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電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院 張歡 2019/11/5 13:50:23
摘要：伴隨我國(guó)工業(yè)技術(shù)日益發(fā)展創(chuàng)新，“電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)”作為電工鋼生產(chǎn)加工重要保障流程，其作用影響極為深遠(yuǎn)。通過近年來大多研究發(fā)現(xiàn)，電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)加工、企業(yè)成本降低影響頗大。更對(duì)其電工鋼生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量、電能低耗等意義重大。本次研究將對(duì)電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，為下一步工作開展提供依據(jù)參考。
關(guān)鍵詞：電工鋼；連續(xù)退火線；自動(dòng)化控制；工業(yè)技術(shù)
前言：電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)是當(dāng)下我國(guó)工業(yè)加工企業(yè)極為關(guān)注的生產(chǎn)線流程，具有較大的意義影響。然而現(xiàn)階段有關(guān)電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)研究相對(duì)較少，基于該問題現(xiàn)狀，要求行之有效的方法對(duì)其進(jìn)行分析研究，如自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)布局、設(shè)備設(shè)計(jì)概述、電氣傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，本次研究對(duì)電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，有十分重要的理論意義。
一、設(shè)計(jì)背景
基于我國(guó)目前工業(yè)生產(chǎn)需求，通過分析研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國(guó)市場(chǎng)對(duì)其“冷軋電工鋼”需求量較大，從實(shí)際情況及發(fā)展需求出發(fā)，構(gòu)建電工鋼連續(xù)退火自動(dòng)化控制系統(tǒng)至關(guān)重要。首先，電工鋼連續(xù)退火自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以起到提升生產(chǎn)效率的重要作用，通過分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)生產(chǎn)線無法滿足當(dāng)下企業(yè)生產(chǎn)需求及產(chǎn)量增加。所以，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以在電工鋼生產(chǎn)效率方面起到促進(jìn)作用。其次，為企業(yè)降低了生產(chǎn)及投入成本。目前，企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益及成本投入是企業(yè)發(fā)展重要核心基礎(chǔ)。通過電工鋼連續(xù)退火自動(dòng)化控制系統(tǒng)與生產(chǎn)線構(gòu)建實(shí)現(xiàn)，為企業(yè)節(jié)省了大量成本投入，從根源上解決了成本消耗及浪費(fèi)問題。最后，促進(jìn)了現(xiàn)代化生產(chǎn)加工體系及布局，通過對(duì)電工鋼連續(xù)退火自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，提升了我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程，為企業(yè)生存發(fā)展及規(guī)模壯大奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1-2]。
二、電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)
（一）自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)布局
通過對(duì)電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙觀察分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)主要以結(jié)合、關(guān)聯(lián)為主。該電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括：1條酸洗機(jī)組、1條原料縱剪機(jī)組、1條連續(xù)脫碳退火機(jī)組、1臺(tái)20輥可逆式軋機(jī)、20座高溫退火罩式爐、1條熱拉伸平整機(jī)組、1條氧化鎂涂層機(jī)組、1條成品分條機(jī)組等。另外，在其連續(xù)脫碳退火機(jī)組設(shè)計(jì)中，擬采用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，包括設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)方案、制造流程、軟件編程等都采用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，并將該機(jī)組交付武漢亞克公司進(jìn)行全程總承包，包括設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試、保障、維修、技術(shù)支持等。并將其“電氣傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及相關(guān)軟件編程”交付北京華城公司進(jìn)行負(fù)責(zé)[3]。
（二）設(shè)備設(shè)計(jì)概述
脫碳退火機(jī)組根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及應(yīng)用需求，其工藝設(shè)計(jì)架構(gòu)主要包括：入口段環(huán)節(jié)，其包含焊機(jī)、清洗段環(huán)節(jié)（其包含堿噴淋體系、水噴淋體系、堿刷洗體系、熱風(fēng)烘干體系）、入口活套、退火爐段環(huán)節(jié)（其包含預(yù)熱段設(shè)計(jì)、加熱段設(shè)計(jì)、均熱段設(shè)計(jì)及冷套設(shè)計(jì)等）。根據(jù)實(shí)際情況，將RJC風(fēng)冷體系與FJC風(fēng)冷體系進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，并加設(shè)出口活套設(shè)計(jì)、出口段設(shè)計(jì)兩大環(huán)節(jié)，圖1為機(jī)組工藝設(shè)計(jì)構(gòu)架流程：
圖1機(jī)組工藝設(shè)計(jì)構(gòu)架流程
以下為主要參數(shù)設(shè)計(jì)，生產(chǎn)種類：低、中型號(hào)的取向電工鋼體；生產(chǎn)能力：3萬噸／年；產(chǎn)品名稱：冷乳型電工鋼成品卷；鋼卷外徑規(guī)格：≦1600mm；鋼卷內(nèi)徑規(guī)格：608mm；鋼卷重量規(guī)格：12000KG；帶鋼寬度規(guī)格：400—700mm；帶鋼厚度規(guī)格：0.45—0.75mm；入口段設(shè)計(jì)：6-40m/min；工藝段設(shè)計(jì)：6-30ｍ／min；出口段設(shè)計(jì)：6-35m/min；穿帶速度設(shè)計(jì)：20m/min；機(jī)組提速時(shí)間設(shè)計(jì)：20S；機(jī)組停頓時(shí)間設(shè)計(jì)：≦20S；機(jī)組故障停頓設(shè)計(jì)：≦8s；速度精度設(shè)計(jì)：≦±0.6%；整體張力精度設(shè)計(jì)：≦±6%。
綜上所述，通過以上參數(shù)設(shè)計(jì)中得出，該機(jī)組工藝設(shè)計(jì)流程較為科學(xué)，并具有一定的時(shí)效作用，在不影響整體效能發(fā)揮的同時(shí)，起到一定的節(jié)能作用[4]。
（三）電氣傳動(dòng)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電氣傳動(dòng)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電工鋼連續(xù)退火線自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，對(duì)其自動(dòng)運(yùn)行起到實(shí)質(zhì)影響作用。同時(shí)，按照計(jì)算機(jī)編程及觸摸屏進(jìn)行指令控制與相關(guān)參數(shù)設(shè)定，進(jìn)而起到自動(dòng)化控制功能發(fā)揮的實(shí)際目的。本文設(shè)計(jì)中的連續(xù)脫碳退火機(jī)組主要以德國(guó)西門子公司技術(shù)為主要支持，該技術(shù)具有設(shè)備先進(jìn)、安全保障及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，充分滿足了開放性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線自動(dòng)化控制及具體應(yīng)用，具體如下：（未完，下一頁）
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