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1、加热炉培训教材电气车间2004-2目录一、控制系统的构成二、主要控制对象、加热炉PLC的控制对象、加热炉炉前辊道PLC的控制对象、检测元件三、加热炉PLC、辊道PLC控制系统软件功能描述3.1装钢机、步进梁、出钢机自动运行流程概述3.2 装钢运行3.2.1 装钢机、装料炉门手动运行3.2.1.1 装钢机机旁手动3.2.1.2 装钢机远程手动3.2.1.3 装料炉门机旁手动3.2.1.4 装料炉门远程手动3.2.1.5装料炉门技术参数如下：3.2.1.6装钢机的技术参数如下：3.2.2 装钢自动运行 3.2.2.1 程序流程如图1所示。 3.2.2.2 装钢行程计算 3.2.2.3 板坯测宽 3
2、.2.2.4 装钢空位的计算3.2.3 装钢平移的速度控制 3.2.3.1 装钢机前进过程 3.2.3.2 返回过程速度控制3.2.3.3 装钢机下降时的速度控制 3.2.4 装钢自动运行 3.2.4.1 启动条件 3.2.4.2 运行条件 3.2.4.3 其他3.3 步进梁3.3.1步进梁控制原理3.3.2步进梁运行状态与电磁阀的关系3.3.3步进梁运行速度位置曲线3.3.4斜坡发生器3.3.5 步进梁操作方式3.3.5.1手动操作3.3.5.1.1本地操作（在炉底操作箱WB1、2-AOC操作）3.3.5.1.2远程操作（在炉后操作室操作台或HMI上操作）3.3.6 步进梁自动运行有2种方式
3、，可在CRT上进行方式选择。3.3.6.1步进梁一周期正循环3.3.7步进梁半自动运行3.3.8步进梁自动运行3.3.9踏步3.3.10停中位3.3.11逆循环3.3.12步进梁的保护3.4 出钢机、出料炉门3.4.1 出钢机、出料炉门的手动控制3.4.1.1 出钢机机旁手动3.4.1.2 出钢机远程手动3.4.1.3 出料炉门机旁手动3.4.1.4 出料炉门远程手动3.4.2 出钢自动运行程序流程3.4.2.1 出钢行程计算3.4.2.2 激光检测器信号的过滤3.4.2.3 出钢机速度控制3.4.3 出钢自动运行3.4.3.1启动条件：3.4.3.2运行条件：3.4.3.3出长坯和短坯的情况
4、3.4.4 出钢机技术参数如下：3.4.5 出料炉门技术参数如下：3.5 液压站3.5.1 工作方式3.5.2 泵起动条件和运行条件：3.5.3 泵的操作方式3.5.4 液压站泵技术参数：3.6 HMI画面3.7 加热炉前后辊道PLC控制系统软件功能描述3.7.1板坯数据3.7.1跟踪的基本原则3.7.1.1跟踪的基本原则3.7.2 跟踪方向判断3.7.3 板坯数据的传送3.7.4 跟踪程序功能框图3.7.5 跟踪显示与修正3.7.6 跟踪转换3.7.6.1板坯库推钢机台架A辊道3.7.6.2炉前辊道跟踪炉内跟踪3.7.6.3炉内跟踪C辊道跟踪3.7.7 布料计算3.7.7.1布料图见下：3.
5、7.7.2布料计算3.8 辊道运转方式3.8.1手动操作方式3.8.2自动运行方式3.8.3紧急停止3.8.4 A辊道控制3.8.4.1基本连锁与运行方式3.8.4.2手动运行3.8.4.3自动运行3.8.4.4自动运行时辊道速度的确定3.8.5板坯在A3辊道上的测长3.8.5.1板坯在A3辊道上的对中控制3.8.5.2板坯在A3辊道上的称重3.8.6板坯数据核对3.8.7 B辊道控制3.8.7.1手动运行方式3.8.7.2自动运行3.8.7.3当设备处于自动运行方式时，B1、B2辊道有两种工作方式：3.8.7.3.1 B1、B2辊道的板坯运输功能3.8.7.3.2板坯在加热炉炉前的定位控制3
6、.8.7.3.3 与A3辊道的速度协调3.8.8 C辊道控制3.8.9 D辊道控制3.8.10 E、F辊道控制3.8.11 板坯库推钢机控制3.8.11.1手动操作3.8.11.2自动运行3.9 HMI功能3.10 与L2计算机的通讯3.11 DeviceNet通讯3.12 辊道的技术参数一、控制系统的构成加热炉区电气、仪表、计算机三电自动化控制系统（以下简称加热炉区自动化控制系统）由基础自动化系统（L1）和过程控制（L2）共同构成。攀钢1450热轧加热炉区基础自动化系统（L1）由美国RockWell Automation 公司开发的Processlogix混合型控制系统用于加热炉仪表系统控制
7、（每座加热炉采用了一套混合型控制器）；采用该公司的Controllogix控制系统应用于加热炉电气传动的控制（每座加热炉采用一套控制器）。仪表、电气传动用的控制器通过同一CotrolNet控制网与操作站的服务器连接从而构成仪电一体控制系统。在系统配置上采用了两台ProcessLogix服务器（冗余配置），其中SERVER B是冗余服务器，将服务器和过程控制网做到了冗余。操作站采用服务器/客户端结构，服务器和客户端之间采用TCP/IP以太网连接，同时L1级也通过该以太网与L2级进行通讯。出炉操作室设四台操作站（1、2、3、4号操作站），1、2号操作站对新2号加热炉的仪表-电气进行集中监控和操作（
8、每台操作站均可对仪表、电气进行操作）；3、4号操作站对新1号加热炉控制系统的仪表-电气进行集中监控和操作。新1、2号加热炉的四台操作站和两台冗余配置的ProcessLogix服务器，均建立在同一个以太网 (EtherNet)上，共同构成仪-电一体化控制系统。具体配置见附后的加热炉区自动化系统配置图。二、主要控制对象、加热炉PLC的控制对象每座加热炉设置两台PLC控制器，每个控制器分别控制该加热炉的下述设备：装钢机；步进梁；出钢机；液压站；辊道包括：C辊道_炉后辊道：C1C3辊道，共3组；D辊道_返回辊道：1组；其它公辅设施；、加热炉炉前辊道PLC的控制对象 加热炉炉前PLC控制范围内的主要设备
9、有：A辊道_板坯库运输辊道：A1A3辊道，共3组；板坯库上料推钢机：2台；B辊道_炉前辊道：B1B5辊道，共5组；E辊道_板坯库运输辊道：E1E3辊道，共3组。F辊道_运输辊道：F1、F2辊道，共组。、检测元件加热炉有冷检、热检、激光检测器、脉冲发生器、位移传感器、主令控制器、接近开关、行程开关等。三、加热炉PLC、辊道PLC控制系统软件功能描述3.1装钢机、步进梁、出钢机自动运行流程概述板坯在炉前辊道定位后，辊道PLC将允许装钢信号发给加热炉PLC。同时把待入炉板坯的有关数据传送给加热炉PLC。装钢机待加热炉内有装钢空位后，即根据计算的装钢行程装钢入炉，板坯进入加热炉后，步进梁作周期性的上升
10、、前进、下降、后退运动，将板坯移至出炉侧。在板坯在出炉激光检测到后，步进梁走完正在运行的步进周期，即停止运动。板坯停留在固定梁上，等待出钢。当L2级计算机或L1级下达“出钢”指令时，出钢机根据计算出的出钢行程，把板坯从炉内送到出炉辊道上。在HMD21或HMD22确认板坯到达出炉辊道时，加热炉PLC将已出炉板坯的数据送交给辊道PLC系统。3.2 装钢运行3.2.1 装钢机、装料炉门手动运行3.2.1.1 装钢机机旁手动 在机旁操作箱选择“机旁”，则操作箱上装钢机操作开关有效。 在此方式下，对装钢机平移而言，有快退、慢退、停止、慢进、快进等5种运行方式。对装钢机升降而言，有快降、慢降、停止、慢升、
11、快升等5种运行方式。3.2.1.2 装钢机远程手动 在机旁操作箱选择“远控”，则装炉操作室操作台或HMI画面上装钢机升降、平移操作开关有效。 在此方式下，对装钢机平移，有快退、慢退、停止、慢进、快进等5种运行方式。对装钢机升降，有快降、慢降、停止、慢升、快升等5种运行方式3.2.1.3 装料炉门机旁手动 在机旁操作箱选择“机旁”，可在操作箱上对装料炉门进行全关、全开操作。 当方式选择开关选择NO.1时，为1号炉门单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号炉门单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号炉门联动。3.2.1.4 装料炉门远程手动 在机旁操作箱选择“远控”，可在装炉操作室操作台或
12、HMI画面上对装料炉门进行全关、全开操作。当方式选择开关选择NO.1时，为1号炉门单动，当方式选择开关选择NO.2时，为2号炉门单动，当方式选择开关选择“共同”时，为1、2号炉门联动。3.2.1.5装料炉门技术参数如下：序号设 备 名 称型 号额定容量额定电压额定电流额定转速数量生 产 厂 家11#炉1#装料炉门电机YZ160M2-67.5KW380V15.9A948r/min1台宁波东力传动设备有限公司21#炉2#装料炉门电机YZ160M2-67.5KW380V15.9A948r/min1台宁波东力传动设备有限公司32#炉1#装料炉门电机YZ160M1-65.5KW380V12.5A933r
13、/min1台宁波东力传动设备有限公司42#炉2#装料炉门电机YZ160M1-65.5KW380V12.5A933r/min1台宁波东力传动设备有限公司3.2.1.6装钢机的技术参数如下：序号设 备 名 称型 号额定容量额定电压额定电流额定转速数量生 产 厂 家11#装钢机平移电机YSGb315M2-675KW380V140A985r/min1台上海电机集团有限公司南洋电机厂21#装钢机升降电机YSGb280L2-845KW380V105A730r/min2台上海电机集团有限公司南洋电机厂32#装钢机平移电机YSGB315M2-675KW380V145A985r/min1台大连第二电机厂42#装钢机升降电机YSGB280L2-845KW380V90A730r/min2台大连第二电机厂3.2.2 装钢自动运行 3.2.2.1 程序流程如图1所示。装钢有空位自动运行条件满足板坯炉前定位完毕辊道PLC发来允许装钢信号取板坯数据，装钢行程计算装钢机前进，推平板坯。当板坯边缘至装炉辊道中心线750mm时，装钢机停止炉门打开至全开位置是装钢机后退，当托杆前端至板坯边缘250mm时，装钢机停止平移，向上抬升装钢机抬升200mm，托起板坯装钢机前进1宽度异常板坯测宽否是报警等待下一次装钢信号图1 推钢机自动运行程序流程图装钢机按装钢行程计算值前进到位，延时1s
