宝钢条钢厂步进梁式加热炉电气控制系统设计与应用研究

宝钢条钢厂步进梁式加热炉电气控制系统设计与应用研究

论文摘要

步进梁式加热炉是现阶段比较先进的加热炉,其主要特点是规模大,炉内热值利用率高,板坯加热均匀等。加热炉的正常运行,是整个轧线生产系统经济、高效运行的基础。宝钢条钢厂此次改造新建的步进梁式加热炉,是依照原有热轧线的生产进行设计,作为其钢坯轧制前的加热设备。步进梁式加热炉的电气控制系统关系到整个加热炉的正常运行。本文按照宝钢条钢厂所提出的设计要求,在充分考虑系统的可行性和经济性后,提出了本电气控制系统。针对此项目设备多,控制复杂,精度要求高的特点,本文设计了以现场设备功能和地域划分的分布式控制系统。论文针对系统高效稳定的要求设计了二级控制模式,即“现场总线+PLC”为一级控制,“工业以太网+上位机交互界面”为二级控制,形成包含整个系统的监控网络,保证整个系统的监控和操作灵活方便。在动力驱动方面,本系统结合了液压驱动和电气驱动的方式,根据设备的运行特点进行回路设计,保证了各设备的平稳,精确运行。本系统设计了多种检测方式,能够从位置点、速度、位移等物理量多方面监控设备的运行状况,保障设备的正常运行和控制的及时进行。在逻辑控制方面,本系统采用了先进的逻辑算法,使设备的控制精确稳定。在程序设计中,我们充分考虑了现场设备的实际情况,制定了相应的控制程序方案,效果良好。在系统非正常运转时,本系统也能最大限度保证生产的继续运行,为客户创造最大限度的利益。而在安全方面,本系统也设计了严密的保护措施,保障系统设备和人员的安全。在本方案应用于实际项目后,现场设备运行良好。经过测试,所有设备各项运行指均标达到或优于设计标准。文章的最后分析了系统的不足,并提出了改进和探讨的思路和方向。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1 绪论
  • 1.1 课题的研究意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文的主要内容
  • 2 步进梁式加热炉工艺及设备简介
  • 2.1 步进梁式加热炉工艺概述
  • 2.2 主要设备及功能简介
  • 3 电气控制方案设计
  • 3.1 装钢区电气控制方案
  • 3.1.1 上料台架
  • 3.1.2 取料装置
  • 3.1.3 称重装置
  • 3.1.4 入炉辊道
  • 3.1.5 装钢机
  • 3.2 步进梁式加热炉电气控制方案
  • 3.2.1 装料炉门
  • 3.2.2 炉内步进梁
  • 3.2.3 出料炉门
  • 3.3 出钢区电气控制方案
  • 3.4 速度控制
  • 3.4.1 设备控制方法
  • 3.4.2 速度控制曲线
  • 4 动力及检测系统设计
  • 4.1 系统主要动力回路
  • 4.1.1 液压回路
  • 4.1.2 电气回路
  • 4.2 检测系统
  • 4.2.1 液压检测系统
  • 4.2.2 电气检测系统
  • 5 PLC控制设计与功能调试
  • 5.1 PLC系统选型
  • 5.2 PLC系统设计
  • 5.2.1 PLC建网与组态
  • 5.2.2 通讯系统的建立
  • 5.3 PLC程序设计思路
  • 5.3.1 模块化编程
  • 5.3.2 液压阀台控制
  • 5.3.3 变频器控制
  • 6 调试问题分析及现场实现结果
  • 6.1 调试问题分析
  • 6.1.1 系统扰动和连贯性
  • 6.1.2 系统错误与延迟
  • 6.1.3 通信的稳定性
  • 6.2 现场实现结果
  • 7 步进梁式加热炉电气控制设计的总结和改进探讨
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • A. 本次设计的I/O参数表
  • B. 现场主要设备实物图
  • C. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
  • D. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目
  • 相关论文文献

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