目 录
第 1 章 建龙1780mm热轧带钢生产线工艺及设备... 1-1
1.1 设计依据... 1-1
1.2 设计范围与设计原则... 1-1
1.2.1.1 设计范围... 1-1
1.2.2 设计原则... 1-1
1.3 生产规模、成品大纲与金属平衡... 1-2
1.3.1 生产规模... 1-2
1.3.2 成品大纲... 1-2
1.3.3 金属平衡... 1-4
1.4 生产线主要设备组成与布置... 1-4
1.5 生产线工艺简述... 1-10
1.5.1 生产线工艺流程... 1-10
1.5.2 生产线工艺与装备主要特点... 1-13
第 2 章 自动化控制系统综述... 2-1
2.1 自动化控制系统总体配置方案... 2-1
2.1.1 网络系统... 2-1
2.1.2 过程机系统... 2-9
2.1.3 HMI设备... 2-12
2.1.3.1 HMI服务器... 2-12
2.1.3.2 HMI 2-12
2.1.3.3 打印机... 2-14
2.1.4 PLC设备... 2-14
2.2 系统设备配置与功能分配... 2-18
2.2.1 过程自动化系统的配置和功能... 2-18
2.2.2 HMI服务器的配置和功能... 2-20
2.2.3 HMI的配置和功能... 2-20
2.2.3.1 L2级HMI的功能分配... 2-20
2.2.3.2 L1级HMI的功能分配... 2-21
2.2.4 基础自动化控制系统 PLC、TDC 的控制功能... 2-25
2.3 轧线自动化控制系统的控制方式及非正常情况处理... 2-33
2.3.1 轧线自动化控制系统的控制方式... 2-33
2.3.2 轧线的非正常情况处理... 2-34
第 3 章 过程自动化控制系统... 3-1
3.1 过程控制系统功能和结构... 3-1
3.1.1 过程控制计算机与基础自动化级的数据通信... 3-1
3.1.1.1 过程控制计算机与HMI服务器之间的数据通讯... 3-1
3.1.1.2 过程控制计算机与PLC之间的数据通讯... 3-1
3.1.1.3 过程控制计算机之间的数据通讯... 3-2
3.1.1.4 过程控制计算机与数据中心计算机通讯... 3-2
3.1.2 过程控制级系统功能... 3-2
3.1.2.1 轧制规程的设定... 3-2
3.1.2.2 轧制规程的再设定... 3-2
3.1.2.3 提高成品率... 3-2
3.1.2.4 提高产品质量... 3-3
3.1.2.5 加快新品种、新工艺研制... 3-3
3.1.3 过程控制计算机结构... 3-3
3.1.3.1 数据采集子系统... 3-3
3.1.3.2 轧件跟踪子系统... 3-3
3.1.3.3 过程监控子系统... 3-3
3.1.3.4 轧机控制子系统... 3-3
3.1.3.5 实用工具软件子系统... 3-4
3.1.4 过程控制计算机系统的功能说明... 3-4
3.2 过程控制计算机系统数据管理... 3-5
3.2.1 ORACLE数据库数据处理... 3-5
3.2.2 过程控制计算机ORACLE数据库设计... 3-5
3.2.2.1 过程控制计算机ORACLE数据库设计... 3-5
3.2.2.2 数据库中数据表的组成... 3-6
3.2.3 过程控制计算机C++编程环境及全局变量处理... 3-7
3.2.4 过程控制计算机启动时全局变量处理... 3-8
3.2.5 过程控制计算机通信数据... 3-8
3.2.5.1 过程控制计算机与基础自动化级通信数据... 3-8
3.2.5.2 过程控制计算机与操作站级通信数据... 3-9
3.2.6 过程控制计算机启动时数据处理... 3-9
3.3 过程控制计算机轧件跟踪... 3-9
3.3.1 过程控制计算机轧件跟踪实现方法... 3-9
3.3.1.1 过程控制计算机轧件跟踪基本原理... 3-9
3.3.1.2 过程控制计算机轧件跟踪实现方法... 3-9
3.3.1.3 轧件跟踪实现方法... 3-10
3.3.1.4 跟踪映象表的结构：... 3-10
3.3.1.5 轧件跟踪信息的有效性检查... 3-11
3.3.1.6 过程控制计算机轧件跟踪修正功能... 3-12
3.3.1.7 过程控制计算机轧件数据库数据存取方式... 3-13
3.3.1.8 过程控制计算机轧件跟踪进程功能... 3-13
3.3.1.9 过程控制计算机轧件跟踪进程信号来源... 3-13
3.3.1.10 过程控制计算机轧件数据库SRTCOM更新方式... 3-13
3.3.1.11 跟踪传感器的选择... 3-15
3.3.1.12 跟踪修正... 3-15
3.3.1.12.1 轧件跟踪加热炉区跟踪事件传感器选择... 3-15
3.3.1.12.2 粗轧区跟踪区跟踪事件传感器选择... 3-16
3.3.1.12.3 精轧跟踪区跟踪事件传感器选择... 3-16
3.3.1.12.4 轧件跟踪卷取跟踪区传感器选择... 3-16
3.3.1.13 加热炉区轧件跟踪... 3-17
3.3.1.13.1 加热炉区板坯核对... 3-17
3.3.1.13.2 加热炉区板坯装炉规则... 3-17
3.3.1.13.3 加热炉入口侧跟踪方法... 3-18
3.3.1.13.4 加热炉入口侧跟踪事件... 3-18
3.3.1.13.5 加热炉炉内跟踪方法... 3-18
3.3.1.13.6 加热炉炉内跟踪事件... 3-19
3.3.1.13.7 加热炉炉内位置跟踪... 3-19
3.3.1.13.8 加热炉炉内位置跟踪修正... 3-20
3.3.1.13.9 加热炉出炉轧件跟踪... 3-21
3.3.1.13.10 加热炉出炉轧件跟踪事件... 3-21
3.3.1.13.11 加热炉强制入炉... 3-21
3.3.1.13.12 加热炉跟踪修正... 3-21
3.3.1.14 粗轧区轧件跟踪... 3-21
3.3.1.14.1 粗轧区轧件跟踪方法... 3-21
3.3.1.14.2 粗轧区轧件跟踪事件... 3-21
3.3.1.15 精轧区轧件跟踪... 3-22
3.3.1.15.1 精轧区轧件跟踪方法... 3-22
3.3.1.15.2 精轧区轧件跟踪事件... 3-22
3.3.1.16 卷取区轧件跟踪... 3-22
3.3.1.16.1 卷取区轧件跟踪方法... 3-22
3.3.1.16.2 卷取区轧件跟踪事件... 3-22
3.3.1.17 卷取区卷取出口部分轧件跟踪... 3-23
3.3.1.17.1 过程控制计算机轧件跟踪实现方法的特点... 3-24
3.3.2 轧件跟踪激活的轧线控制... 3-24
3.3.2.1 轧件跟踪激活的设定模型... 3-25
3.3.2.1.1 轧件位于加热炉入口时激活的设定模型... 3-25
3.3.2.2 轧件位于加热炉出口时激活的设定模型... 3-26
3.3.2.2.1 轧件位于加热炉出口且实际出炉温度与轧制尺寸有效... 3-26
3.3.2.2.2 轧件位于加热炉出口高温计D.O.PY201激活自学习模型... 3-26
3.3.2.2.3 轧件首次位于PY202入口时激活的设定模型... 3-26
3.3.2.2.4 轧件位于E1R1粗轧末道次出口激活的设定模型... 3-26
3.3.2.2.5 轧件位于LCE1 (正向)、轧件LCR1 (反向)入口激活的在线模型... 3-26
3.3.2.2.6 轧件位于LCE2 (正向)、轧件LCR2 (反向)入口激活的在线模型... 3-26
3.3.2.2.7 轧件位于E1R1末道次出口激活的在线模型... 3-26
3.3.2.2.8 轧件位于E2R2末道次出口激活的在线模型... 3-26
3.3.2.2.9 轧件位于E2R2粗轧末道次出口激活的设定模型... 3-27
3.3.2.2.10 轧件位于精轧入口高温计PY302激活的设定模型... 3-27
3.3.2.2.11 轧件位于精轧F1、F2、F3咬钢时激活的自适应模型... 3-27
3.3.2.2.12 轧件位于精轧F2或F3咬钢时激活的设定模型... 3-27
3.3.2.2.13 轧件位于精轧末机架咬钢时激活的在线模型... 3-27
3.3.2.2.14 轧件位于精轧出口高温计出口PY303激活模型... 3-27
3.3.2.2.15 轧件位于卷取机入口高温计入口时激活的在线模型... 3-27
3.3.2.2.16 轧件位于卷取机入口高温计出口时激活的模型... 3-27
3.3.2.2.17 卷取机出口事件激活的自学习模型... 3-27
3.3.2.3 模型输入输出... 3-27
3.3.2.3.1 粗轧模型设定计算输入输出... 3-27
3.3.2.3.2 卷取机模型设定计算输入输出... 3-28
3.3.2.3.3 精轧0次设定模型计算输入输出... 3-28
3.3.2.3.4 精轧1次设定模型计算输入输出... 3-29
3.3.2.3.5 精轧2次设定模型计算输入输出... 3-30
3.3.2.3.6 层流冷却设定模型输入输出... 3-31
3.4 轧制节奏控制... 3-31
3.4.1 轧制节奏控制的功能... 3-32
3.4.2 轧制节奏控制的工作方式... 3-33
3.4.3 轧制节奏触发事件... 3-34
3.4.4 轧制节奏控制模型... 3-34
3.5 报表子系统... 3-34
3.5.1 生产报表... 3-35
3.5.2 故障报表... 3-37
3.6 过程控制计算机的监控功能... 3-37
3.6.1 报警信息... 3-37
3.6.2 生产计划输入和管理... 3-37
3.6.2.1 轧制计划的组织和主要数据内容... 3-37
3.6.2.2 轧制计划的输入和传送... 3-42
3.6.3 轧制计划的管理... 3-42
3.6.3.1 轧制计划的编辑和显示... 3-43
3.6.4 轧辊数据接收和存档... 3-43
3.6.4.1 轧辊数据输入和存档... 3-43
3.6.4.2 轧辊数据修改... 3-43
3.6.4.3 轧辊数据... 3-44
3.7 精轧卷取区轧制规程计算及精轧卷取模型系统... 3-44
3.7.1 精轧策略... 3-44
3.7.1.1 压下率方式... 3-44
3.7.1.2 轧制力分配方式... 3-44
3.7.1.3 精轧轧制规程计算流程... 3-44
3.7.2 精轧轧制规程计算... 3-45
3.7.2.1 精轧轧制规程计算模型结构... 3-45
3.7.2.2 精轧轧制规程计算模型表... 3-46
3.7.3 精轧轧制规程计算方法... 3-47
3.7.3.1 精轧轧制规程压下制度计算... 3-48
3.7.4 机架速度设定值计算... 3-49
3.7.5 精轧在线控制功能... 3-50
3.7.5.1 穿带自适应... 3-50
3.7.6 终轧温度的在线控制... 3-50
3.7.7 卷取机设定计算... 3-50
3.8 精轧卷取模型系统... 3-50
3.8.1 精轧模型计算必要条件... 3-50
3.8.2 精轧模型... 3-51
3.8.3 卷取机模型... 3-55
3.8.4 自学习方法... 3-58
3.8.4.1 长期自学习... 3-58
3.8.4.2 短期自学习... 3-58
3.9 系统维护工具... 3-58
3.10 模拟轧钢... 3-59
3.11 过程控制计算机之间的通信数据... 3-59
3.11.1 加热炉过程控制计算机传送给精轧过程控制计算机信号... 3-59
3.11.2 粗轧过程控制计算机传送给精轧过程控制计算机信号... 3-59
3.11.3 精轧过程控制计算机传送给粗轧过程控制计算机信号... 3-60
3.11.4 精轧过程控制计算机传送给数据中心计算机信号... 3-61
3.11.5 数据中心计算机传送给精轧卷取过程控制计算机信号... 3-61
第 4 章 加热炉区基础自动化控制系统... 4-1
4.1 公共逻辑控制系统PLC101. 4-1
4.1.1 系统配置及硬件组成... 4-1
4.1.2 PLC101功能说明... 4-2
4.1.3 操作台、机旁箱... 4-6
第 5 章 粗轧区基础自动化控制系统... 5-1
5.1 粗轧区公共逻辑与介质控制系统PLC201A、PLC201B. 5-1
5.1.1 PLC201A.. 5-1
5.1.1.1 系统配置及硬件组成... 5-1
5.1.1.2 PLC201A功能说明... 5-2
5.1.1.3 机旁操作箱、机旁控制箱... 5-5
5.1.2 PLC201B. 5-5
5.1.2.1 PLC201B系统配置图... 5-5
5.1.2.2 PLC201B功能说明... 5-6
5.2 粗轧 E1 & R1控制系统PLC202. 5-10
5.2.1 系统配置及硬件组成... 5-10
5.2.2 PLC202功能说明... 5-11
5.2.3 操作台、机旁箱... 5-18
5.3 粗轧 E2 & R2区控制系统PLC203. 5-18
5.3.1 系统配置及硬件组成... 5-18
5.3.2 PLC203功能说明... 5-19
5.3.3 操作台、机旁箱... 5-25
5.4 粗轧 E1 & E2 AWC控制系统PLC204. 5-25
5.4.1 系统配置及硬件组成... 5-25
5.4.2 PLC204功能说明... 5-26
5.4.3 操作台、机旁箱... 5-29
5.5 粗轧R2自动厚度控制系统PLC205. 5-29
5.5.1 系统配置及硬件组成... 5-29
5.5.2 PLC205功能说明... 5-30
5.5.3 操作台、机旁箱... 5-35
第 6 章 精轧区自动化控制系统... 6-1
6.1 飞剪控制系统PLC301. 6-1
6.1.1 系统配置及硬件组成... 6-1
6.1.2 功能说明... 6-1
6.1.3 操作台、机旁箱... 6-5
6.2 精轧区公共逻辑及介子控制系统PLC302A、PLC302B. 6-5
6.2.1 PLC302A.. 6-5
6.2.1.1 系统配置及硬件组成... 6-5
6.2.1.2 功能说明... 6-7
6.2.1.3 操作台、机旁箱... 6-11
6.2.1.4 PLC302B. 6-12
6.2.1.4.1 PLC302B系统配置及硬件组成... 6-12
6.2.1.4.2 PLC302B功能说明... 6-12
6.2.1.4.3 精轧液压站... 6-15
6.2.1.4.4 AGC液压站... 6-15
6.2.1.4.5 精轧1#稀油润滑站... 6-16
6.2.1.4.6 精轧2#稀油润滑站... 6-16
6.2.1.4.7 精轧3#稀油润滑站... 6-17
6.2.1.4.8 精轧4#稀油润滑站... 6-17
6.3 精轧速度主令及活套控制系统PLC303. 6-18
6.3.1 系统配置及硬件组成... 6-18
6.3.2 功能说明... 6-18
6.3.3 操作台、机旁箱... 6-25
6.4 精轧F1E及F1 HAGC控制系统PLC304. 6-26
6.4.1 系统配置及硬件组成... 6-26
6.4.2 功能说明... 6-27
6.4.3 操作台、机旁箱... 6-35
6.5 精轧F2～F7 HAGC控制系统PLC305～PLC310. 6-37
6.5.1 系统配置及硬件组成... 6-37
6.5.2 功能说明... 6-37
6.5.3 操作台、机旁箱... 6-37
6.6 层流冷却控制系统PLC311. 6-37
6.6.1 系统配置及硬件组成... 6-37
6.6.2 功能说明... 6-37
6.6.3 操作台、机旁箱... 6-39
第 7 章 卷取区自动化控制系统... 7-1
7.1 1#、2#、3#地下卷取机控制系统PLC401、PLC402、PLC403. 7-2
7.1.1 系统配置及硬件组成... 7-2
7.1.1.1 PLC401系统配置及硬件组成... 7-2
7.1.1.2 PLC402系统配置及硬件组成... 7-3
7.1.2 卷取机功能说明... 7-4
7.1.3 操作台、操作箱... 7-18
7.1.3.1 现场操作箱... 7-19
7.2 卷取公共逻辑控制系统PLC404. 7-19
7.2.1 PLC404自控系统配置... 7-19
7.2.2 PLC404功能说明... 7-19
7.2.3 卷取液压站... 7-21
7.2.4 卷取液压站机旁操作箱... 7-22
7.2.5 1#运输链液压站... 7-22
7.2.6 2#运输链液压站... 7-22
7.2.7 卷取润滑站... 7-23
7.3 钢卷运输控制系统PLC405. 7-24
7.3.1 PLC405系统配置及硬件组成... 7-24
7.3.2 钢卷运输链功能说明... 7-25
7.3.3 操作台、操作箱... 7-27
第 8 章 基础自动化控制系统盘、箱、柜说明... 8-1
8.1 PLC机柜... 8-1
8.2 操作台... 8-3
8.3 HMI终端台... 8-3
8.4 机旁操作箱... 8-5
第 9 章 传动控制系统... 9-1
9.1 主传动控制系统... 9-1
9.1.1 环境要求... 9-1
9.1.1.1 接地要求... 9-1
9.1.1.2 供电电源要求... 9-1
9.1.1.3 施工要求... 9-1
9.1.1.4 温度要求... 9-1
9.1.2 系统概况... 9-2
9.1.3 主电动机技术数据... 9-2
9.1.3.1 水平轧机电机电气数据... 9-2
9.1.3.2 立辊电机及飞剪电机电气数据... 9-3
9.1.4 传动系统性能指标... 9-3
9.1.5 交交变频主电路方案... 9-6
9.1.5.1 高压供电... 9-6
9.1.5.2 低压辅助供电... 9-7
9.1.5.3 主回路系统结构概况... 9-7
9.1.6 主回路的参数计算... 9-7
9.1.6.1 主整流变压器的选择... 9-7
9.1.6.2 晶闸管元件的选择... 9-11
9.1.7 励磁回路参数计算... 9-16
9.1.7.1 励磁整流变压器的选择... 9-16
9.1.7.2 励磁整流晶闸管的选择... 9-19
9.1.8 主回路开关... 9-19
9.1.9 控制系统方案... 9-19
9.1.10 矢量控制系统原理：... 9-20
9.1.11 SIMADYN D控制系统简介... 9-20
9.1.11.1 SIMADYN D硬件配置说明... 9-20
9.1.11.2 SIMADYN D控制系统软件说明... 9-21
9.1.12 控制系统通讯方案... 9-23
9.1.13 SIMADYN D本地通讯... 9-23
9.1.14 信息管理及系统监控... 9-24
9.1.15 系统过程控制通讯... 9-24
9.1.16 系统保护与逻辑接口设计... 9-24
9.1.16.1 保护系统设计... 9-24
9.1.16.2 过电压保护... 9-25
9.1.16.3 过电流保护... 9-25
9.1.16.4 过速度保护... 9-26
9.1.16.5 电机不平衡保护... 9-26
9.1.16.6 设备过热保护... 9-26
9.1.16.7 接地保护... 9-26
9.1.17 逻辑接口设计... 9-26
9.1.18 谐波治理与动态无功补偿... 9-27
9.1.18.1 谐波分析... 9-27
9.1.19 交交变频器的输入功率因数... 9-28
9.1.20 谐波治理及无功补偿... 9-29
9.1.21 轧机主传动设备清单... 9-30
9.2 辅传动控制系统... 9-34
9.2.1 基本控制方案概述... 9-34
9.2.2 辅传动异步机控制方案... 9-36
9.2.3 卷取机同步机控制方案... 9-38
9.2.4 系统的性能指标... 9-39
9.2.5 电机清单... 9-39
9.2.6 变频辅传动系统变压器订货数据... 9-47
9.2.7 变频器选型清单... 9-49
9.2.8 变频交流辅传动系统单线图... 9-55
9.2.9 MCC交流传动系统单线图... 9-55
9.2.10 变频交流辅传动系统柜体排列图... 9-55
9.2.11 变频交流辅传动系统设备清单... 9-55
第 10 章 仪表检测系统... 10-1
10.1 仪表检测系统综述... 10-1
10.2 轧线仪表布置... 10-1
10.2.1 轧线仪表冷却水、压缩空气需求表... 10-6
10.2.2 轧线仪表供电电源需求表... 10-7
10.3 轧线仪表基本设计... 10-8
10.3.1 测压仪... 10-8
10.3.1.1 测压系统概述... 10-8
10.3.1.2 主要技术指标和参数... 10-9
10.3.1.3 安装说明... 10-10
10.3.2 测宽仪... 10-10
10.3.2.1 粗轧区测宽仪概述... 10-10
10.3.2.1.1 主要技术要求和参数... 10-11
10.3.2.1.2 安装要求... 10-12
10.3.2.2 精轧区测宽仪概述... 10-13
10.3.2.2.1 主要技术要求和参数... 10-14
10.3.2.2.2 用户需提供的部分... 10-16
10.3.3 测厚仪... 10-16
10.3.3.1 概述... 10-16
10.3.3.2 技术指标和参数... 10-17
10.3.3.3 安装要求... 10-18
10.3.4 辊缝仪... 10-18
10.3.4.1 辊缝仪概述... 10-18
10.3.4.2 主要技术参数... 10-20
10.3.4.3 安装说明... 10-21
10.3.5 高温计... 10-21
10.3.5.1 概述... 10-21
10.3.5.2 技术指标和参数... 10-21
10.3.5.3 安装要求... 10-22
10.3.6 热金属检测器... 10-22
10.3.6.1 概述... 10-22
10.3.6.2 技术指标和参数... 10-22
10.3.6.3 安装要求... 10-22
10.3.7 冷金属检测器... 10-23
10.3.7.1 概述... 10-23
10.3.7.2 技术指标和参数... 10-23
10.3.7.3 安装要求... 10-23
10.3.8 激光检测器... 10-23
10.3.8.1 概述... 10-23
10.3.8.2 技术指标和参数... 10-24
10.3.8.3 安装要求... 10-24
10.4 基础自动化控制系统PLC与轧线仪表接口... 10-24
第 11 章 电气系统抗干扰及接地说明... 11-1
11.1 电气系统接地要求... 11-1
11.2 电缆、光缆敷设要求... 11-1
11.2.1 超5类双绞线... 11-1
11.2.1.1 布线要求... 11-1
11.2.1.2 双绞线的连接... 11-1
11.2.1.2.1 双绞线连接需要如下设备... 11-1
11.2.1.2.2 双绞线接线... 11-1
11.2.2 光纤... 11-2
11.2.2.1 光缆缆敷设要求... 11-2
11.2.2.2 光纤连接所需设备... 11-2
11.2.2.3 光纤接续... 11-2
11.2.3 Profibus网络通讯电缆... 11-2
11.2.4 PLC基础自动化控制系统所用电缆... 11-3
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