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萊鋼5#連鑄機(jī)二冷水自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造與應(yīng)用

摘要:萊鋼5#連鑄機(jī)系統(tǒng)的升級(jí)改造,通過(guò)增加二冷水手動(dòng)-自動(dòng)切換的控制功能、提高調(diào)節(jié)閥控制精度,實(shí)現(xiàn)了對(duì)水量的高精度控制,取得了鑄坯最佳冷卻效果,滿足了生產(chǎn)需要的同時(shí),降低了故障率,提高了生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞: 連鑄機(jī);自動(dòng)控制;二冷水
Update application of the automatic control system to the second cool water on the 5th continuous caster in Laiwu Iron and Steel Ltd.
Li Gang Zhao Cunjia Yang Jian
(Automation department of Laiwu Iron and Steel Ltd. Shandong.
The factory of steel-making of Laiwu Iron and Steel Ltd. Shandong 271104)

Abstract: Updating of the automatic control system to the 5th continuous caster of Laiwu iron and steel Ltd, composed of adding the hand-automatic switchover control of the second cool water and enhancing the valve controlling precision, realized high precision controlling of the water flow, getting the optimization cooling effect. This project satisfied the production, reduced failure probability and even increased the operative efficiency.

Keyword: continuous caster; automatic control; second-cooling water

1.前言
萊鋼5#方坯連鑄機(jī)是普鋼機(jī),由于生產(chǎn)的需要,需要對(duì)此進(jìn)行改造升級(jí),實(shí)現(xiàn)普通連鑄機(jī)既能生產(chǎn)普鋼又能生產(chǎn)優(yōu)鋼的功能。由于普鋼和優(yōu)鋼在二段時(shí)要求的水流量不同,閥門(mén)的控制精度也不同,普鋼生產(chǎn)時(shí)要求水量控制在35~120L之間,優(yōu)鋼時(shí)水量控制在4.5~35L之間,所以要實(shí)現(xiàn)普優(yōu)雙拉,必須要求調(diào)節(jié)閥控制水量在4.5~120L升之間,但是調(diào)節(jié)閥精度不夠,當(dāng)水量低于10L時(shí),調(diào)節(jié)閥無(wú)法穩(wěn)定調(diào)節(jié),造成拉優(yōu)鋼時(shí)二冷水調(diào)節(jié)始終不穩(wěn)定,以至于達(dá)不到最佳的冷卻效果,嚴(yán)重影響了鋼坯的質(zhì)量,生產(chǎn)了許多廢鋼,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。鑒于這一原因,必須提高調(diào)節(jié)閥精度,對(duì)整個(gè)二冷水系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)。

2.二冷水系統(tǒng)的該造方案
鑒于上述原因,對(duì)改造方案的可行性分析:
1)優(yōu)化生產(chǎn)工藝,根據(jù)優(yōu)化結(jié)果,對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行優(yōu)化選型,使得在生產(chǎn)優(yōu)鋼鋼坯時(shí),開(kāi)度增大,使其進(jìn)入有效調(diào)節(jié)范圍,減小波動(dòng)。
2)調(diào)整閥門(mén)控制參數(shù),可以提高響應(yīng)速度。
3)加強(qiáng)閥門(mén)的保養(yǎng)和調(diào)校工作,盡量避免關(guān)不嚴(yán)導(dǎo)致漏水和閥桿運(yùn)行不靈活等現(xiàn)象發(fā)生。
4)規(guī)范維護(hù)制度,穩(wěn)定工藝參數(shù),加強(qiáng)巡檢,及時(shí)發(fā)現(xiàn)閥體和閥位定位器故障并及時(shí)處理。
5)調(diào)整調(diào)節(jié)閥氣源壓力,尋找調(diào)節(jié)閥平穩(wěn)調(diào)節(jié)的最佳壓力值,提高調(diào)節(jié)閥運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。

連鑄機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中,鋼水從中間包到結(jié)晶器(一冷)、二冷環(huán)節(jié)的冷卻,然后到拉矯機(jī),切割機(jī)出鋼。整個(gè)出鋼過(guò)程鋼水是從1600度的液態(tài)變成900度方鋼坯,其中中間環(huán)節(jié)的冷卻,二冷冷卻水(簡(jiǎn)稱二冷水)環(huán)節(jié)的冷卻最為重要。二冷水的配置是否合理,是鋼坯生產(chǎn)最為關(guān)鍵的因素,直接關(guān)系到鑄坯質(zhì)量的優(yōu)劣。

其中二冷水分為0段,一段,二段,三段。一、二、三段為汽水冷卻且區(qū)分寬窄面分別配水,寬面用于普鋼冷卻,窄面用于優(yōu)鋼冷卻。改造后的配水結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。


圖1 二冷水配水結(jié)構(gòu)圖
每一個(gè)冷卻段的寬窄面由原來(lái)的兩個(gè)電磁流量計(jì),現(xiàn)改為一個(gè)流量計(jì)后區(qū)分為兩路,每一路各使用一個(gè)截至閥和一個(gè)調(diào)節(jié)閥,在調(diào)節(jié)閥后合并為一路直至冷卻噴嘴。冷卻噴嘴在數(shù)量上加以區(qū)分,分別對(duì)寬面和窄面進(jìn)行冷卻,寬面噴嘴數(shù)量為四個(gè),窄面為三個(gè)。流量計(jì)后的兩個(gè)調(diào)節(jié)段上,一段安裝一個(gè)DN40截至閥和一個(gè)DN25氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,用于優(yōu)鋼生產(chǎn)時(shí)使用。另一段安裝一個(gè)DN65截至閥和一個(gè)DN40啟動(dòng)調(diào)節(jié)閥,用于普鋼生產(chǎn)時(shí)使用,由于普鋼冷卻需要的水流量比優(yōu)鋼大,所以在生產(chǎn)普鋼中,如果寬面的水量不夠,可以強(qiáng)制窄面閥門(mén)來(lái)彌補(bǔ)寬面水流量的不足。通過(guò)以上分析和設(shè)計(jì),認(rèn)為達(dá)到目標(biāo)值是可行的。

3. 二冷水的自動(dòng)控制系統(tǒng)
3.1二冷水的自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件
連鑄機(jī)整個(gè)生產(chǎn)工藝的自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件是使用西門(mén)子S7-400 PLC。共六個(gè)流,每個(gè)流都是一套S7-400PLC,每流都有4個(gè)西門(mén)子流量計(jì)和7個(gè)閥門(mén)定位器,西門(mén)子MM440變頻器和三臺(tái)上位機(jī)。

3.2 二冷水的自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件
連鑄機(jī)整個(gè)工藝的自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件是用SIEMENS STEP-7 V5.3版本和HMI人機(jī)界面 WINCC6.0。通過(guò)變頻器輸出拉鋼速度,并同時(shí)采集到反饋的實(shí)際速度,通過(guò)換算后,通過(guò)程序輸出給閥門(mén)定位器,不同的速度段,輸出的電流大小不同,閥門(mén)的開(kāi)度也不盡相同。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水量的控制。每個(gè)流的每段水流量的數(shù)據(jù)都在上位機(jī)WINCC的監(jiān)控畫(huà)面同步顯示。

3.3 二冷水的自動(dòng)控制系統(tǒng)
在每流的PLC程序中,我們采用二次配水曲線數(shù)學(xué)模型的閉環(huán)PID調(diào)節(jié)方式來(lái)控制二冷水,并可通過(guò)監(jiān)控站直接進(jìn)行完全自動(dòng)化配水功能,在WinCC畫(huà)面上對(duì)應(yīng)各區(qū)分別設(shè)有自動(dòng)、手動(dòng)2種配水控制方式按鈕。在自動(dòng)調(diào)節(jié)方式下,鑄流水量設(shè)定值由PLC通過(guò)所選的水表參數(shù)計(jì)算給定。
通過(guò)變頻器反饋到出鋼的實(shí)際速度(不同的速度段,不同的配水系數(shù)),并通過(guò)公式計(jì)算出每段的噴水量SP,SP通過(guò)工程量換算成4-20mA的電流信號(hào)輸出給執(zhí)行器,執(zhí)行器控制閥門(mén)開(kāi)度,并通過(guò)閥門(mén)的閥位反饋信號(hào)輸入到PID控制程序,與此同時(shí),電磁流量計(jì)檢測(cè)到的水流量PV(實(shí)際流量),輸入到PID程序塊中通過(guò)對(duì)比工程量和噴水量,計(jì)算出偏差,再輸出給執(zhí)行器來(lái)控制閥門(mén),進(jìn)行反復(fù)的PID調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)理論噴水量與實(shí)際流量一致。整個(gè)配水過(guò)程是調(diào)節(jié)閥利用PID控制回路進(jìn)行模糊控制。根據(jù)工藝要求,設(shè)定目標(biāo)參數(shù),由PID回路的調(diào)試曲線,不斷調(diào)整P、I、D控制參數(shù),使被控參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定值的正常波動(dòng)范圍內(nèi)。


圖2 PID控制圖
利用上位機(jī)對(duì)過(guò)程監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行優(yōu)化。在回路調(diào)節(jié)畫(huà)面中,PID回路的PV值、SP值、頻率值同時(shí)用棒圖形式和數(shù)字形式顯示,操作人員可以直觀看到回路的調(diào)節(jié)情況,也可以精確的對(duì)回路調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。在回路調(diào)節(jié)畫(huà)面中設(shè)有手/自動(dòng)切換、試水/實(shí)際拉速、強(qiáng)制/自動(dòng)切換等按鈕。
控制程序中增加功能塊,增強(qiáng)控制能力和抗干擾能力,優(yōu)化配水表中各項(xiàng)參數(shù),通過(guò)S7對(duì)實(shí)時(shí)拉速進(jìn)行監(jiān)測(cè),根據(jù)拉速精確計(jì)算各段水量。使水量調(diào)節(jié)最大程度接近理想曲線。



圖3 實(shí)時(shí)監(jiān)控趨勢(shì)圖
圖4 增加抗干擾后的實(shí)時(shí)監(jiān)控趨勢(shì)圖
3.4 二冷水自動(dòng)控制系統(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)
在整個(gè)冷卻水配水過(guò)程中,每個(gè)速度段的配水公式的系數(shù)是不同的,所以流量也不同。速度段分別為:0.5 ,0.9 ,1.5, 2.0 和4.5。在選定不同的鋼種生產(chǎn)后,拉鋼速度大于等于0.5m/m和小于0.9m/m時(shí),調(diào)用數(shù)據(jù)塊DB441里的系數(shù)IN2和IN3,通過(guò)FB44的配水公式,計(jì)算出結(jié)果到OUT15。


圖5 數(shù)據(jù)塊DB301
把計(jì)算后的配水結(jié)果DB441.DBD60送到數(shù)據(jù)塊DB301.DBD6里,PID程序塊FB41 調(diào)用DB301.DBD6,并與電磁流量計(jì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)比較,在積分時(shí)間,微分時(shí)間的調(diào)節(jié)下,把最終數(shù)據(jù)放到MW54,最后通過(guò)PQW258輸出給執(zhí)行器。從而實(shí)現(xiàn)控制閥門(mén)的開(kāi)度,達(dá)到對(duì)流量精確控制。

3.5 二冷水的手動(dòng)控制
手動(dòng)控制是指二冷水流量設(shè)定值由操作人員在WINCC監(jiān)控畫(huà)面上進(jìn)行手動(dòng)輸入閥門(mén)開(kāi)度,范圍為:0-100,在PLC程序中,跳過(guò)PID調(diào)節(jié),直接對(duì)PQW258賦值,實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)的控制。

4. 結(jié)束語(yǔ)
本改造項(xiàng)目的成功實(shí)施,在無(wú)需增加任何新設(shè)備的情況下,不僅操作維護(hù)簡(jiǎn)單,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,而且實(shí)現(xiàn)了手-自動(dòng)迅速無(wú)干擾切換,節(jié)省了調(diào)水的時(shí)間,為萊鋼新二區(qū)5#連鑄機(jī)的順利生產(chǎn)起到了強(qiáng)有力的保障作用。新的控制系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來(lái),解決了長(zhǎng)期冷卻效果差的難題,消除了因二冷水冷卻效果差造成生產(chǎn)廢鋼的現(xiàn)象,大大降低了廢鋼回收率,鋼坯合格率基本100%,直接經(jīng)濟(jì)效益120余萬(wàn)元/年。系統(tǒng)的成功改造,不論在控制系統(tǒng)方面,還是在生產(chǎn)工藝方面,都是一次質(zhì)的飛躍,實(shí)現(xiàn)了普通連鑄機(jī)生產(chǎn)優(yōu)鋼的功能,具有顯著的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)
[1] 李剛 模擬定尺切割系統(tǒng)在連鑄生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用 《PLC&FA》2006.12 168頁(yè)
[2] 廖常初 深入淺出西門(mén)子S7-300PLC 北京航空航天大學(xué) 2004 50-154
[3] 廖常初 西門(mén)子S7-300PLC編程手冊(cè) 北京航空航天大學(xué) 2004 21-210
[4] 廖常初 S7-300/400應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 142-352
[5] 謝克明 可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì) 電子工業(yè)出版社 2001 88-154
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