化控制。计算机技术的更新换代是非常快的，在网络技术的不断发展过程中，冶金工业的多级自动化控制系统也出现了新的特点，这样就使得钢铁企业在发展过程中，热轧带钢生产线自动化控制技术也不断在进行提高，其在运行过程中实现了更加稳定化发展，同时，功能也越来越标准化，在生产过程中也实现了高速控制，基础自动化和过程控制系统在不断发展过程中出现了紧密发展的情况，而且在界限方面也出现了越来越模糊的情况。

1 自动化控制系统

1.1 系统组成

热轧带钢生产线在进行生产的时候实现了连续、高速生产，同时在进行控制的时候也实现了实时操作，而且精度也非常高，钢铁企业在热轧生产线控制系统方面也完全得到了体现。在系统组成方面可以利用EGD网络，这样可以实现二级服务器和基础自动化以及特殊仪表之间的直接通讯，同时通过TOSLINE网络，实现了基础自动化和电气传动以及执行机构的通讯，在这个过程中，网络拓扑在结构方面非常简单，而且系统集成也非常方便，在网络建设方面也实现了设备的标准化发展，设备在进行选择的时候也实现了商业化发展。

1.2 高速、稳定的通讯技术

常规的热连扎生产线有很多级自动化控制系统，而且，在种类方面也非常多，其中包含着服务器、基础自动化控制器、单片机等设备，在操作系统方面也有很多，其中包含着WINDOWS，UNIS，LINU等操作系统，为了更好的实现通讯方面的简单化，同时在网络拓扑上实现高速稳定，在一些钢铁企业中热连轧生产线采用了EDG技术和TCNET技术。EGD技术是一种TCP/IP通讯协议，通过这种通讯技术，能够更好的实现计算机与计算机之间的高速数据交换，这种技术在进行应用的时候最大的优点就是能够实现各种操作系统下的TCP/IP通讯。热轧带钢生产线在生产过程中实现了过程控制服务、基础自动化控制器以及各种特殊仪表之间的高速通讯，在进行数据交换的时候速度方面非常高。TCNET技术是一种以太令牌光纤环网，在进行通讯的时候，可以根据控制的要求，来实现以太光纤双环网和单环网的设置，这种技术可以实现基础自动化控制器和计算机之间的高速数据交换，而且，在交换速度方面也非常快，这样能够更好的满足高速控制器和计算机之间的通讯要求。

1.3 传动系统趋于更加稳定、过载能力更强

一些钢铁企业在选择热轧带钢生产线的时候其是使用大功率的变频器，这些大功率变频器的控制特点就是在系统方面能够保证很高的稳定性，同时在速度调节器方面也实现了反超控制技术，系统在输出方面也没有出现超调的情况，在模拟跟踪控制技术方面能够更好的降低冲击速降，这样能够避免出现扭动和机电共振的情况，大功率的变频器也实现了功率因数控制技术，在系统功率因数方面通常设置都是1，这种情况下，电网是不需要安装高次谐波滤波器和静态无功补偿装置，这些特点使得热轧带钢生产线的主传动系统在使用的时候更加稳定，同时在过载能力方面也更加强。

1.4 基础自动化系统

热轧带钢生产线自动化系统在进行生产的时候实现了全生产线物料的实时位置跟踪和数据跟踪，这样在全生产线的所有设备都实现了逻辑和顺序控制，全生产线的控制也实现了自动化，这样设备在使用的时候也实现了速度控制、平衡控制，带钢生产的时候也实现了厚度的自动化控制。

V系列控制器。V系列控制器属于PLC范围，在实际的应用中，使用方法与工业控制PC计算机非常相似。其主要特点是：PC化，V系列控制器的C3CPU模块就完全可以说是一台计算机，C3CPU模块拥有工业PC机的全部硬件设备，兼容WINDOWS2000或者其它操作系统，有各种外设接口（如显示设备、键盘、鼠标接口、串并口、USB口）；同时C3CPU模块因为是PLC控制器，还具有PLC控制器特有的高速I/O访问能力。高速化：V系列控制器的STC控制器拥有超高速的扫描能力，扫描速率最快可达2ms。网络化：V系列控制器配有普通以太网模块TN721，通过TN721模块，可以对V系列控制器进行网络配置，配置跟普通PC计算机网卡原理一致；完成网络配置后，工程师可以在同一网络上的任何计算机访问任意一台V系列控制器，这极大的简化了工程师的工作量，同时也为V系列控制器的分布式特性打下了基础。

2 过程控制系统

过程控制系统主要功能有：生产和控制数据的输入及管理；工艺和控制数据的在线采集和处理；全生产线物料的实时位置跟踪及数据跟踪（宏跟踪）；过程自动化各项设定值的计算等。过程控制系统的软硬件产品实现了标准化发展，很多的企业在热轧带钢生产线过程控制系统的软件和硬件系统通常都采用了标准化的商业计算机产品，这些产品在使用期间能够更好的实现更换，同时也能避免出现更困难的情况。过程控制系统在发展过程中实现了高速数据采集的功能，很多的热轧带钢生产线在进行生产的时候具有高度通讯功能，因此，在过程控制系统中能够直接采集工艺和控制参数，而且实现了能够向在线的计算机进行自主反馈的功能，这样能够更好的提高计算机预设的精度。传统的基础自动化功能已经出现了向过程控制系统进行移植的情况。热轧带钢生产线过程控制系统中，是具有很多的在线控制功能的，能够对轧温度进行控制，也能对卷取温度进行控制，在数据跟踪方面效果也是非常好的，这些方面都是传统的过程控制系统无法实现的，将模型计算和控制结合成为一体，能够更好的提高模型设定和控制功能。在进行工艺分析和优化的时候实现了更加简单的操作。热轧带钢生产线在进行操作的时候非常简单，而且功能非常强大，因此，在模型分析工具方面也出现了很大的变化，在模型分析工具方面，工艺工程人员可以对工艺和控制的参数进行采集。热轧带钢生产线也提供了很好的工艺维护和优化工具，这样能够更好的对全部工艺参数和控制参数进行掌握，能够更好对工艺进行优化和维护，同时也能更好的保证热轧带钢生产线的自动化控制水平得到提高。

3 结束语

钢铁企业进行生产主要是为了满足市场对钢铁的需求量，在需求量不断增多的情况下，生产线就要进行不断的改善，现在，热轧带钢生产线实现了自动化控制，在进行控制的时候对其特点和功能进行分析也能更好的促进钢铁企业发展，这样也能为经济发展提供更好的支持。

参考文献

[1]仇晓筠.ERP主生产计划在钢铁热轧生产的应用研究[J].上海交通大学，2011.

[2]陆荣，金石.津西钢铁热轧H型钢竞争力分析[J].钢结构，2006.endprint