北科大生产实习报告

1、目录引 言31 日照钢铁集团介绍31.1安全指标32 铁前生产工艺52.1原料采购52.2材料生产62.2.1烧结工艺：62.2.2球团工艺：83 炼铁生产工艺流程103.1日钢第二炼铁厂介绍103.2高炉炼铁工艺流程104炼钢生产工艺124.1转炉冶炼过程124.2连铸机设备134.2.1连铸机构造134.2.2连铸流程144.3 1580带钢厂工艺介绍154.3.1 1580带钢厂工艺流程图164.3.2 飞剪介绍174.3.3 精轧机组介绍174.3.41580热连轧计算机控制系统简述174.3.5轧制过程控制的基本内容194.4 2150带钢厂工艺介绍204.5棒材厂工艺流程介绍214

2、.6 H型钢生产工艺流程235烧结厂烧结车控制系统设计255.1烧结车概述255.2 PID理论基础265.3烧结车运行模拟275.4添加PID调节参数：305.5有改良的PID：346实习收获及感想36参 考 文 献37指导教师意见38引 言本次实习于7月底出发到8月初，去山东日照进行为期15天的钢厂实习，主要目的是参观炼钢炼铁生产工艺流程以及自动控制技术在现场中的应用。1 日照钢铁集团介绍日照钢铁控股集团有限公司成立于2003年3月，法定代表人杜双华，公司坐落在日照市岚山临港工业区、日照市沿海路600号，是一家集烧结、炼铁、炼钢、轧材于一体并配套齐全的特大型钢铁联合企业。公司现有员工120

3、00余人，占地414公顷，年生产能力铁1300万吨，钢1200万吨，材1500万吨。2011年，集团完成铁产量1301万吨，钢产量1203万吨，材产量1183万吨。截至2011年底，集团已累计产铁6578万吨，钢6201万吨，轧材5544万吨。 图1钢铁生产主要流程1.1安全指标 1、进入生产区域必须由专人陪同，严禁与生产无关人员进入或在生产区域内逗留。 2、进入生产区域必须按照要求佩戴相应劳动防护用品（如安全帽）。 3、进入煤气区域、液压站、配电室等防火区域严禁带火种，并按岗位要求进行登记。 4、未经允许不得触摸区域内的运转设备，严禁靠近旋转设备或高温钢坯等。 5、在生产区域内走安全通道，靠

4、右侧通行，注意躲避车辆，严禁奔跑或嬉闹。 6、厂区内道路靠近右侧行走，两人以上严禁并列行走，并应注意交叉路口车辆。 7、在爬高、地面不平整或物流运输紧张的情况下，严禁边行走边打手机。 8、严禁在吊物下行走，不得倚靠高度超出1.5米的原料或成品垛位。 9、严禁在煤气区域、转炉炉前、高炉出铁场等危险区域内逗留或休息。 10、严格遵守区域内各类安全标示和提示，遇紧急情况在陪同人员下有秩序疏散。 常用安全色及其含义： 红色禁止、停止； 蓝色指令，必须遵守的规定； 黄色警告，注意； 绿色提示，安全状态通行。 冶金工业生产特点： 高温：钢水、铁水温度很高（钢水在1650°，铁水1500°

5、;左右），容易发生烧伤、爆炸和喷溅事故。 煤气事故：煤气在生产、使用过程中容易发生泄漏中毒、着火、爆炸，造成人员伤害。 起重伤害：主要来自于高温钢（铁）水吊装运输过程中，可能造成钢包坠落、钢水撒落等对人员造成伤害事故。 机械伤害：高速线材每秒可达百米以上，皮带运输机等，在轧制和运输过程中容易造成挤伤、烧伤、碰伤事故。 车辆伤害：火车、汽车运输，起重运输，容易发生车辆伤害、起 重伤害和物体打击事故。 锅炉、压力容器：压力高、 危害大，易造成爆炸事故。电气设备多，危险系数高，易造成触电事故。危险介质多，煤气、氧气、氮气、氨气及其它燃 烧、爆炸、窒息、有毒有害气体多。2 铁前生产工艺2.1原料采购原

6、料主要包括铁矿石，煤炭，膨润土，粘合剂等，向有关工业厂区购买高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料和熔剂三部分组成。 （一）铁矿石     高炉冶炼用的铁矿石要求成分稳定、含铁品位高、脉石（矿石中有用部分与没有工业价值的岩石或其它矿物伴生在一起，这些没有用的部分叫脉石）少、有害杂质少、矿石粒度均匀、强度好、还原性好。铁矿石含铁量的多少（即品位高低），直接影响到炼铁生产的各项指标。一般含铁量在30以上的铁矿石才有开采价值。含铁量在45以下的矿石，一般需经选矿和造块，才能入炉冶炼。含铁量在55以上的铁矿石可以作为高炉富矿，经破碎后直接入炉冶炼。当前作为炼铁原料的铁矿石主要

7、有 ：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、钒钛磁铁矿。    生铁冶炼除用以上天然铁矿石外，还用烧结矿、球团矿等人造富矿（品位级50）作为主要原料。（二）燃料  高炉用燃料包括焦炭和喷吹燃料两大类。高炉对焦炭的要求是：具有合适的反应性，且含碳高、灰分和杂质低、强度好。焦炭在炼铁过程中有三种作用：一是燃烧供给热量（热源）；二是作为料柱骨架（气窗）；三是作还原剂。因此，焦炭中的含碳量越高越好。除了强度好和骨架作用外，高炉对喷吹燃料的要求及其作用与焦炭相同。但对其可磨性、燃烧性、粒度等有特殊的要求。 高炉炼铁主要用焦炭作燃料。焦炭含碳量较高，气孔率高，最大的特点是

8、机械强度（以转鼓指数表示）高，能满足大型高炉的要求。因此，目前在高炉炼铁中一般都采用焦炭作主要燃料。20世纪60年代开始盛行喷吹技术（喷煤、油、天然气等），目的在于部分取代宝贵的焦炭资源，但只能取代焦炭的还原剂和热源两个作用，而料柱骨架作用取代不了。焦炭是高炉炼铁必不可少的燃料。（三）熔剂 在铁矿石中，除铁以外，还有脉石及硫等有害杂质，在焦炭及煤粉中含有灰分，所以炼铁时要加入熔剂，与脉石和焦炭及煤粉中的灰分及其它杂质化合，形成炉渣，以达到降低脉石熔点并使杂质、灰分与铁水分离的目的。 高炉冶炼采用的熔剂主要有石灰石、白云石、蛇纹石等。对熔剂的要求是：碱性氧化物（主要是氧化钙）的含量要高，而酸性氧

9、化物（主要是二氧化硅和三氧化二铝）的含量尽可能低，有害杂质硫、磷含量也要低，强度高，块度适宜。 2.2材料生产铁前工艺的材料生产主要包括两部分：烧结和球团2.2.1烧结工艺：烧结有鼓风烧结和抽风烧结。根据其结构不同又可分为带式烧结和环式烧结。我厂采用带式烧结机进行抽风烧结。烧结机根据其抽风面积的大小，有不同的规格。烧结有效面积是风箱宽度和长度的生产乘积。带式烧结机是烧结生产的主要设备，它是由铺底料装置、原料给料装置、布料装置、点火系统、烧结机主系统组成。可使烧结过程实现全部机械化，具有工作连续、生产率高及较好的劳动条件等优点。烧结领域的许多先进技术及成果在日钢烧结厂得到了较好的应用。例如机头机

10、尾平行四连杆重锤拉紧装置、铺底料装置、篦条压平装置、新型点火器及多点柔性传动装置等。烧结机主系统主要由柔性传动装置、头尾星轮、头尾弯道、隔热装置、台车、吸风装置、机架、尾部调节装置和干油集中润滑系统等系统所组成。主传动机构设在机头部位，由柔性传动装置及头部星轮等组成。一、柔性传动装置的主轴采用大型涨紧环无键连接，该传动为两点啮合柔性传动。具有1、体积小；2、速比大；3、输出转矩大；4、传动平稳等特点。二、头部星轮主要负责将台车从下部水平轨道运转到上部水平轨道，同时完成台车卸料，头尾的异型弯道主要是将台车从上部或下部平稳的过渡到反向的水平轨道上。三、隔热装置是由四组隔热水箱组成。其位于点火器与圆

11、辊给料机之间，主要是为了有效的对圆辊给料机和九辊布料器进行隔热。隔热水箱内部通可循环的生产冷却水。四、台车由台车本体、两侧栏板、端部密封板、台车密封装置、台车轮、篦条、隔热垫等组成。台车采用高温耐磨球磨铸铁整体铸造。篦条装在台车体上，为了减少篦条传给台车的热量，在台车与篦条之间安装隔热垫。端部密封板用螺栓固定在台车端部，有效地减少了台车间的漏风。台车体与风箱之间的密封采用板簧式弹性密封装置，通过与滑道直接的油脂进行可靠密封。图2.2.1 烧结工艺流程图2.2.2球团工艺：球团生产线的基本工艺流程：配料，烘干，润磨，造球，筛分，布料，链篦机，回转窑，环冷机 ，链板机，成品主要设备有：烘干机、润磨

12、机、造球机、回转窑、链篦机、环冷机、主抽风机、高温风机等。图2.2.2球团厂造球盘回转窑主要由筒体与窑衬、滚圈、支承托辊、传动装置、液压挡轮、窑头窑尾密封装置、烧嘴等组成。1、筒体和窑衬它是回转窑的主体，筒体钢板厚度在40mm左右，窑头因为承重比较大，此处的钢板要厚一些。窑的筒体的内部打有耐材。为了更高的焙烧，窑头窑尾均有密封装置及风冷套。2、传动装置回转窑的传动是电机、减速机带动小齿轮，经小齿轮与大齿圈啮合来进行传动。3、支承托辊回转窑的支承装置包括托辊、托辊轴承和轴承座。回转窑窑体有两组托辊进行支撑。因考虑滚圈受热膨胀，托辊宽度稍大于滚圈的宽度。托辊的材质硬度要比滚圈大。4、液压挡轮 液压

13、挡轮就是限制回转窑）吃下或吃上时的极限开关。因为支承托辊要比窑胎宽一些，为使托轮与轮带能够上下移动，磨损均匀。在胎环的端面设有液压挡轮。回转窑为倾斜安装，液压挡轮可防止窑体发生轴向位移。 3 炼铁生产工艺流程3.1日钢第二炼铁厂介绍 日照钢铁炼铁厂现有14座高炉在线生产（1#、2#高炉正在大修扩容），一炼铁高炉容积分别为530m3两座，816m3两座，1080m3两座，二炼铁高炉容积1080m3八座,总炉容13492m3，日产炼钢铁水38000吨。第一炼铁厂现有正式职工900余人，非正式职工200余人；第二炼铁厂现有正式职工1300余人，非正式职工300余人。2012年炼铁厂全面贯彻公司“稳产

14、增效”的要求，立足公司的整体效益，确立“节能降耗”的概念。通过技术创新、节能挖潜，多项经济指标在国内同行业中领先。3.2高炉炼铁工艺流程  l. 炼钢生铁 化学成分的主要特点是含硅量比铸造生铁低，含硅量一般小于0.85，是炼钢的主要原料。日钢炼铁的产品全部为炼钢生铁。 2.非炼钢生铁。 （l）铸造生铁，含硅量较炼钢生铁高，一般含硅量大于1.2，有多种牌号，主要用于铸造生产。 （2）含钒生铁。是指用含钒钛铁矿石冶炼的含钒钛的生铁。3.炼铁副产品 炼铁副产品包括炼铁水渣、矿渣棉、矿渣和高炉煤气等。水渣、矿渣主要做水泥原料使用；高炉煤气用于自备发电厂使用。图3.2 炼铁工艺流程图

15、 炼铁主要原料为烧结矿和球团矿，并掺入富块矿，以少量硅石和萤石作熔剂，焦碳作燃料（也是还原剂）。这些原料、辅料和燃料经配料、称量后，由斜桥料车上料，经高炉炉顶送入高炉炉内进行冶炼。冶炼过程中由热风炉向高炉炉膛鼓入热风助焦碳燃烧，同时向炉内吹氧和喷吹煤粉。焦碳燃烧后生成煤气，炽热的煤气在上升过程中把热量传递给炉料，原、辅料随着冶炼过程的进行而下降。在炉料下降和煤气上升过程中，先后发生传热、还原、熔化、渗碳等过程使铁矿还原生成铁水。同时烧结矿等原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而生成炉渣。高炉炼铁是连续生产，生成的铁水和炉渣不断地积存在炉缸底部，到一定时间后打开高炉出铁口，出铁出渣。从出铁口出来的

16、铁水通过高炉出铁场的铁沟、撇渣器等流入铁水罐车的铁水罐内，热装送往炼钢厂炼钢。当铁水用于炼钢有富余时，则将部分铁水送铸铁机浇注冷却成铸铁块。高炉渣由出铁场的渣沟流出，采用茵芭法水渣处理，由皮带输送到新型建材厂。高炉冶炼时产生的高炉煤气为炼铁厂的副产品，经重力除尘器和布袋除尘器两级除尘再经TRT余压发电系统后供热风炉烧炉和发电厂发电。 高炉炼铁生产非常复杂，除了高炉本体以外，还包括有供料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统、喷吹系统。通常，辅助系统的建设投资是高炉本体的45倍。生产中，各个系统互相配合、互相制约，形成一个连续的、大规模的高温生产过程。高炉开炉之后，整个系统必须日以

17、继夜地连续生产，除了计划检修和特殊事故暂时休风外，一般要到一代寿命终了时才停炉。（对生产各环节要求标准高，高炉整个系统稳定，炉况才会稳定。）4炼钢生产工艺4.1转炉冶炼过程先加废钢和铁块（废钢、铁块由废钢料场提供，经过废钢槽吊运至转炉平台），再兑铁水，然后开始下氧枪吹炼，吹炼过程是造渣的过程，造渣料主要有石灰、白云石、镁球、萤石、烧结矿.金属化球团（由上料系统提供，散状料由地下料仓通过皮带传输到高位料仓，每座转炉配有10个高位料仓，分别存放以上辅料，加料操作由一助通过电脑控制），通过造渣来进行脱P、脱S，供氧时间一般为13分钟左右，当温度和脱P、脱S达到要求时，就可以倒炉进行拉碳、测温、取样，

18、确认合适后，进入出钢阶段，出钢由炉后操作室控制，出钢过程由合金工负责加入各种合金（由皮带输送到合金料仓，通过电脑操作，经过计量给料器加入钢包），出钢时间一般为4-6分钟，合金和增碳剂随钢水流加入钢包，出钢完毕由钢包车将钢水输送到吹氩站或精炼炉，我厂现有120吨LF精炼炉五座，吹氩采用底吹，吹氩起到均匀钢水成分和温度的作用，吹氩时间大于8分钟，使夹杂物充分上浮，吹氩完毕进行成品取样和测温，最后加入3-6包钢包覆盖剂（保温、防止二次氧化），起吊上连铸或精炼（根据冶炼钢种需要）。 图4.1 转炉工艺流程4.2连铸机设备4.2.1连铸机构造连铸主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却和

19、铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等部分组成。图4.2.1 连铸机构造4.2.2连铸流程按结晶器是否移动可以分为两类： 一类是固定式结晶器（包括固定振动结晶器）的各种连铸机，如立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机、水平式连铸机等； 另一类是同步运动式结晶器的各种连铸机。这种机型的结晶器与铸坯同步移动，铸坯与结晶器壁间无相对运动，适合于生产接近成品钢材尺寸的小断面或薄断面的铸坯,如双辊式连铸机、双带式连铸机、单辊式连铸机、单带式连铸机，轮带式连铸机等。 按铸坯断面形状分为:方坯连铸机、圆坯连铸机、板坯连铸机、异型连铸机、方/板坯兼用型连铸机等.按钢水的静压头分为:高头型

20、、低头型和超低头型连铸机等。台数 凡是共用一个盛钢桶，浇注1流或多流铸坯的1套连续铸钢设备称为1台连铸机。机数 凡具有独立传动系统和独立工作系统，当它机出现故障，本机仍能照常工作的一组连续铸钢设备，称之为1个机组。1台连铸机可以由1个机组或多个机组组成。流数 1台连铸机能同时浇注铸坯的总根数称之为连铸机的流数。 1台连铸机有1个机组，又只能浇注1根铸坯，称为1机1流；若1台连铸机有多个机组，又同时能够浇注多根铸坯，称其为多机多流；1个机组能够同时浇注2根铸坯的称为1机2流。(1)、 规格的表示方法 弧形连铸机规格表示方法为：aRb-C a组成1台铸机的机数，机数为1时可以省略； R机型为弧形或

21、圆形连铸机； b连铸机的圆弧半径，m，若椭圆形铸机为多个 半径之乘积，也表示可浇铸坯的最大厚度： 坯厚= b/(3036) mm C表示铸机拉坯辊辊身长度，mm，还表示可容纳 铸坯的最大宽度： 坯宽=C(150200) mm吹氩站或精炼炉出来的钢水经过天车吊运到连铸平台，经过测温，钢水上大包回转台，大包回转台起到连浇的作用，大包为60T钢包，由液压驱动的滑动水口来控制水口的开关，大包钢水注入中间包，中间包正常浇注液位800mm，容量35t，主要功能是盛放钢水、分流、均匀成分、保温、净化钢水等，连铸机现在采用塞棒控制，钢水从中包出来进入结晶器，结晶器是连铸系统的心脏，我厂板坯连铸机现使用的结晶器

22、长900mm，主要起到冷凝钢水、成型作用，中包到结晶器采用浸入式水口+保护渣保护浇注，起到防止钢水二次氧化和保温作用，结晶器出来的铸坯带液芯，经过二冷室（扇形段），扇形段主要由辊道和冷却水系统组成，为汽水雾化冷却，铸坯经过二冷室达到完全冷却的目的，二冷室出来的钢坯经过拉坯矫直机，拉矫机主要功能是拉坯和矫直钢坯（连铸为弧形），拉矫机出来的钢坯到达火焰切割机，火焰切割机根据设定的定尺进行切割，然后经过输出辊道将切割好的铸坯送到冷床，铸坯在冷床上达到冷却和翻转矫直的目的，最后进行热送或码跺，我厂现在基本实现热装热送。 4.3 1580带钢厂工艺介绍日照钢铁有限公司1580mm热轧带钢厂设计生产能力为

23、：200万吨/年。为了实现高比例HCR（热装）、DHCR（直接热装）工艺，节约能源，降低生产成本，工厂采用同二炼钢连铸相邻的紧凑式布置模式。除鳞系统采用180bar高压水多段除鳞工艺，以提高产品表面质量在成品尺寸精度控制方面采用的技术有：粗轧R1采用自动宽度控制，短行程液压AGC；热卷箱采用了无芯移送和边部保温技术，以减小中间坯头尾温差；精轧机长行程液压AGC，工作辊弯辊、窜辊系统；日照钢铁有限公司1580mm热轧带钢厂2006年投产，设计年产值200万吨/年。为了实现高比例HCR（热装）、DHCR（直接热装）工艺，节约能源，降低生产成本，工厂采用同炼钢连铸相邻的紧凑式布置模式。图4.3 炼钢

24、工艺概述4.3.1 1580带钢厂工艺流程图图4.3 1580带钢厂工艺流程图4.3.2 飞剪介绍飞剪位于热卷箱后，精轧机组前，主要用于切去中间坯不规则的头部和尾部,以便于精轧机的咬入。设备形式：转鼓式 ，两对刀片，一对弧形刀片用于切头，一对弧形刀片用于切尾。剪刃在转鼓上呈90°布置。4.3.3 精轧机组介绍精轧机组设备为1580mm热轧带钢厂的核心设备，位于精除鳞箱后、层冷辊道之前。前接热卷箱飞剪区，后接层流冷却卷取区。其主要用于将粗轧轧制出来的中间坯轧制成成品带钢。精轧机组由7台长行程AGC液压压下、带窜辊和正弯辊板型控制系统的四辊不可逆轧机F1- F7组成，每两台轧机之间间距为

25、5500 mm。机架间还设置有活套辊、侧导板、导卫装置等。同时为便于精轧机轧辊的更换还配备有快速换辊装置及快速标高调整装置。4.3.41580热连轧计算机控制系统简述1580热轧带钢计算机控制系统是由北科大国家高效轧制工程研究中心自主设计开发的全新控制系统。带钢热连轧生产是当今应用计算机控制最为成熟的一个领域，其控制范围包括了整个生产过程，从加热炉入口到成品库，包括了轧制计划，板坏库管理，数学模型，设备控制和板形质量控制以及传动数字控制等各个层次，是热轧带钢自动化领域中最为庞大，最为复杂的控制系统，整个计算机控制系统按功能层次共分0-3级。1580热轧生产线计算机控制系统分为四级系统：生产控制

26、级（2.5级），过程控制级（2级），基础自动化（1级），传动控制级（0级）。 该热连轧计算机控制系统有如下特点：控制功能众多而且集中。以带钢热连轧精轧机组为例，7 个机架上集中了数十个机电设备的位置控制，20 多个液压位置或恒压力控制，自动厚度控制（前馈、反馈、偏心补偿及监控AGC），自动板形控制（前馈及反馈闭环自动板形控制），主速度（级联）控制，6个活套高度、活套张力控制，精轧机组终轧温度控制，自动加减及顺序控制，总共将近 60 个回路，因此要求采用多控制器，控制器内采用多处理器结构。要求快速控制。现代轧机设备控制及工艺参数控制的周期一般为 620ms。液压位置控制或液压恒压力控制系统的控制

27、周期为 23ms，机电设备控制或工艺参数（厚度、宽度等）自动控制则亦应小于20ms（温度控制周期可以适当放慢），这和以热工参数（温度、压力、流量）为主的生产过程相比，控制周期约快 2040 倍。要求控制信息在各控制站之间能快速更新。特别是在精轧区域内，多个控制功能联系紧密且相互影响，并共享输入和输出模块，因此要求数据信息在各控制站之间以及各 CPU 之间能快速更新。采用超高速光纤内存映像环网，最快的数据更新时间可小于 1ms。功能间联系紧密且相互影响。由于众多功能最终的影响都将集中到精轧机轧辊、轧件之间的变形区，因此功能间相互影响显著。例如，当自动厚度控制系统调整压下，控制厚度时，必将使轧制力

28、发生变化，从而改变轧辊辊系弯曲变形而影响辊缝形状，最终影响出口断面形状和带钢平直度（板形），而当自动板形控制系统调整弯辊控制断面形状及平直度时，必将改变辊缝形状而影响出口厚度。又如，当终轧温度控制改变机架间喷水或加速度时，必将使各机架轧制温度变化，最终又将会影响到出口厚度和板形。因此功能间要相互协调，相互传递补偿信号。多个功能需共享输入和输出模块。例如，AGC 和 APC 都是用输出控制信号控制液压压下；活套高度控制和主速度级联都是控制主电机速度；AGC和 ASC 都需要轧制力信号等。· L1配备8台TDC多CPU高性能控制器，用于板形质量控制及需要高速控制的速度、位置、活套张力、张

29、力卷取、AGC、AWC、AJC等的控制。· 整个自动化系统中大量采用现场总线网络连接，包括现场远程I/O，主辅传动控制器和液压站、泵站等子系统。· 各控制器通过以太网连接，实现与L2、HMI信息交换及远程编程在线监视功能。· 各个操作台均设置HMI工控计算机和操作台远程I/O，可远程监控液压站和润滑站的正常运行。· 具有模拟轧钢功能可用于离线设备程序调试，设备检修后功能的检验确认。图4.3.4 1580热连轧计算机系统配置图4.3.5轧制过程控制的基本内容控制器特点：采用多 CPU 结构的 TDC 高性能控制器。SIMATIC TDC（Technolog

30、y and Drives Control）控制器是德国西门子公司最新推出的一种数字控制系统，用于实时、多任务的复杂生产过程控制和需要高速运算的控制场合，如轧钢过程控制等。采用 64 位背板总线技术，使得各模板之间的数据交换可以在处理器周期内完成。SIMATIC TDC 还提供 GDM（GlobalDataMemory，全局数据内存）以实现 CPU 之间、控制器之间的高速数据交换。GDM 最多可以支持 44 个 TDC 控制器，836 个 CPU 模板之间的数据通讯。SIMATIC TDC 控制器的 CPU 采用 64 位 RISC 处理器，其性能是 SIMADYN D 控制器 PM6 CPU

31、性能的 3 倍。另外，TDC 系统还提供有快速数字量和模拟量模板，增量型、绝对值型高速计数器模板，工业以太网模板，Profibus-DP/MPI 模板等多种功能模板，以满足不同的控制需求。CPU 为 64 位 RISC 处理器、266M Hz 时钟频率、32Mbyte SDRAM 内存，最短循环扫描时间 100s，典型值为 0.3 mS；典型浮点运算时间 0.9s（乘法）。最快控制周期可小于1ms，适合于应用在分布式生产过程的快速系统中。硬件集成化程度高，百分之百的工业级芯片，适用于各种温度环境和工业现场环境。 图4.3.5 TDC图样4.4 2150带钢厂工艺介绍2150带钢厂于2008年1

32、2月4日成立。2150带钢生产线的热轧生产线于2007年3月6日开始筹建，2008年8月9日正式开始设备安装，于同年12月19日建成投产，设计年产量500万吨。主要产品为b800N/mm2的各种普碳钢、优质碳素钢、低合金钢、造船用钢、螺旋焊管等钢卷，产品规格主要为12002000mm×1.525.4mm (宽度×厚度)。总建筑面积为86933平方米，工艺设备总重量为23730吨，生产线装机总容量为139900KW。图4.4 2150带钢厂工艺流程 2150带钢生产线设计年产量为500万吨。主要产品钢种为b800N/mm2的各种普碳钢、优质碳素钢、低合金钢、造船用钢、螺旋焊管

33、、花纹钢、冷轧基料、汽车大梁及车轮用钢、石油管线钢、集装箱用钢等热轧钢卷，可生产产品规格宽度为11202040mm；厚度为1.525.4mm的热轧卷板。产品主要销往江苏、上海、浙江、河北、山东、广东、湖南等省市还出口至日本、韩国、欧洲、美洲以及东南亚等地区。 2150带钢厂始终践行“创新日钢、效益日钢、品牌日钢”的理念，合理调整带钢的产品结构，不断加大新产品开发力度。现已能批量生产50多种板带产品，其中集装箱板SPA-H最薄批量生产轧制到1.6mm，并成为中集集团合格供货商；船板钢先后通过了八国船级社认证；生产的汽车大梁钢510L、 610L也已经初具规模；具有批量生产螺旋埋弧焊管用的热轧钢卷

34、L485MB等热轧产品能力；S485、S360等管线专用钢也开发成功；这些高端产品的生产使得2150带钢厂产品竞争力得到了极大的提高。 同时，2150带钢厂深入贯彻质量、环境、职业健康管理体系，不断健全完善体系内容，按照 GB/T19001、GB/T24001、GB/T28001体系要求进行管理，现已在全体员工中形成了共识，促进了2150带钢厂持续健康快速发展，并通过了ISO9000体系认证审核和欧盟CE认证、八国船级社认证。4.5棒材厂工艺流程介绍棒材厂由棒材、盘螺两条生产线组成，设计能力120万吨，实际产能200万吨。棒材生产线产品规格主要有：国标II级、国标III级、英标、日标、韩标16

35、-32各规格的直条螺纹钢。盘螺生产线产品规格有HRB335、HRB400，8 14各规格盘螺，5.516各规格的盘圆，钢种包括普碳钢、PC钢棒、优质碳素结构钢三大类。全线共有18台轧机，为保证产品尺寸精度，精轧机间设有6台活套器，精轧后设有穿水冷装置，能够实现全线无扭控制轧制。生产1016螺纹钢时采用三切分轧制；生产1822螺纹钢时采用两切分轧制技术。其中22两切分轧制，是国内首创，并独家拥有该项技术，切分轧制能力处于国内领先水平。轧线主传动采用全数字控制的直流电机,可实现全线自动化操作，最大轧制速度能够达到18m/s。所用原料为连铸坯，全部为热送供给。棒材线全线共有18台轧机，粗轧机组1#6

36、#，1-3架轧机规格为620mm，4-6架，轧机规格为500mm。中轧机组7#12#轧机规格为420、精轧轧机组13#18#轧机规格为320。全部为无牌坊、高刚度短应力线轧机。轧机按照H/V平-立交替布置，可实现全线无扭转轧制。H为水平轧机共九机架，V为立式轧机也是共有九架，其中14#16#18#是H/V平立可转换轧机。轧机采用直流电机单独传动，传动系统采用联合减速机、可伸缩的万向接轴，接轴托架采用移动式。飞剪轧线共安装有4台飞剪，用于切头尾，和事故碎断。1#飞剪安装于粗轧机组后，用于切头和事故碎断。2#飞剪安装在中轧机组后可切头、切尾、事故碎断，润滑方式采用稀油集中润滑和手动干油润滑。3号飞

37、剪位于预水冷装置后，用于轧件的头尾剪切。飞剪的齿轮采用硬齿面、6级精度、SKF轴承。剪前设有摆动导槽，剪后设有转辙器。4#飞剪又称碎断剪，在3号飞剪后，用于事故碎断，飞剪的齿轮采用硬齿面、6级精度、SKF轴承。活套装置本套轧线从第11机架到第19架轧机共设有6个活套装置，其中含2个侧活套（现改为立式），4个立活套，气动操作，起套高度为0400mm。作用是使轧件形成活套以实现无张力轧制。水冷装置在精轧机前后设有穿水冷却装置， 精轧机前水冷线长36510mm，1个水箱，精轧后水冷线长82735mm，4个水箱，水箱长度6030mm，水冷线上装有水冷喷嘴和压缩空气喷嘴。通过控制水压、水量、水箱数及每个

38、水箱的冷却喷嘴数来控制精轧入口处轧件温度及线材吐丝温度。棒材线的外贸钢种主要有：英标GR460、日标SD390、韩标SD400,16-32各规格的直条螺纹钢。外贸产品的包装一般要求端部喷漆，客户对标牌和打捆例如打捆支数，打捆道次等有时会提出特殊要求。产品不得有各种轧制缺陷，以及在装卸、运输过程当中带来的散捆现象，因此打包操作和装卸作业流程较内贸复杂。§图4.5棒材厂生产流程图图4.5.1 盘螺工艺流程图4.6 H型钢生产工艺流程H型钢具有平行的腿部，便于机械加工和安装，既美观大方又省工省料。 u H型钢以建筑业需求量最大，占60%，其次是机械行业及桥梁制造业。 u H型钢在高层钢结构

39、建筑中用于基础打桩，钢结构中的梁采用轻型H型钢，承重柱采用重型H型钢。 u H型钢在民用住宅中用于钢结构中的梁、柱结构件，主要用于承重框架梁、柱构件。u 工业构筑的钢结构承受重支架、管道支架、运输桥支架，矿井支架及高炉炉体框，工业厂房梁、柱。u 石油化工及电力等工业设备支架。石油系统大量室外罐体、塔体及管道的支架构件等。 生产工艺流程为：炼钢1#连铸机提供的连铸坯原料称重加热炉加热高压水除鳞可逆式粗轧机1#摆动剪切头切尾精轧机组连轧热锯切头、取样齿式步进冷床冷却矫直机矫直横移编组台架编组定尺锯切合格品码垛（不合格品及短尺到剔除台架改制线带锯改制）打捆称重机称重压牌挂牌入库发货。 万能轧机是一种

40、既有水平辊又有立辊的轧机 11架连轧组成： H型钢、工字钢：一架两辊，五架万能，一架轧边，两架万能，一架轧边，一架万能的组合方式； 槽钢采用一架两辊，两架万能，一架两辊，两架万能，一架轧边，一架万能，一架轧边，一架万能的组合方式。 这种组合排列，既保证了产品精度，又保证了产品形状。 精轧机采用了无牌坊卡盘式可转换紧凑式万能轧机，轧机可以整体更换，换一架轧机用410分钟。轧机采用离线装配，在装配车间轧机更换机器人上进行。轧机具有结构紧凑、重量轻、钢度高、可转换成二辊轧机等优点，这也是采用混合孔型系统的基础条件 连轧机组采用自动微张力控制和级联速度补偿系统，提高了H型钢的尺寸精度图4.6 H型钢工

41、艺标准5烧结厂烧结车控制系统设计5.1烧结车概述烧结有鼓风烧结和抽风烧结。根据其结构不同又可分为带式烧结和环式烧结。我厂采用带式烧结机进行抽风烧结。烧结机根据其抽风面积的大小，有不同的规格。烧结有效面积是风箱宽度和长度的生产乘积。带式烧结机是烧结生产的主要设备，它是由铺底料装置、原料给料装置、布料装置、点火系统、烧结机主系统组成。可使烧结过程实现全部机械化，具有工作连续、生产率高及较好的劳动条件等优点。烧结领域的许多先进技术及成果在日钢烧结厂得到了较好的应用。例如机头机尾平行四连杆重锤拉紧装置、铺底料装置、篦条压平装置、新型点火器及多点柔性传动装置等。图5.1 运行中的烧结车烧结车的平稳运作是

42、烧结成功的重要环节，本设计采用PID调节器调节当有误差输入时的烧结车运行情况5.2 PID理论基础（1） 比例（P）控制比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时，系统输出存在稳态误差。（2） 积分（I）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的金粉成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则成这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增大而增大，它推动控制器输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。（3）微分（D）控制在微分控制中，输入与输出误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在客服误差的调节过程中可能会出现震荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后（delay）组件，具有抑