4-退火实验操作规程.doc

模拟退火实验机 电气操作规程RAL河北钢铁技术研究院带钢连续退火实验机退火实验操作规程编制：张春宇轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学）2011年09月11河北钢铁技术研究院带钢连续退火实验机 退火实验操作规程目 录1.退火实验机操作面板PP1711.1PP17-按钮面板11.2面板按钮功能与操作12.WinCC操作界面43.实验机操作流程6退火实验操作规程实验需要通过操作PP17面板按钮与WinCC操作界面按照退火实验流程图操作完成实验过程。1. 退火实验机操作面板PP171.1 PP17-按钮面板按钮面板功能布置示意图：V11V12V13V14V15V16V17V18冷却水泵启动设备冷却水启动气体分析阀启动密封阀启动建/卸张高/低压投入故障复位V21V22V23V24V25V26V27V28保护气阀启动氮气紧急吹扫加湿器启动抽真空液压站合闸加热启动可控硅合闸加热器合闸V31V32V33V34V35V36V37V38排气阀启动前冷却水阀启动前冷却气阀启动左夹头夹紧/松开开炉门张力增加电极伸加热功率增加V41V42V43V44V45V46V47V48保护气排气阀启动后冷却水阀启动后冷却气阀启动右夹头夹紧/松开关炉门张力减小电极缩加热功率减小1.2 面板按钮功能与操作序号按钮键名称按钮功能描述V11冷却水泵启动在手动方式下：启动/停止冷却水泵V12设备冷却水泵启动在手动方式下：启动/停止冷却水泵V13气体分析阀阀启动在手动方式下：打开/关闭气体分析阀V14密封阀启动在手动方式：打开/关闭密封阀V15建/卸张在手动方式下 建/卸张，建张步骤为：1.在手动方式下打开液压站主泵 2.高/低压投入3.建/卸张 4.通过张力增加和张力减小按钮调节张力大小需要在安装完试样后测试V16高/低压投入在手动方式：液压站主泵启动后，高/低压投入V17-V18故障复位复位故障当上位机显示热电偶棒图区域字体变红说明热电偶故障，需要按此按钮进行故障复位。当系统重启或出现故障时此按钮灯变黄，按此按钮进行故障复位。V21保护气阀启动在手动方式下：打开/关闭保护气阀V22氮气紧急吹扫在手动方式下：打开/关闭氮气紧急吹扫阀V23加湿器启动在手动方式下：打开/关闭加湿器加热装置。确保加湿罐有足够的水，才可操作此按钮。V24抽真空在手动方式下：打开/关闭真空泵，抽真空在关闭炉门后，通保护气体前可操作此按钮。通保护气体过程中不能抽真空。V25液压站主泵启动 在手动方式下：打开/关闭液压站主泵 需要在安装试样过程中及实验过程中打开。V26加热器启动在手动方式下：启动/停止加热器准备加热时需要开启，实验完成后需关闭。V27可控硅合闸在手动方式下：可控硅合闸/分闸准备加热时需要开启，实验完成后需关闭。V28加热器合闸在手动方式下：加热器合闸/分闸当需要手动实验时，打开加热器，在自动实验过程中不能打开。V31排气阀启动在手动方式下：打开/关闭排气阀V32前冷却水阀启动在手动方式下：打开/关闭前冷却水阀在自动实验过程中不能打开。V33前冷却气阀启动在手动方式下：打开/关闭前冷却气阀在自动实验过程中为自动打开，不需要操作此按钮。V34左夹头夹紧/松开在手动方式下： 安装试样过程中，对左夹头夹紧/松开操作操作步骤为：1.在手动方式下打开液压站主泵 2.高/低压投入3.操作夹紧/松开左夹头V35开炉门打开炉门V36张力增加在手动方式下：打开液压站主泵，建张后，增加张力大小，一次加10kg，手动建张步骤为：1.在手动方式下打开液压站主泵 2.建/卸张 3.通过张力增加和张力减小按钮调节张力大小V37电极伸在手动方式下：伸出电极，用于试样安装时V38加热功率增加在手动方式下：启动/停止加热器后，手动控制增加加热功率V41保护气排气阀启动在手动方式下：打开/关闭保护气排气阀V42后冷却水阀启动在手动方式下：打开/关闭后冷却水阀V43后冷却气阀启动在手动方式下：打开/关闭后冷却气阀V44右夹头夹紧/松开在手动方式下：安装试样过程中，对右夹头夹紧/松开操作操作步骤为：1.在手动方式下打开液压站主泵 2. 高/低压投入3.操作夹紧/松开右夹头V45关炉门关闭炉门V46张力减小在手动方式下：打开液压站主泵，建张后，减小张力大小，一次减10kg手动建张步骤为：1.在手动方式下打开液压站主泵 2.建/卸张 3.通过张力增加和张力减小按钮调节张力大小V47电极缩在手动方式下：缩回电极，用于试样安装时V48加热功率减小在手动方式下：启动/停止加热器后，手动控制减小加热功率2. WinCC操作界面图2.1 主操作界面图2.2左侧一列显示实时数据数据值，中间一列为调节设备设定值可以手动输入，右侧一列为设定温度曲线、控制方式、冷却方式选择及手动方式下各闭环的投入/切除选择。图2.2炉体设备数据显示，关键数据设定区域3. 实验机操作流程图3.1 退火实验过程流程退火实验过程按照流程图操作，具体操作说明如下：1) 冷却循环水状态确认 确认工厂冷却水供给是否正常，正常时操作继续，反之停止实验。2) 氮气、氢气、压缩状态确认空气： 确认工厂管路氮气、氢气、压缩空气供给是否正常，正常时操作继续，反之停止实验。3) 打开压缩空气手阀 顺时针转动压缩空气阀手轮，打开压缩空气手阀，调节压缩空气管路上的调压阀，将控制气压力调节到0.6MPa左右。4) 打开冷却水进水手阀，启动设备冷却水 手动开启试样冷却水水箱补水手阀，按PP17上V12按钮，启动设备冷确水泵，冷却水泵启动后指示灯变为绿色，冷却水流量开关有流水信号。5) 打开氮气手动球阀 顺时针转动氮气手阀手轮，打开氮气手阀，调节保护氮气管路上的调压阀，将其保护氮气压力调节到0.3MPa左右。同时读取冷却氮气管路压力值，正常压力应该在0.8MPa左右。6) 仪表柜送电 合仪表柜内总开关，通过相应开关启动风扇和抽气泵，预热30分钟。7) 启动HMI，运行WINCC 将HMI系统送电，等系统启动后，运行WinCC，开启HMI操作界面。8) 加湿器加水并切换干湿气管路 向加湿器水箱加水，手动切换干湿气管路。9) 打开炉门，安装试样 按住PP17上V35按钮，指示灯变为绿色，炉门将打开； 启动液压站：按PP17上V25按钮，指示灯变为绿色，液压站启动，再按V16按钮，指示灯变为绿色，液压站高压投入； 在WinCC操作主界面上，通过键盘在“夹钳位置设定”窗口处输入位置值（也可通过按PP17上V37，V47实现电极的伸缩操作），将试样安装入夹钳； 按PP17上V34按钮，指示灯变为绿色，左夹钳夹紧，按PP17上V44按钮，指示灯变为绿色，右夹钳夹紧，试样安装完成。10) 将热电偶点焊到试样表面 开启电焊机电源，将负极夹钳夹在试样上，正极点焊热电偶头部焊接热电偶。11) 管路吹扫 在WinCC操作主界面上，鼠标点击“管路吹扫”按钮，按钮变绿，实验机将自动完成设备管路用氮气吹扫工作（此操作只在将设备管路内的残留气体用氮气置换出去）； 再次点击“管路吹扫”按钮，按钮变灰，停止吹扫。12) 关闭炉门 按住PP17上V45按钮，指示灯变为绿色，炉门将关闭，关闭到位后手动锁紧螺栓。13) 保压测试： 在WinCC操作主界面上，鼠标点击“保压测试”按钮，按钮变绿，实验机将自动开启真空泵进行抽真空操作，此时，再次手动转动炉门锁紧螺栓，当炉内压力达到-0.4MPa以下时真空泵停止，系统自动向炉内充入氮气，在炉内压力到达0.01MPa时停止，进行保压测试。 10分钟后，如果炉内压力下降不超过10%，则界面提示保压成功，“保压测试”按钮变灰色。反之提示失败，保压失败说明炉体气密性不完好，做氢气实验时存在安全隐患，将不能进行氢气操作。（此过程也可通过点击相应按钮人工判断完成）。14) 分析仪阀开启 按PP17上V13按钮，指示灯变为绿色，气体分析阀开启，手动开启仪表柜内取样泵电源。15) 炉内吹扫氧气含量低于0.3%： 在WinCC操作主界面上，鼠标点击“炉内吹扫”按钮，按钮变绿，系统根据程序设定值向炉内吹扫氮气，此时观察WinCC主界面上的炉内氧气含量显示值，氧气含量将逐步下降，直至低于0.3%。 16) 手动关闭炉体吹扫 在WinCC操作主界面上，鼠标点击“炉内吹扫”按钮，按钮变灰色，炉内吹扫结束。17) 打开氢气手动球阀 顺时针转动氢气手阀手轮，打开氢气手阀，调节保护氢气管路上的调压阀，将保护氢气压力调节到0.3MPa左右，同时读取冷却氢气管路压力值，应该在0.8MPa左右。18) 设定保护氢气含量 保护氢气流量设定范围为0200L/min，保护氮气流量设定范围为0200L/min，冷却氢气调节阀开口度范围为0100%，冷却氮气调节阀开口度范围为0100%，冷却水调节阀开口度范围为0100%； 人工方式：在WinCC操作主界面上，通过键盘在“保护氢气流量设定”窗口处输入保护氢气流量设定值，在“保护氮气流量设定”窗口处输入保护氮气流量设定值。这种方式下，系统将依照设定值向炉内通入相应气体，达到保护气氛的输入； 自动方式：在WinCC操作主界面上，通过键盘在“保护氢气流量设定”窗口处输入保护氢气流量设定值，在“保护氢气含量设定”窗口处输入保护氢气含量设定值，按“保护气自动”按钮，按钮变为绿色，文字由“未投入”变为“投入”，此时系统将根据氢气含量设定值和实际氢气含量自动调节保护氮气流量，以达到保护气氛的输入。 在WinCC操作主界面上，通过键盘在“冷却氢气调节阀”窗口处输入设定值(0100%)，通过键盘在“冷却氮气调节阀”窗口处输入设定值(0100%)，通过键盘在“冷却水调节阀”窗口处输入设定值(0100%)，实现相应冷却管路的开启。19) 保护气阀启动 按PP17上V21按钮，指示灯变为绿色，保护气阀开启，根据设定的保护气值向炉内通入保护气。20) 炉内氢气含量稳定达到设定目标，使炉压稳定在0.0160.017Mpa 当保护气体含量、炉内压力稳定后，可进行下一步操作。21) 设定退火过程温度、时间及张力（0.210kN） 在WinCC操作主界面上，按“温度设定”按钮，弹出如图3.2所示对话框，设定退火时序，点击确定按钮退出。22) 选择冷却方式（不选为自然冷却） 在WinCC操作主界面上，按“氮气”按钮，按钮变绿，其他俩按钮不可用，选择为氮气为冷却气体；按“氢气”按钮，按钮变绿，其他俩按钮不可用，选择为氢气为冷却气体；按“混合”按钮，按钮变绿，其他俩按钮不可用，选择为氮气和水为冷却气体。三个按钮都不选则为自然冷却。23) 确认热电偶状态，选除故障热电偶 通过观察HMI界面上的热电偶温度值判断热电偶是否正常，如果热电偶信号异常，用鼠标在界面上点击相应热电偶的选择按钮，人工舍弃故障热电偶。24) 热电偶故障复位 热电偶焊接过程中，程序会将热电偶状态判断为“故障”状态，焊接完成后，应按PP17上V18按钮，复位程序判断为“故障”的热电偶。25) 在控制方式选择选择“自动” 在WinCC操作主界面上，按“自动”按钮，按钮变绿，退火实验机进入自动状态，此时PP17上的按钮将不可用，相应设备的开启将由程序按退火时序自动控制。26) 点击“自动开始”，开始实验 在WinCC操作主界面上，按“自动开始”按钮，按钮变绿，退火实验开始，根据设定退火时序运行。图3.2 退火时序设定界面27) 观察实验过程，直至结束。28) 在HMI上控制方式选择“手动” 实验结束后，在WinCC操作主界面上，按“手动”按钮，退火机回到手动模式，PP17按钮功能恢复。29) 关闭氢气球阀： 逆时针旋转氢气手阀手轮，关闭氢气手阀。30) 炉内吹扫，使氢气含量低于1% 在WinCC操作主界面上，鼠标点击“炉内吹扫”按钮，按钮变绿；系统根据程序设定值向炉内吹扫氮气，此时观察WinCC主界面上的炉内氢气含量显示值，氢气含量将逐步下降，直至低于1%。31) 手动关闭炉体吹扫 在WinCC操作主界面上，鼠标点击“炉内吹扫”按钮，按钮变灰，炉内吹扫结束。32) 打开炉门，卸下试料 将炉盖锁紧螺栓打开，按住PP17上V3