PDF《物料跟踪控制自动化模型的设计与实现》

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chuandong.com 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM 济钢宽厚板厂? 岳临萍 摘要:物料跟踪控制是轧机基础自动化系统的主要组成部分,是轧钢产 线自动控制的重要模型之一,是实现自动化轧钢的必要基础设计.物料 跟踪模型可以准确的记录和修正钢板在轧线的位置、状态,本文详细介 绍了物料跟踪模块的设计思路和功能描述. 文章编号:150404 物料跟踪控制自动化模型的设计与实现 The design&application of the material tracking model in auto control system of rolling mill

1 概述 物料跟踪控制是轧机基础自动化系统的主要 组成部分.物料跟踪的基本功能是跟踪钢坯从装 炉开始,经过出炉、经过轧机区域,从除磷入口 处辊道开始直到热矫直机出口辊道.物料跟踪主 要以钢板号为主键,准确记录钢板的头尾位置和 钢板在辊道上的长度位置等. 物料跟踪系统的基础数据主要来源于现场的 一次检测仪表、传感器等,如热检(HMD),光 电开关,速度变送器等.这些检测仪表将钢板的 位置、辊道速度及温度等信号传送给过程控制计 算机,进行下一步的钢板轧制模型的计算.物料 跟踪控制模块根据设计的参考零点,计算每块钢 板的头尾位置和长度信息(计数零点由辊道入口 高压除鳞的初始位置确定),轧制道次的计算也 在物料跟踪功能内,每块钢板都分配一个钢板号 和道次计数器.钢板号和道次计数器决定了钢板 在轧机内的轧制信息.物料跟踪系统根据机架负 荷信号自动增减轧制道次数,操作工也可以手动 校正,同时将物料的跟踪位置显示在人机交互界 面HMI上,将辊道分段跟踪以及轧机占用态显示给 操作工.物料跟踪模型示意图如图1所示.

2 物料跟踪的设置和复位 过程控制计算机在钢坯出炉之前通过报文发 布钢板信息,报文包括跟踪用的尺寸和钢板号. 基础自动化系统的物料跟踪从过程控制计算机接 受基础数据等待跟踪的开始. 钢板预计算到轧机区内的跟踪区,加热炉发 出钢板正在接近除磷箱的同步速度信号.当除磷 图1 物料跟踪功能示意图

86 87 kzcd.chuandong.com 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM 箱前第一个热检监测到钢板从正方向过来的信号 时,物料跟踪系统开始启动/同步.这意味新的钢 板头尾位置和钢坯号以特殊的颜色显示在HMI屏幕 上.所有传感器信号的改变都被接收到物料跟踪 系统用于跟踪/同步. 钢板进入跟踪区的开始跟踪位置是钢坯从加 热炉出炉后除磷箱前的第一个热检处.对于这些 钢板跟踪自动进行,不需要人工确认. 当矫直机完成矫直过程,且物料尾部离开矫 直机出口辊道后,热矫直机后的物料自动移除. 操作工可以手动删除一个钢板.借助HMI上的跟踪 复位功能键,可以一次删除所有的钢板.对于跟 踪的修正操作工可以使用HMI上的特定功能实现, 可以通过板坯号和位置编码将物料登记和复位. 物料跟踪的复位操作主要发生在物料完成矫直后 出了跟踪区,人工删号或跟踪重启等情况下.

3 物料跟踪的顺序控制 物料跟踪的顺序控制功能主要作用是轧机 区域调整每块钢板的运行轨迹.其逻辑功能单元 叫做顺序控制器,主要功能就是优化钢板在轧机 区域的传送过程,它协调各种环节例如电机驱动 控制,开闭环回路控制和轧机中的机械运动,该 机械运动取决于轧机状态,当前钢板的位置,操 作模式以及由过程处理计算机得到的轧制顺序表 等,达到最优的轧制顺序,最优的轧制时间和功能. 控制单元连续不断的接收各类检测设备信 号,如温度信号、压力信号、速度信号、轧制信 号、流量信号以及各类开关量开/闭信号等,以达 到电气和机械上的可用性.优先接收停车信号: 如传动正常停车请求、传动快速停车请求等,保 证设备的安全运行. 顺序控制器与过程处理计算机有相应的接口 设计,过程处理计算机通过TCP/IP接口控制轧制 过程.L2服务器会发送报文给顺序控制器,控制 命令如下: (1)等待设定值.(过程处理计算机的设定 值计算过程仍继续) (2)停止轧制(等待开轧温度) (3)一批的最后一块(如果在报文中未知则 设置) (4)接收信息(从加热炉接收出炉钢坯) 如果轧机中物料没有有效设定值,物料管理控 制功能将向过程控制计算机发送相应的请求报文.