全氢罩式退火炉的自动控制.pdf

技术改造与改进
第30卷2012年第2期(总第158期
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技术改造与改进
全氢罩式退火炉的自动控制
赵海英
(宝山钢铁有限公司不锈钢事业部上海200431)
【摘要】介绍了宝钢股份不锈钢事业部6台全氢罩式退火炉的自动控制系统。系统基融自动化L1级采
用S7-300P[C搭建,同时配置L2过程管理计算机系统,并与已有的L3(生产计划管理系统)及CCYC(库位管理、
行车定位系统)通信实现了全氫單式退火炉的全自动控制。
关键词)全氫早式妒拉度拉制流量控
Automatic Control System of Bell Type Annealing Furnaces with Pure
Hydrogen
ZHAO Hai-ying
( Stainless Steel Division of Baoshan Iron and Steel Co, Ltd, Shanghai 200431)
[Abstract] An automatic control system is introduced, which is used for 6 bell type annealing
furnaces with pure hydrogen in the Stainless Steel Division of Baoshan Iron and Steel Co., Ltd.. The
system consists of Level 1 basic automation with S7-300PLC and Level 2 process control computer
system which are communicated with the existing Level 3 production schedule management system and
CCYC (storage location and crane positioning system to achieve the fully automatic control of the bell
type annealing furnaces with pure hydrogen
T Key words] Bell type annealing furnace with pure hydrogen, automatic control, temperature
control. flowrate control
前言
2设备构成
全氢單式退火炉是目前退火工艺水平较高的2.1现场控剖及检測设备
设备,生产效率高,退火质量好,同时能源消耗较
主要机械设备有炉合、阀站、液压站、终冷台、
低,可明显改善和提高冷轧产品尤其是冷轧带钢加热軍、冷却罩、内罩和其他辅助设备,以下简要
表面质量,在冷轧产品的生产环节上应用广泛。说明各设备的功能。
针对全氢罩式炉的工艺流程,本文将重点对其基
(1)炉台:配有循环风机、炉内双支热电耦、炉
础自动化系统,包括硬件结构、控制功能等进行说底弹性热电耦、加热罩伶却罩接近开关、内罩接近
明
开关,另外还配有一套液压自动压紧装置用于夹
全氢單式退火炉的控制系统主要分为退火流紧放松内罩。主要功能包括循环风机运行控制、
程控制、过程监控以及上位机的过程管理三部分,检测、显示和报警;炉内温度、压力及氧含量的在
由于使用的保护氯气易燃易爆,因此对控制系统线控制、检测、显示和报警。
要求可靠,并在软件中要充分考虑安全因素。软
(2)阀站:每个炉台配备一个站。网站由氢
件设计上采用模块化方案,程序按设备管理、过程气系统、氮气系统、液压系统和废气管道等组成,
管理和集中输出分类,并设计重要的试验测试流配有氧含量在线监测探头、气体压力和压差控制
程,保证系统及设备运行的安全和可靠。
回路、相关安全监测仪表等。主要功能为氢气、氮
栏目编辑:王先强
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第30卷2012年第2期(总第158期)
技术改造与改进
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气的压力检測、控制、显示、报警以及氢气、氮气的气电磁阀等
流量检测、控制、显示和累计。
(6)冷却罩:冷却罩顶部装有2台大流量风机,
(3)液压站:在需要夹紧或放松内罩时启动液高温冷却时启动风机。主要控制功能为冷却风机
压泵。主要功能为液压泵的运行控制;液压压力运行控制;喷雾冷却及喷射冷却控制。
的检测、控制、报警;油压及油温显示。
(7)内罩:内罩为筒式结构,通过液压装置夹
(4)终冷台:每个终冷台配有冷却风机1台。紧在炉台上。
主要是控制冷却风机的运行。
2.2自动化控制系统
(5)加热罩:装有燃烧器、点火电极、火焰监测
根据全氢單式退火炉的工艺特点及自动控制
器、燃气管线、助燃空气管线和电控箱等。每个燃的需要,自动化系统架构采用两级控制系统及
烧器配置有高压点火变压器、点火电极、火焰监测级网络系统。两级控制系统由过程计算机L2系统
器、燃烧控制器、电磁阀等。燃气管线系统配置总和基础自动化L1系统组成,三级网络由过程控制
电动切断阀、调压阀、电磁阀、压力开关等。助燃级以太网、基础自动化级以太网及现场设备总线
空气系统配置助燃风机、总管压力开关、电动蝶阀组成。自动控制系统网络见图1。
等。烧嘴数量为12个,采用脉冲燃烧方式。主要
L1系统PUC选用S7-300,配置OP77B操作面
功能包括助燃风机运行控制;助燃空气压力检测、板,在阀站及加热罩上配置两个远程站(型号为
显示、报警和控制;燃气压力检测、显示、报警和控ET200M),炉台内循环风机由6SE70变频器控制,
制;然烧器自动点火、火焰监测、断电自动关闭燃变频器及远程站通过 PROFIBUS-DP协议与PIC
机房
控
T数锅服务器「打印机HN服务器
!控制室IMT撤表打印「程
以太网
FHE公轴PLC
号炉
号炉PLC2号炉PLC
3号炉PLC
PL
?H
115H
?HE
?HB
?HF
现场总线
双绞例线
MPI
图1自动控制系统网络
通信。炉台PLC与控制液压站、废气风机及终冷
L2系统采集L1系统的数据并向1.1下发逮火
台的公辅C通过基础自动化级以太网通信。所操作命令,满足罩式炉机组的工艺监控、报警、历
有PLC与12系统通过以太网连接,L2系统再通过史数据归档、实时数据、退火曲线显示等要求;接
业以太网与L3生产计划管理系统及CCYC定位收L3的生产管理信息并向I3发送生产实绩;接收
管理系统连接。
CCYC系统的行车工作状况并向行车发送装料、出
L1系统实现炉台(或公辅)退火流程控制、过炉、吊离或者扣上加热罩(或冷却罩)的命令。
程数据隘控等。
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