中板热处理系统的全线自动物料跟踪的研究与设计

论文摘要

随着科学技术的不断发展，冶金行业的许多生产线都要求实现自动化、信息化，而要完成这样的功能，物料跟踪成了其中的关键技术。物料跟踪技术不仅可以实现物料的位置监控及数据管理。更重要的是物料跟踪技术可以实现工厂生产线的工艺控制，运动控制，为全线设备的自动运行打下基础。对于国内相对落后的企业管理形式，面对竞争日益激烈的国内国际市场，实施生产线的全线跟踪及全自动自动运行，必要且紧迫。一个完整的物料跟踪系统包括物料信息跟踪以及根据物料跟踪的结果进而进行全线设备的自动控制两个部分。物料跟踪系统的首要任务是能精确掌握生产线上每块物料的实时信息，包括物料的ID、物料位置、长度宽度等物理信息。更重要的任务是根据已有的物料跟踪结果，控制全线设备自动运行。真正做到生产的信息化，智能化，提高生产效率，增强企业的核心竞争力。本论文以柳州钢铁（集团）中板厂新建的热处理生产线为项目背景，详细介绍自动化系统的硬件组成及网络结构。根据具体生产工艺的要求，分析物料跟踪可行的实施形式，并进行对比。最后根据现场实际要求及实际条件，给出完整的物料跟踪方式。同时在精确的物料跟踪基础上，采用了中板热处理生产线上的经典自动控制方案,完成了变频辊道的自动控制，抛丸机组的自动控制，冷床的自动控制。柳州钢铁（集团）中板热处理生产线，基础自动化部分采用Siemens公司的S7-400系列。一级系统画面使用WinCC，提供完整的生产线信息，及各种报警信息。L2二级管理系统使用Oracle数据库，保存物料的各种必需信息。现场物料的生产信息由一级系统记录，并通过报文通讯方式实时更新数据库中的数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的工程背景
• 1.2 工业上物料跟踪的常用方式
• 1.2.1 基于目标识别的物料跟踪
• 1.2.2 基于检测元件的物料跟踪
• 1.2.3 基于理论计算的物料跟踪
• 1.3 钢铁企业物料跟踪发展现状
• 1.4 论文内容安排
• 第二章 系统设计要求及整体设计方案
• 2.1 系统设计要求
• 2.1.1 工程概况及工艺流程
• 2.1.2 生产线整体设计要求
• 2.2 电气传动整体设计方案
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 传动系统
• 2.2.3 自动化系统
• 2.3 L2 过程计算机
• 2.3.1 过程计算机概述
• 2.3.2 L2 与基础自动化的通讯
• 2.4 物料跟踪系统设计方案
• 2.5 本章小结
• 第三章 全线物料跟踪系统
• 3.1 物料跟踪系统概述
• 3.2 一级自动化物料跟踪
• 3.2.1 全线跟踪区域的划分
• 3.2.2 跟踪物料的数据结构
• 3.2.3 跟踪区域的模式
• 3.2.4 物料实时跟踪的实现
• 3.3 L2 物料跟踪模式
• 3.4 物料跟踪 HMI 画面
• 3.5 本章小结
• 第四章 全线自动运行系统
• 4.1 变频辊道自动控制
• 4.1.1 上料区辊道自动运行方案及实现
• 4.1.2 炉后矫直区辊道自动运行方案及实现
• 4.2 抛丸机组自动控制
• 4.2.1 抛丸机组工作原理
• 4.2.2 抛丸机组的自动启停
• 4.2.3 钢板自动抛丸
• 4.3 冷床自动控制
• 4.3.1 上料装置自动控制
• 4.3.2 冷床本体自动控制
• 4.3.3 下料装置自动控制
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 附录 1 上料区辊道自动运行块 SCL 源代码
• 附录 2 矫直区辊道自动运行 SCL 源代码
• 参考文献
• 硕士期间发表的文章和参加的项目
• 致谢