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线材水冷自动温控系统设计与分析

作　者: 童晓玲
导　师: 王祖麟；孙营芳
学　校: 江西理工大学
专　业: 控制工程
关键词: 高速线材控冷轧制油墨轴承温度温度自动控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着计算机及其相关技术的迅猛发展,工业自动化扩展到了工厂的各个层次,自动化控制系统的实现有了更多的选择,控制效果和水平都有了显著的提高。现代自动化技术形成了以计算机为核心,包括PLC,常规设备,智能仪表,智能执行机构,总线系统,操作员站,工程师站等组成的多级复杂的DCS控制系统,各层之间任务分明。L1级基础自动化级实现设备的控制,而L2级则更多地表现为管理、物料跟踪、对基础级进行参数设置、优化等,具有更多的智能。线材轧制过程中,线材的温度是直接影响轧机负荷合理分配、最终产品尺寸精度及组织性能的重要因素之一,高速线材控制冷却技术是当前钢铁企业生产的关键和难点。课题(论文)以杭钢高线线材水冷控制系统为工程背景,先介绍了高速线材轧后控温轧制工艺及斯太尔摩水冷控制工艺、水冷温控自动控制系统基础级电气元器件,现场油墨轴承测温系统结构,再介绍系统所用软硬件特点和组态情况。说明了L2级冷却轧制菜单的使用功能。详细阐述了水冷过程中温度、压力、流量自控功能的实现和HMI人机交互界面的设计。系统运行结果表明:一方面,水冷温控系统实时监测显示水箱信息,并根据控冷轧制菜单设定,调整水箱的冷却水流量,实现温度优化控制,使各段出口温度控制精度达±10℃。另一方面,轴承温控系统监测和显示预精轧-吐丝机区域设备油墨轴承温度,根据设备使用情况,以每机架为单位设定或屏蔽报警信息,实现安全顺产。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
前言  8-9
第一章绪论  9-17
  1.1 杭钢高速线材生产工艺和关键设备组成简介  9-12
    1.1.1 高速线材生产工艺流程  9-11
    1.1.2 高速线材轧制的关键工艺设备  11-12
  1.2 线材轧后控冷技术  12-14
    1.2.1 线材扎后控冷技术的发展和现状  12-13
    1.2.2 轧后斯太尔摩冷却控制工艺  13-14
  1.3 选题依据、课题来源及其意义  14-15
  1.4 课题研究的主要内容  15-17
第二章水冷自动温控系统结构和设备组成  17-24
  2.1 轧后水冷控制系统  17-22
    2.1.1 水冷工艺流程和工艺要求  17-18
    2.1.2 水冷段设备和技术参数  18-20
    2.1.3 水冷自控系统现场电器元件组成及功能简介  20-22
  2.2 油墨轴承温度监测系统结构  22-24
第三章水冷自动温控系统的硬件设计  24-41
  3.1 PLC 系统选型  24
  3.2 控制系统硬件设计  24-39
    3.2.1 温控系统PLC 控制柜设计  24-33
    3.2.2 Genius I/O 远程站点设计  33-39
  3.3 系统I/0 点配置设计  39-41
第四章水冷自动温控系统的软件设计  41-67
  4.1 软件设计综述  41-53
    4.1.1 下位机编程组态软件  41
    4.1.2 上位机编程组态软件  41
    4.1.3 温度自动控制系统的设计  41-53
  4.2 系统通讯配置  53-55
    4.2.1 计算机系统总线结构  53-54
    4.2.2 L1 级与L2 级之间的信息交换  54-55
  4.3 HMI 功能界面设计  55-67
    4.3.1 用户登录界面  55
    4.3.2 温度控制系统的人机界面设计  55-58
    4.3.3 水箱HMI 界面  58-63
    4.3.4 油墨轴承温度HMI 界面  63
    4.3.5 历史趋势HMI 画面  63-66
    4.3.6 报警信息画面  66-67
第五章线材轧后水冷温度自动控制原理  67-70
  5.1 线材穿水过程中各段水箱温降要求计算  67-68
  5.2 线材控冷轧制过程温度自动控制原理  68-70
第六章结论与展望  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-74
附录 A 模拟量信号变量表(热电偶除外)  74-76
附录 B 离散型数字信号变量表  76-78
附录 C Genius I/O 远程站点 JB1 竣工图  78-81

线材水冷自动温控系统设计与分析

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