PLC系统控制在钢铁行业液压站中的应用_开题报告

国内外研究现状及研究现状

钢铁工业在我国迅猛发展，尤其是冷轧带钢在近几年发展迅速。国内各大钢厂和部分规模较大的乡镇企业都已经或正在投入巨资建设冷轧生产线。我公司也投入约30亿元建设冷轧板带项目。分三期建设的冷轧工程是公司实施完成“三步走”发展战略和实施新的“三级支撑”发展战略之间承上启下的最为重要的建设项目。冷轧工程一般包括酸洗、冷轧、镀锌、彩涂、退火等工艺。而酸洗是首道工序，热轧板带只有先酸洗才能进行其它工序的生产。现就酸洗的有关知识做一下介绍。

60年代以前冷轧原料的除鳞主要是用硫酸酸洗。这种方法废酸不能完全回收，钢的损耗也较大。1959年奥地利鲁特纳发明了盐酸酸洗废液再生方法，盐酸可以完全回收，产生的铁粉也可做高档的磁性材料，这样盐酸酸洗法成为成本低、酸洗带钢表面质量好的工艺而得到普遍发展。这时酸洗槽由深槽逐步发展为浅槽。1983年原西德MDS公司开发出湍流式酸洗新技术。其特点是将酸洗液送入很窄的酸洗室槽缝中，使酸洗液在带钢表面上形成湍流状态。酸的流动方向与带钢的运行方向相反。这种酸洗技术提高了酸洗效率，改善了酸洗质量[1]。

    自从80年代推出湍流酸洗以来，浅槽湍流酸洗机组因其造价低、酸洗事故处理时间短而很快发展起来。原西德波鸿、澳大利亚BHP、日本住友金属、日本和歌山、日本神钢加古川冷轧厂、比利时西格马公司等于1986-1990年先后建成并投产了湍流酸洗机组。这种机组的年产量从60万吨发展到最大达250万吨。

本公司冷轧薄板厂1#酸洗线线由意大利达涅利技术总负责，于2004年10月25日正式投产，生产热轧酸洗产品。2005年12月20日该酸洗机组成功地完成了与五机架冷连轧机组（由德国西门子奥钢联引供）的联机改造。改造后的酸洗连轧机组年设计产量1400000吨.主要原料品种：CQ DQ HSLA，轧制规格一般在0.3-2.0mm。

PLC在冶金行业应用

概括地说，该生产线为3段式连续浅槽高速紊流酸洗生产线，具有备用漂洗槽和5段式漂洗，装备有1台闪光对焊机、1台破鳞机、1台转塔式切边剪、1台平整机、1台涂油机和3个用于连续操作的活套。入口活套最大储量642米，以保证入口段焊接时工艺段正常运行。中间活套最大储量330米，保持在排空状态，以保证切边剪换刀时工艺段不停车。出口段活套最大储量400米，保持在充满状态（为轧机储备带钢），以保证切边剪换刀或跑边时轧机还能正常生产。在这技术先进的车间定员比以前的车间减少很多。冷轧带钢的生产工艺流程，首先是把来自热轧的原料卷通过步进梁及上卷小车输送到生产线的1号 2号开卷机上，经过双切剪去除带钢的头尾，送至焊机进行焊接，以达到连续生产的目的。随后带钢经过破鳞机进入工艺段进行酸洗，去除带钢表面的氧化铁皮，后面的切边剪对带钢边部的缺陷进行剪切，同时达到用户对宽度的要求。最后，带钢经过五机架连轧机组的轧制形成成品冷轧卷。经过打包后入库。

酸洗线PLC控制应用

   冷轧薄板厂酸连轧机组酸洗线自动化控制系统由过程控制系统，基础自动化系统，现场传感器仪表系统组成。其中过程控制系统为整个酸洗生产过程提供在线监控、指导和控制并实现与连轧机组的通讯。该级具有计算、存储、设定和执行功能。基础自动化系统使用PLC监视、控制和调节生产过程，并与过程控制系统和现场传感器仪表系统进行通讯。PLC具有回路控制、顺序控制及其他特定功能。现场传感器仪表系统由分散在各个现场的检测仪表和传感器、变送器[2]、执行器及控制设备组成，该级仅与基础自动化系统进行通讯。整个系统采用了基于工业以太网，PROFIBUS-DP总线和AS-i总线数据通讯系统。

酸洗线基础自动化控制系统由入口PLC系统，工艺段PLC系统，出口段PLC系统组成，具体包括：4套SIMATIC S7-400 PLC系统；SIMATIC ET200S分布式I/O系统；SIEMENS驱动系统。

现场网络将计算机控制系统的各个控制级和分散在现场的传感器、执行器有机的联系起来，为实现工程大系统的综合自动化创造了条件。酸洗线自动化控制系统用工业以太网将过程控制系统，基础自动化系统联系起来，实现软件开发站（工程师站），HMI，HMI服务器，三菱焊机。，快速数据分析仪FDA，过程控制级服务器（即2级服务器）和S7-400PLC系统之间的数据通讯，达到生产管理和过程控制的目的。

^范文提纲：

1、绪论： 

1.1课题研究背景

1.2酸洗工艺及设备状态

2、液压总体方案设计：

2.1 液压系统特点概述

2.2液压站各单元介绍

3、控制系统设计：

3.1PLC级软件结构

3.2自动化系统接口

3.3生产线1级基础自动化系统与其他系统接口

4、液压站自动化系统选用：

4.1 PLC系统

4.2HMI客户工作站控制系统

4.3软件开发

4.4实时数据监控

5、液压站的软件设计：

5.1PLC总体结构

5.2PLC控制软件设计

5.3工控机与PLC通信软件设计

6、油箱电器系统：

6.1液压站循环系统描述

6.2液压站主泵系统

7、总结

参考文献：

1 邓星钟：《机电传动控制》. 武汉:华中科技大学出版社,2001

2 钟兆新,范建东：《可编程控制器原理及应用》. 广州:华南理工大学出版社,2003

3 《BHP公司的与连轧机相联的紊流酸洗》，吴岚译自《STEEL TIMES INTERNATION》.1990.7

4 钱治茂：《酸洗－连轧机联合机组发展综述》－1994.3.24

5 《与五机架连轧机联合的紊流酸洗工程》，白祖泉译自《IRON AND STEEL ENGINEER》1990.10

6 《TECHNICAL PROPOSAL FOR ENDLESS COLD ROLLING MILL PLANT PICKLING LINE－TANDEM MILL》－MANNESMANN    DEMAG ENGINEERING。

7《THE NEW PICKLING LINE OF THE STATE STEEL COMPANY》-《IRON AND STEEL ENGINEER》9/1997。

8 王兆义：《可编程控制器教程》. 北京:机械工业出版社,1993 

9 王离九：《电力拖动自动控制系统》. 武汉: 华中理工大学出版社,1991

10 陈伯时：《电力拖动自动控制系统》. 北京:机械工业出版社,1992

11 缪晓钟：《电力电子技术与电气传动》. 北京:北京理工大学出版社,2000