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宁波建龙钢铁公司1780热连轧自动化系统基本设计规格书.doc宁波建龙钢铁公司1780热连轧自动化系统基本设计规格书.doc -- 2 元

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工程编号GT03A012版本号A修改号宁波建龙1780mm热轧带钢工程三电基本设计规格书设计建龙1780mm热轧带钢工程项目组审核批准北京金自天正智能控制股份有限公司2003年6月宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司i目录第1章建龙1780mm热轧带钢生产线工艺及设备...............................111.1设计依据.......................................................................................................................................111.2设计范围与设计原则...................................................................................................................111.2.1.1设计范围..............................................................................................................................111.2.2设计原则..................................................................................................................................111.3生产规模、成品大纲与金属平衡...............................................................................................121.3.1生产规模..................................................................................................................................121.3.2成品大纲..................................................................................................................................121.3.3金属平衡..................................................................................................................................141.4生产线主要设备组成与布置.......................................................................................................141.5生产线工艺简述..........................................................................................................................1101.5.1生产线工艺流程.....................................................................................................................1101.5.2生产线工艺与装备主要特点.................................................................................................113第2章自动化控制系统综述...................................................................212.1自动化控制系统总体配置方案...................................................................................................212.1.1网络系统..................................................................................................................................212.1.2过程机系统..............................................................................................................................292.1.3HMI设备................................................................................................................................2122.1.3.1HMI服务器........................................................................................................................2122.1.3.2HMI....................................................................................................................................2122.1.3.3打印机.................................................................................................................................2142.1.4PLC设备.................................................................................................................................2142.2系统设备配置与功能分配..........................................................................................................2182.2.1过程自动化系统的配置和功能.............................................................................................2182.2.2HMI服务器的配置和功能....................................................................................................2202.2.3HMI的配置和功能................................................................................................................2202.2.3.1L2级HMI的功能分配.....................................................................................................2202.2.3.2L1级HMI的功能分配.....................................................................................................2212.2.4基础自动化控制系统PLC、TDC的控制功能..................................................................2252.3轧线自动化控制系统的控制方式及非正常情况处理..............................................................2332.3.1轧线自动化控制系统的控制方式.........................................................................................233宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司ii2.3.2轧线的非正常情况处理.........................................................................................................234第3章过程自动化控制系统...................................................................313.1过程控制系统功能和结构...........................................................................................................313.1.1过程控制计算机与基础自动化级的数据通信.......................................................................313.1.1.1过程控制计算机与HMI服务器之间的数据通讯............................................................313.1.1.2过程控制计算机与PLC之间的数据通讯.........................................................................313.1.1.3过程控制计算机之间的数据通讯......................................................................................323.1.1.4过程控制计算机与数据中心计算机通讯..........................................................................323.1.2过程控制级系统功能..............................................................................................................323.1.2.1轧制规程的设定..................................................................................................................323.1.2.2轧制规程的再设定..............................................................................................................323.1.2.3提高成品率..........................................................................................................................323.1.2.4提高产品质量......................................................................................................................333.1.2.5加快新品种、新工艺研制..................................................................................................333.1.3过程控制计算机结构..............................................................................................................333.1.3.1数据采集子系统..................................................................................................................333.1.3.2轧件跟踪子系统..................................................................................................................333.1.3.3过程监控子系统..................................................................................................................333.1.3.4轧机控制子系统..................................................................................................................333.1.3.5实用工具软件子系统..........................................................................................................343.1.4过程控制计算机系统的功能说明..........................................................................................343.2过程控制计算机系统数据管理...................................................................................................353.2.1ORACLE数据库数据处理.....................................................................................................353.2.2过程控制计算机ORACLE数据库设计................................................................................353.2.2.1过程控制计算机ORACLE数据库设计............................................................................353.2.2.2数据库中数据表的组成......................................................................................................363.2.3过程控制计算机C编程环境及全局变量处理..................................................................373.2.4过程控制计算机启动时全局变量处理..................................................................................383.2.5过程控制计算机通信数据......................................................................................................383.2.5.1过程控制计算机与基础自动化级通信数据......................................................................383.2.5.2过程控制计算机与操作站级通信数据..............................................................................393.2.6过程控制计算机启动时数据处理..........................................................................................393.3过程控制计算机轧件跟踪...........................................................................................................393.3.1过程控制计算机轧件跟踪实现方法......................................................................................39宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司iii3.3.1.1过程控制计算机轧件跟踪基本原理..................................................................................393.3.1.2过程控制计算机轧件跟踪实现方法..................................................................................393.3.1.3轧件跟踪实现方法.............................................................................................................3103.3.1.4跟踪映象表的结构.........................................................................................................3103.3.1.5轧件跟踪信息的有效性检查.............................................................................................3113.3.1.6过程控制计算机轧件跟踪修正功能.................................................................................3123.3.1.7过程控制计算机轧件数据库数据存取方式.....................................................................3133.3.1.8过程控制计算机轧件跟踪进程功能.................................................................................3133.3.1.9过程控制计算机轧件跟踪进程信号来源.........................................................................3133.3.1.10过程控制计算机轧件数据库SRTCOM更新方式...........................................................3133.3.1.11跟踪传感器的选择.............................................................................................................3153.3.1.12跟踪修正.............................................................................................................................3153.3.1.12.1轧件跟踪加热炉区跟踪事件传感器选择....................................................................3153.3.1.12.2粗轧区跟踪区跟踪事件传感器选择............................................................................3163.3.1.12.3精轧跟踪区跟踪事件传感器选择................................................................................3163.3.1.12.4轧件跟踪卷取跟踪区传感器选择................................................................................3163.3.1.13加热炉区轧件跟踪.............................................................................................................3173.3.1.13.1加热炉区板坯核对........................................................................................................3173.3.1.13.2加热炉区板坯装炉规则................................................................................................3173.3.1.13.3加热炉入口侧跟踪方法................................................................................................3183.3.1.13.4加热炉入口侧跟踪事件................................................................................................3183.3.1.13.5加热炉炉内跟踪方法....................................................................................................3183.3.1.13.6加热炉炉内跟踪事件....................................................................................................3193.3.1.13.7加热炉炉内位置跟踪....................................................................................................3193.3.1.13.8加热炉炉内位置跟踪修正............................................................................................3203.3.1.13.9加热炉出炉轧件跟踪....................................................................................................3213.3.1.13.10加热炉出炉轧件跟踪事件......................................................................................3213.3.1.13.11加热炉强制入炉......................................................................................................3213.3.1.13.12加热炉跟踪修正......................................................................................................3213.3.1.14粗轧区轧件跟踪.................................................................................................................3213.3.1.14.1粗轧区轧件跟踪方法....................................................................................................3213.3.1.14.2粗轧区轧件跟踪事件....................................................................................................3213.3.1.15精轧区轧件跟踪.................................................................................................................3223.3.1.15.1精轧区轧件跟踪方法....................................................................................................322宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司iv3.3.1.15.2精轧区轧件跟踪事件....................................................................................................3223.3.1.16卷取区轧件跟踪.................................................................................................................3223.3.1.16.1卷取区轧件跟踪方法....................................................................................................3223.3.1.16.2卷取区轧件跟踪事件....................................................................................................3223.3.1.17卷取区卷取出口部分轧件跟踪.........................................................................................3233.3.1.17.1过程控制计算机轧件跟踪实现方法的特点................................................................3243.3.2轧件跟踪激活的轧线控制.....................................................................................................3243.3.2.1轧件跟踪激活的设定模型.................................................................................................3253.3.2.1.1轧件位于加热炉入口时激活的设定模型....................................................................3253.3.2.2轧件位于加热炉出口时激活的设定模型.........................................................................3263.3.2.2.1轧件位于加热炉出口且实际出炉温度与轧制尺寸有效............................................3263.3.2.2.2轧件位于加热炉出口高温计D.O.PY201激活自学习模型........................................3263.3.2.2.3轧件首次位于PY202入口时激活的设定模型...........................................................3263.3.2.2.4轧件位于E1R1粗轧末道次出口激活的设定模型.....................................................3263.3.2.2.5轧件位于LCE1正向、轧件LCR1反向入口激活的在线模型............................3263.3.2.2.6轧件位于LCE2正向、轧件LCR2反向入口激活的在线模型............................3263.3.2.2.7轧件位于E1R1末道次出口激活的在线模型.............................................................3263.3.2.2.8轧件位于E2R2末道次出口激活的在线模型.............................................................3263.3.2.2.9轧件位于E2R2粗轧末道次出口激活的设定模型.....................................................3273.3.2.2.10轧件位于精轧入口高温计PY302激活的设定模型...................................................3273.3.2.2.11轧件位于精轧F1、F2、F3咬钢时激活的自适应模型..............................................3273.3.2.2.12轧件位于精轧F2或F3咬钢时激活的设定模型........................................................3273.3.2.2.13轧件位于精轧末机架咬钢时激活的在线模型............................................................3273.3.2.2.14轧件位于精轧出口高温计出口PY303激活模型.......................................................3273.3.2.2.15轧件位于卷取机入口高温计入口时激活的在线模型................................................3273.3.2.2.16轧件位于卷取机入口高温计出口时激活的模型........................................................3273.3.2.2.17卷取机出口事件激活的自学习模型............................................................................3273.3.2.3模型输入输出.....................................................................................................................3273.3.2.3.1粗轧模型设定计算输入输出........................................................................................3273.3.2.3.2卷取机模型设定计算输入输出....................................................................................3283.3.2.3.3精轧0次设定模型计算输入输出................................................................................3283.3.2.3.4精轧1次设定模型计算输入输出................................................................................3293.3.2.3.5精轧2次设定模型计算输入输出................................................................................3303.3.2.3.6层流冷却设定模型输入输出........................................................................................331宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司v3.4轧制节奏控制..............................................................................................................................3313.4.1轧制节奏控制的功能.............................................................................................................3323.4.2轧制节奏控制的工作方式.....................................................................................................3333.4.3轧制节奏触发事件.................................................................................................................3343.4.4轧制节奏控制模型.................................................................................................................3343.5报表子系统..................................................................................................................................3343.5.1生产报表.................................................................................................................................3353.5.2故障报表.................................................................................................................................3373.6过程控制计算机的监控功能......................................................................................................3373.6.1报警信息.................................................................................................................................3373.6.2生产计划输入和管理.............................................................................................................3373.6.2.1轧制计划的组织和主要数据内容.....................................................................................3373.6.2.2轧制计划的输入和传送.....................................................................................................3423.6.3轧制计划的管理.....................................................................................................................3423.6.3.1轧制计划的编辑和显示.....................................................................................................3433.6.4轧辊数据接收和存档.............................................................................................................3433.6.4.1轧辊数据输入和存档.........................................................................................................3433.6.4.2轧辊数据修改.....................................................................................................................3433.6.4.3轧辊数据.............................................................................................................................3443.7精轧卷取区轧制规程计算及精轧卷取模型系统......................................................................3443.7.1精轧策略.................................................................................................................................3443.7.1.1压下率方式.........................................................................................................................3443.7.1.2轧制力分配方式.................................................................................................................3443.7.1.3精轧轧制规程计算流程.....................................................................................................3443.7.2精轧轧制规程计算.................................................................................................................3453.7.2.1精轧轧制规程计算模型结构.............................................................................................3453.7.2.2精轧轧制规程计算模型表.................................................................................................3463.7.3精轧轧制规程计算方法.........................................................................................................3473.7.3.1精轧轧制规程压下制度计算.............................................................................................3483.7.4机架速度设定值计算.............................................................................................................3493.7.5精轧在线控制功能.................................................................................................................3503.7.5.1穿带自适应.........................................................................................................................3503.7.6终轧温度的在线控制.............................................................................................................3503.7.7卷取机设定计算.....................................................................................................................350宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司vi3.8精轧卷取模型系统......................................................................................................................3503.8.1精轧模型计算必要条件.........................................................................................................3503.8.2精轧模型.................................................................................................................................3513.8.3卷取机模型.............................................................................................................................3553.8.4自学习方法.............................................................................................................................3583.8.4.1长期自学习.........................................................................................................................3583.8.4.2短期自学习.........................................................................................................................3583.9系统维护工具..............................................................................................................................3583.10模拟轧钢......................................................................................................................................3593.11过程控制计算机之间的通信数据..............................................................................................3593.11.1加热炉过程控制计算机传送给精轧过程控制计算机信号..................................................3593.11.2粗轧过程控制计算机传送给精轧过程控制计算机信号......................................................3593.11.3精轧过程控制计算机传送给粗轧过程控制计算机信号......................................................3603.11.4精轧过程控制计算机传送给数据中心计算机信号..............................................................3613.11.5数据中心计算机传送给精轧卷取过程控制计算机信号......................................................361第4章加热炉区基础自动化控制系统...................................................414.1公共逻辑控制系统PLC101.........................................................................................................414.1.1系统配置及硬件组成..............................................................................................................414.1.2PLC101功能说明....................................................................................................................424.1.3操作台、机旁箱......................................................................................................................46第5章粗轧区基础自动化控制系统.......................................................515.1粗轧区公共逻辑与介质控制系统PLC201A、PLC201B..........................................................515.1.1PLC201A..................................................................................................................................515.1.1.1系统配置及硬件组成..........................................................................................................515.1.1.2PLC201A功能说明............................................................................................................525.1.1.3机旁操作箱、机旁控制箱..................................................................................................555.1.2PLC201B..................................................................................................................................555.1.2.1PLC201B系统配置图........................................................................................................555.1.2.2PLC201B功能说明............................................................................................................565.2粗轧E1R1控制系统PLC202..............................................................................................5105.2.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................5105.2.2PLC202功能说明...................................................................................................................5115.2.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................518宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司vii5.3粗轧E2R2区控制系统PLC203..........................................................................................5185.3.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................5185.3.2PLC203功能说明...................................................................................................................5195.3.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................5255.4粗轧E1E2AWC控制系统PLC204.....................................................................................5255.4.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................5255.4.2PLC204功能说明...................................................................................................................5265.4.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................5295.5粗轧R2自动厚度控制系统PLC205.........................................................................................5295.5.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................5295.5.2PLC205功能说明...................................................................................................................5305.5.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................535第6章精轧区自动化控制系统...............................................................616.1飞剪控制系统PLC301.................................................................................................................616.1.1系统配置及硬件组成..............................................................................................................616.1.2功能说明..................................................................................................................................616.1.3操作台、机旁箱......................................................................................................................656.2精轧区公共逻辑及介子控制系统PLC302A、PLC302B..........................................................656.2.1PLC302A..................................................................................................................................656.2.1.1系统配置及硬件组成..........................................................................................................656.2.1.2功能说明..............................................................................................................................676.2.1.3操作台、机旁箱.................................................................................................................6116.2.1.4PLC302B............................................................................................................................6126.2.1.4.1PLC302B系统配置及硬件组成...................................................................................6126.2.1.4.2PLC302B功能说明.......................................................................................................6126.2.1.4.3精轧液压站....................................................................................................................6156.2.1.4.4AGC液压站..................................................................................................................6156.2.1.4.5精轧1稀油润滑站.......................................................................................................6166.2.1.4.6精轧2稀油润滑站.......................................................................................................6166.2.1.4.7精轧3稀油润滑站.......................................................................................................6176.2.1.4.8精轧4稀油润滑站.......................................................................................................6176.3精轧速度主令及活套控制系统PLC303....................................................................................6186.3.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................6186.3.2功能说明.................................................................................................................................618宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书北京金自天正智能控制股份有限公司viii6.3.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................6256.4精轧F1E及F1HAGC控制系统PLC304................................................................................6266.4.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................6266.4.2功能说明.................................................................................................................................6276.4.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................6356.5精轧F2~F7HAGC控制系统PLC305~PLC310....................................................................6376.5.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................6376.5.2功能说明.................................................................................................................................6376.5.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................6376.6层流冷却控制系统PLC311........................................................................................................6376.6.1系统配置及硬件组成.............................................................................................................6376.6.2功能说明.................................................................................................................................6376.6.3操作台、机旁箱.....................................................................................................................639第7章卷取区自动化控制系统...............................................................717.11、2、3地下卷取机控制系统PLC401、PLC402、PLC403..............................................727.1.1系统配置及硬件组成..............................................................................................................727.1.1.1PLC401系统配置及硬件组成...........................................................................................727.1.1.2PLC402系统配置及硬件组成...........................................................................................737.1.2卷取机功能说明......................................................................................................................747.1.3操作台、操作箱.....................................................................................................................7187.1.3.1现场操作箱.........................................................................................................................7197.2卷取公共逻辑控制系统PLC404................................................................................................7197.2.1PLC404自控系统配置...........................................................................................................7197.2.2PLC404功能说明...................................................................................................................7197.2.3卷取液压站.............................................................................................................................7217.2.4卷取液压站机旁操作箱.........................................................................................................7227.2.51运输链液压站.....................................................................................................................7227.2.62运输链液压站.....................................................................................................................7227.2.7卷取润滑站.............................................................................................................................7237.3钢卷运输控制系统PLC405........................................................................................................7247.3.1PLC405系统配置及硬件组成...............................................................................................7247.3.2钢卷运输链功能说明.............................................................................................................7257.3.3操作台、操作箱.....................................................................................................................727
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