脫脂電氣自動化許紅穎

脫脂機組電氣自動化控制電氣系統(tǒng)概述傳動系統(tǒng)基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)過程自動化儀表電解脫脂脂生產(chǎn)線線的電氣氣設(shè)備集集成主要要包括電電氣傳動動設(shè)備（（交流變變頻裝置置）、定定速電機機控制中中心（MCC）、基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化設(shè)備（（PLC、HMI、網(wǎng)絡(luò)等等）、過過程自動動化設(shè)備備以及專專有成套套電氣控控制裝置置（焊機機、電解解脫脂整整流電源源等），，以及配配套開發(fā)發(fā)生產(chǎn)線線PLC、HMI的應(yīng)用軟軟件等工工作內(nèi)容容。電解質(zhì)生生產(chǎn)線電氣系統(tǒng)統(tǒng)采用三三電一體體化（EIC）數(shù)字控控制系統(tǒng)統(tǒng),能完成全全線的物物料跟蹤蹤、邏輯輯、順序序、位置置、運行行、速度度、張力力、工藝藝控制及及全過程程同步控控制的協(xié)協(xié)調(diào)等，，并完成成在線實實時數(shù)據(jù)據(jù)的采集集、分析析及故障障診斷功功能。電解脫脂脂生產(chǎn)線線基礎(chǔ)自自動化和和電氣傳傳動均采采用當代代先進、、可靠的的硬件設(shè)設(shè)備及控控制技術(shù)術(shù)，具有有高開放放性、可可集成性性、高可可靠性和和可維護性性。電解脫脂脂生產(chǎn)線線電氣系系統(tǒng)特點點網(wǎng)絡(luò)化結(jié)結(jié)構(gòu)，電電氣、儀儀表、計計算機三三電一體體化，系系統(tǒng)簡潔潔、效率率高；數(shù)字化控控制，大大量基礎(chǔ)礎(chǔ)信息參參與控制制和數(shù)據(jù)據(jù)傳送，，自動化化程度高高；模塊化硬硬件，可可靠性高高和易維維護；控制系統(tǒng)統(tǒng)開放性性好，兼兼容性強強，利于于系統(tǒng)的的升級開開發(fā)和擴擴展；采用當今今業(yè)界最最新的控控制原理理和電氣氣元器件件，保證證生產(chǎn)線線的先進進性。電氣系統(tǒng)統(tǒng)概述主要電氣氣設(shè)備組成傳動控制制自動化系系統(tǒng)軟件功能能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)人機接口口傳動控制制生產(chǎn)線主主傳動采采用交流電機機傳動，變速設(shè)設(shè)備的傳傳動均采采用直-交矢量調(diào)調(diào)速，控制調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)統(tǒng)全部采采用全數(shù)字式式控制系系統(tǒng)。傳動系統(tǒng)統(tǒng)具有速度控制制、張力控制制、緊急停車車控制、故障診斷斷和顯示示報警、與上位機機網(wǎng)絡(luò)通通訊等功能。。主傳動系系統(tǒng)采用用SIEMENS公司的SINAMICSS120多軸驅(qū)動動裝置。。S120集V/F、矢量控制制、伺服控制制于一體的的電機控控制驅(qū)動動裝置。應(yīng)用S120矢量調(diào)速速有以下下特點：：電機調(diào)調(diào)速精度度高、可可以對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩實行行精確控控制、系系統(tǒng)的動動態(tài)響應(yīng)應(yīng)速度快快、電動動機的加加速特性性好等。。自動化系系統(tǒng)自動化系系統(tǒng)分成成三級：：第一級級為基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化級，第第二級為為過程控控制級，，第三級級為生產(chǎn)產(chǎn)管理級級（預留留接口））。生產(chǎn)線的基礎(chǔ)自自動化系系統(tǒng)包括括電氣傳傳動、自自動化儀儀表系統(tǒng)統(tǒng)、工藝藝順序邏邏輯控制制三大部部分。它它與生產(chǎn)產(chǎn)過程控控制計算算機一起起，形成成完整統(tǒng)統(tǒng)一、協(xié)協(xié)調(diào)控制制的自動動化系統(tǒng)統(tǒng)。過程控制制級采用工工控機，，進行原原始數(shù)據(jù)據(jù)的輸入入、生產(chǎn)產(chǎn)過程主主要參數(shù)數(shù)的設(shè)定定和過程程數(shù)據(jù)的的傳輸，，完成各各機組運運行的監(jiān)監(jiān)控、人人機對話話、數(shù)據(jù)據(jù)收集、、數(shù)據(jù)通通信、過過程跟蹤蹤等功能能，以及及為操作作人員提提供操作作指導和和打印各各種生產(chǎn)產(chǎn)管理報報表等。。軟件功能能網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)采用滿足足各種不不同工藝藝要求的的功能模模塊，如如張力控控制模塊塊、速度度分配模模塊以及及物料跟跟蹤模塊塊等。PLC應(yīng)用程序序編寫采采用SIMATICSTEP7軟件，MP277人機界面面應(yīng)用程程序采用用WinCCflexible軟件編寫寫，操作作員站人人機界面面采用WinCC軟件編寫寫。采用目前前世界上上先進、、通用、、標準化化語言、、高速通通訊的開開放型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)。過程自動動化與基礎(chǔ)自自動化之之間采取取工業(yè)以以太網(wǎng)（（PROFINET）通訊，，基礎(chǔ)自自動化與與觸摸屏屏、分散散式遠程程IO模塊以及及傳動調(diào)調(diào)速裝置置之間則則采用PROFIBUS-DP通訊模式式。人機接口口生產(chǎn)線采采用觸摸摸屏、工工控機操操作為主主，選擇擇開關(guān)、、按鈕為為輔的操操作方式式。通過過觸摸屏屏和工控控機的界界面，顯顯示生產(chǎn)產(chǎn)過程的的設(shè)定值值和實際際值，顯顯示和控控制各傳傳動裝置置，顯示示輔助設(shè)設(shè)施的運運行狀態(tài)態(tài)。同時，系統(tǒng)又又擁有完完善的故故障診斷斷功能，，對生產(chǎn)產(chǎn)線控制制系統(tǒng)進進行在線線診斷和和事故報報警監(jiān)視視。另外外，單獨獨采用一一臺工控控機作為為程序員員工作站站，可以以進行在在線編程程或修改改。主要設(shè)備備參數(shù)(1)原料及成成品規(guī)格格鋼卷外徑徑Max：Φ2000mm鋼卷內(nèi)徑徑Φ508mm帶鋼寬度度750mm～1300mm帶鋼厚度度0.25～1.8mm鋼卷重量量max：28T(2)生產(chǎn)線速速度參數(shù)數(shù)線速度400m/min加減速率率0.5m/sec2正常起/停8sec急停穿帶速度度30m//min(3)主要設(shè)備備技術(shù)規(guī)規(guī)格生產(chǎn)能力力：約30萬噸/年電解脫脂脂整流器器：±8000A，±30V，2套開卷機張張力：Max2000kg脫脂段張張力：Max3000kg卷取機張張力：Max4200kg裝機容量量序號設(shè)備容量(kW)數(shù)

量備

注1交流調(diào)速電機818.642臺

2交流定速電機37535臺

3電解脫脂整流電源5762套288kw/套4焊機2001套

----1969.6--------供電及環(huán)環(huán)境要求變壓器分分配進線電壓壓：380±10%V，50±3%HZ，三相五五線制；；電氣室溫溫度要求求15-30℃電氣室相相對濕度度≤95%，不凝露；接地系統(tǒng)統(tǒng)要求設(shè)備保護接地地≤4Ω，獨立立接地；；控制系統(tǒng)統(tǒng)接地≤1Ω，獨立立接地；；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接地地≤1Ω，獨立立接地；；共有1臺變壓器器。其中中生產(chǎn)線線的動力力負載采采用中性性點直接接接地系系統(tǒng)，低低壓配電電系統(tǒng)均均考慮接接地保護護。#變壓器（（交流變變頻驅(qū)動動的輥子子的變頻頻調(diào)速系系統(tǒng)、定定速電機機系統(tǒng)、、焊機、、整流電電源及公公輔設(shè)備備）：三三相，400V，2000KVA傳動系統(tǒng)統(tǒng)變頻調(diào)速速系統(tǒng)生產(chǎn)線的的主傳動動設(shè)備在在CPU的控制下下，將鋼鋼帶從開開卷機，，張緊機機組，輸輸送到收收卷機。。開卷機、、卷取機機、張緊緊輥、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輥的的變頻電電機都帶帶有速度度反饋的的脈沖發(fā)發(fā)生器，，是閉環(huán)環(huán)的矢量量控制方方式。這這種方式式的優(yōu)點點在于電電機調(diào)速速精度高高，可以以對轉(zhuǎn)矩矩實行精精確控制制，系統(tǒng)統(tǒng)的動態(tài)態(tài)響應(yīng)速速度快，，電機的的加速度度特性好好。（1）電氣氣參數(shù)整流回饋饋電源輸輸出電壓壓：510V～650VDC速度控制制精度（（帶PG）：±0.05%速度控制制精度（不不帶PG）：±0.1%%速度控制制精度（（V/F控制）：：±0.1%%穩(wěn)態(tài)張力力控制精精度：±10kg編碼器：：進口品牌

（2）整流流回饋單單元西門子SINAMICSS120交流調(diào)速速裝置是是直流電電源輸入入、交流流電源輸輸出的工工作模式式，所以以采用一一臺西門門子整流流回饋單單元統(tǒng)一一提供直直流電源源，這種種配置方方式使得得處于發(fā)發(fā)電或電電動狀態(tài)態(tài)的控制制單元之之間可以以通過中中間回路路進行能能量交換換、降低低電力損損耗，并并且防止止傳動裝裝置的供供電電源源的波動動。整流回饋單元元為緊湊湊型結(jié)構(gòu)構(gòu)的電力力電子裝裝置，把把交流電電轉(zhuǎn)化為為電壓穩(wěn)穩(wěn)定的直直流電。。整流單單元功率率部分采采用6脈沖晶閘閘管組成成，輸出出電壓（（中間回回路電壓壓）有一一個微處處理器的的數(shù)字調(diào)調(diào)節(jié)器自自動完成成調(diào)節(jié)。。主要電氣氣技術(shù)指指標：額定輸入入電壓：：3相AC380V--15%%直流輸出出電壓：：DC510V--15%%～650V+10%額定輸入入頻率：：46Hz～64Hz防護等級級：IP00工作環(huán)境境溫度：：0℃～40℃進線側(cè)功功率因素素cosΦΦ≈1四象限運運行裝置冷卻卻：風冷冷控制電壓壓：DC24V（電壓運運行范圍圍20V～30V）控制方式式：操作作面板或或通過PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)控制制（3）S120變頻器變頻調(diào)速速電機采用用SIEMENS公司的SINAMICSS120多軸驅(qū)動動控制系系統(tǒng)。S120電機驅(qū)動動器輸出出是為IGBT功率元件件，控制制單元采采用高性性能CPU，全數(shù)字字控制技技術(shù)，模模塊化設(shè)設(shè)計，一一個控制制單元可可以同時時控制幾幾個功率率輸出單單元-電機模塊塊。SINAMICSS120系列驅(qū)動動器是全全系列通通用和模模塊化的的產(chǎn)品，，按照所所需電機機功率，，選用不不同規(guī)格格、結(jié)構(gòu)構(gòu)形式（（書本型型、裝機機裝柜型型）產(chǎn)品品。在所所有功率率范圍內(nèi)內(nèi)的驅(qū)動動裝置和和系統(tǒng)元元件(電源模塊塊)都有一個個統(tǒng)一的的設(shè)計和和相同的的接線系系統(tǒng)，方方便使用用和維護護。SINAMICSS120（多軸系系統(tǒng)）的的驅(qū)動系系統(tǒng)的主主要組成成部分：：控制模塊塊（CU320）：整個個驅(qū)動系系統(tǒng)的控控制部分分電源模塊塊（SLM）：將交交流轉(zhuǎn)變變成直流流，并能能實現(xiàn)能能量回饋饋電機模塊塊（功率率模塊））：電機機的供電電電源傳感器模模塊：將將編碼器器信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成DRIVE-CLiQ可識別的的信號直流24V電源模塊塊：用于于系統(tǒng)的的控制部部分的供供電端子模塊塊和選件件板：根根據(jù)需要要選配，，如I/O板和通訊訊板SINAMICSS120（多軸系系統(tǒng)）的的驅(qū)動系系統(tǒng)的主主要特點點：集多種控控制模式式于一體體（能控控制普通通的三相相異步機機、同步步機、扭扭矩電機機及直線線電機））在一個控控制單元元下，各各軸之間間能快速速進行數(shù)數(shù)據(jù)交換換集成的Profibus-DP接口，容容易和上上位機連連接圖形化的的調(diào)試軟軟件Starter，能實時時監(jiān)控各各過程變變量及動動態(tài)測試試系統(tǒng)的的特性自由功能能塊，能能實現(xiàn)邏邏輯功能能、運算算功能及及相關(guān)的的工藝功功能用CFC語言進行行編程同一控制制模塊，，方便使使用和維維護（4）主傳動系系統(tǒng)硬件件組成主供電開開關(guān)快速熔斷斷器電抗器整流回饋饋單元公共直流流母排S120變頻器輸出電抗抗器（根根據(jù)實際際需要））（5）與基礎(chǔ)自自動化系系統(tǒng)接口口通過PROFIBUS-DP總線，傳傳動部分分與基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化控制系系統(tǒng)可以以進行通通訊。以以下信息息將被傳傳送：傳動操作作命令：：－傳動開/關(guān)－傳動爬行行傳動運行行參考值值：－速度參考考值－加速度參參考值－張力或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩參考考值傳動運行行實際值值：－速度實際際值－電流實際際值傳動狀態(tài)態(tài)信息：：每個傳動裝置置的錯誤誤和故障障信息都都將被傳傳送，并并且傳動動狀態(tài)將將在HMI上顯示出出來。序號設(shè)備名稱電機功率電機數(shù)量（臺）功率小計（kw）1開卷機132Kw11322入口上卷小車電機3Kw133出口卸卷小車電機3Kw134開卷夾送剪切3Kw135出口夾送剪3Kw136卷前轉(zhuǎn)向夾送輥3Kw1371#張緊機30Kw+45Kw27582#張緊機22Kw+30Kw2529卷取機355Kw135510沉沒輥4Kw41611轉(zhuǎn)向擠干輥4Kw31212轉(zhuǎn)向擠干輥壓輥2.2Kw36.613刷輥支撐輥4Kw83214預脫脂擠干輥4Kw28151#噴淋刷洗擠干輥4Kw28162#噴淋刷洗擠干輥4Kw416172#噴淋水洗出口擠干輥4Kw41618熱風烘干風機75Kw175

合計----42818.6（6）變頻調(diào)速速電機表表（初步步）定速電機機和馬達達控制中中心（MCC）主要用于液壓壓站，對對中糾偏偏單元，，脫脂段段循環(huán)泵泵，熱風風烘干風風機等設(shè)設(shè)備的控控制。這這些電機機根據(jù)容容量的大大小又分分成兩種種不同的的啟動方方式：功功率在45KW以下的電電機采用用直接啟啟動方式式，功率率大于和和等于45KW的電機采采用軟啟啟動器進進行降壓壓啟動。。熱風烘烘干風機機調(diào)速裝裝置共兩兩臺，一一用一備備。（1）定速交流流馬達絕緣等級：F級外殼：IP55冷卻：風冷潤滑：電機永久久潤滑（2）電機控制制中心（（MCC）保護等級：IP20總進線開關(guān)關(guān)容量考考慮15-20%的余量電機采用斷路路器和接接觸器進進行供電電，由PLC系統(tǒng)統(tǒng)一一進行啟啟?；蜻B連鎖控制制考慮短路、斷斷路和過過熱保護護電機≥45kW時使用軟軟啟動器器（3）MCC信號接口口MCC信號接口口包括PLC輸出的指指令信號號和輸入入到PLC的電機運運行狀態(tài)態(tài)反饋信信號，每每個接口口信號信信息都應(yīng)應(yīng)反饋至至遠程I/O單元。送至MCC信號：接觸器線線圈的得得電/失電MCC輸出信號號：接觸器狀狀態(tài)反饋饋包括斷路路器跳閘閘，熱繼繼電器過過載通過觸摸摸屏可以以對工藝藝設(shè)備進進行啟動動/停止等操操作，當當這些設(shè)設(shè)備出現(xiàn)現(xiàn)異常狀狀況時，，能及時時通過上上位機或或觸摸屏屏進行故故障分析析和報警警顯示。序號設(shè)備名稱電機功率電機數(shù)量（臺）功率小計（kw）1開卷機壓輥電機1.5Kw11.52輥刷電機11Kw8883預脫脂噴淋和1#刷洗噴淋泵22Kw2444電解脫脂循環(huán)泵22Kw24452#刷洗噴淋泵5.5Kw21161#水洗噴淋泵11Kw22272#水洗噴淋泵11Kw2228軟水直沖泵1.5Kw239排廢氣風機22Kw12210堿霧洗滌噴淋泵1.5kw2311消泡器1.5Kw4612污水泵電機5.5Kw21113開卷液壓站循環(huán)泵22Kw24414收卷液壓站循環(huán)泵22Kw24415CPC對中裝置液壓站循環(huán)泵5.5Kw15.516EPE糾偏裝置液壓站循環(huán)泵5.5Kw15.5

合計----36376.5（5）定定速電機機表（初初步）基礎(chǔ)自動動化系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)自動動化系統(tǒng)統(tǒng)的主要要控制功功能如下下：各段順序控控制傳動功能如張張力控制制、速度度控制等等儀表控制鋼卷和帶鋼鋼的物料料跟蹤數(shù)據(jù)采集集操作、監(jiān)視以以及故障記錄錄主CPU完成的主主要功能能：開卷機和收卷機機的邏輯輯控制、、恒張力力控制開卷機和收卷機機的靜態(tài)態(tài)、動態(tài)態(tài)力矩補補償入口段換卷時時、出口口段卸卷卷時的自自動減速速和邏輯輯控制卷徑自動計計算模型型的建立立與實現(xiàn)現(xiàn)張緊機組速速度控制制和負荷荷平衡控控制全線傳動系統(tǒng)統(tǒng)速度一一致控制制和張力力梯度控控制帶鋼跟蹤控制制全線液壓、氣氣動系統(tǒng)統(tǒng)邏輯控控制全線定速電機機的控制制全線傳感器信信號的采采集與處處理全線運行聯(lián)鎖鎖控制觸摸屏完完成功能能：各段張力值值、運行行速度顯顯示開卷或收卷卷卷徑顯示示各段工藝設(shè)設(shè)備操作作換卷或卸卷卷操作步步驟提示示故障報警警顯示關(guān)鍵技術(shù)術(shù)（1）生產(chǎn)線運運行模式式生產(chǎn)線運行模式式控制是是生產(chǎn)線線的主控控制。它它提供不不同的運運行模式式以滿足足控制設(shè)設(shè)備每一一項任務(wù)務(wù)的要求求。根據(jù)據(jù)運行模模式，由由過程計計算機、、HMI系統(tǒng)或現(xiàn)現(xiàn)場操作作箱來執(zhí)執(zhí)行生產(chǎn)產(chǎn)線運行行，并且且通過人人機界面面顯示工工作狀態(tài)態(tài)。啟動運行行生產(chǎn)線相關(guān)部分分按照正正常起動動斜坡加加速到由由控制計計算機指指定的運運行速度度。它可可以被停停止、爬爬行、和和緊停模模式中斷斷。停止

生產(chǎn)線所有傳動動按照正正常減速速斜坡減減速到停停止。停停止這種種運行模模式可以以被啟動動運行、、爬行、、和緊停停模式中中斷。爬行這種運行模式式可以被被啟動運運行和停停止模式式中斷。。生產(chǎn)各各段以設(shè)設(shè)定的爬爬行速度度定速運運行。急停

急停是一個個安全的的操作，，如果有有危險或或在設(shè)計計考慮在在內(nèi)的設(shè)設(shè)備的失失效或故故障發(fā)生生，急停停被激活活，它不不能被中中斷。因因此張力力控制也也不再有有效。點動以設(shè)定好的的點動速速度，以以單個或或傳動組組的方式式向前或或向后點點動。（2）生產(chǎn)線傳傳動控制制傳動控制執(zhí)行行生產(chǎn)線線運行模模式的命命令，根根據(jù)設(shè)定定參數(shù)計計算帶鋼鋼傳動的的速度及及張力，，對傳動動設(shè)備進進行有序序控制。。傳動的的速度設(shè)設(shè)定點依依據(jù)不同同的運行行模式和和速度參參數(shù)、加加速度和和波動時時間得出出。起動動曲線在在加速的的起始和和末端是是一段S型曲線,確保了張張力平滑滑變化，，提高了了張力控控制的質(zhì)質(zhì)量。加加速度(dv//dt))作為傳動動的預控控制，減減輕了傳傳動速度度控制器器的的負負擔，改改善了動動態(tài)響應(yīng)應(yīng)。傳動控制制包括了了帶鋼運運行需要要的所有有功能：作為設(shè)備速度度和加速速度的線線速度主主斜坡功功能發(fā)生器帶鋼定位控制制各段張力控控制卷取裝置的自自動降速速各靜態(tài)張力力和運行行張力的的應(yīng)用帶鋼傳動速度度設(shè)定點點、張力力設(shè)定點點的給出出傳動協(xié)調(diào)調(diào)控制（3）生產(chǎn)線線順序控控制順序控制制的主要功功能包括括：生產(chǎn)線啟動連鎖鎖液壓設(shè)備啟動動控制上卷控制下卷控制工藝設(shè)備啟動動順序控控制帶鋼從入口段段到的出出口段之之間的生生產(chǎn)線上上的運行行鋼卷傳輸?shù)牡捻樞?4）生產(chǎn)線速速度控制制模型速度控制制系統(tǒng)確保鋼帶帶以要求求的工藝藝速度平平穩(wěn)運行行，包括括點動速速度控制制、穿帶帶速度控控制、工工藝速度度控制等等環(huán)節(jié)。(5)生產(chǎn)線張張力控制制模型張力控制制系統(tǒng)既要要在靜態(tài)態(tài)過程中中保持張張力恒定定，又要要在動態(tài)態(tài)及加、、減速過過程中要要實現(xiàn)張張力恒定定，因此此要考慮慮準確地地補償減減速及系系統(tǒng)摩擦擦帶來的的動態(tài)力力矩。帶鋼張力的設(shè)設(shè)置和復復位取決決于生產(chǎn)產(chǎn)線狀態(tài)態(tài)或操作作人員的的干預，，因而涉涉及到靜靜態(tài)張力力和運行行張力的的應(yīng)用。。當生產(chǎn)產(chǎn)線啟動動時張力力必須沿沿斜坡上上升到運運行值。。開卷、收收卷張力力控制開卷、收卷機機要求恒恒張力控控制，但但隨著帶帶鋼的運運轉(zhuǎn)，開開、收卷卷機上鋼鋼卷直徑徑在動態(tài)態(tài)改變，，因此開開、收卷卷機不能能恒轉(zhuǎn)矩矩控制，，應(yīng)在卷卷徑計算算后對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩進行行卷徑動動態(tài)補償償，從而而保證在在加減速速過程中中張力的的穩(wěn)定性性。開、、收卷采采取間接接張力控控制方式式。張緊機組組負荷平平衡控制制全線有3組張緊機機，每套套張緊機機輥子之之間的張張力要有有負荷分分配，這這種分配配系數(shù)可可以通過過生產(chǎn)工工藝的張張力密度度，在操操作界面面進行設(shè)設(shè)定，再再由控制制系統(tǒng)中中的主CPU計算后自自動分配配實現(xiàn)。。(6）物料跟蹤系統(tǒng)統(tǒng)-數(shù)據(jù)處理理(MTR)物料跟蹤系統(tǒng)統(tǒng)分為生生產(chǎn)線上上的鋼卷卷跟蹤和和帶鋼跟跟蹤。這這些功能能的執(zhí)行行和緩沖沖區(qū)都在在基礎(chǔ)自自動化系系統(tǒng)內(nèi)，，這有利利于在和和過程自自動化級級通訊中中斷期間間保持正正常生產(chǎn)產(chǎn)。物料料和焊縫縫跟蹤用用于生產(chǎn)產(chǎn)線入口口段和出出口段的的鋼卷，，焊縫附附近的沖沖孔作為為一個標標記，當當經(jīng)過過某個設(shè)設(shè)備時，，物料跟跟蹤系統(tǒng)統(tǒng)會自動動激活一一個新的的設(shè)定點點。物材材料跟蹤蹤從鋼卷卷放置在在入口段段開始一一直持續(xù)續(xù)到鋼卷卷在出口口段完成成生產(chǎn)。。在物料自動動跟蹤系系統(tǒng)中，，根據(jù)數(shù)數(shù)據(jù)作用用的不同同將數(shù)據(jù)據(jù)分為三三大類：：①跟蹤數(shù)據(jù)據(jù)：包括括原料的的數(shù)據(jù)(如鋼坯原原始尺寸寸、合金金元素含含量、成成品尺寸寸等)、一些實實測數(shù)據(jù)據(jù)及計算算數(shù)據(jù)。。②工程記錄錄數(shù)據(jù)：：包括所所有加工工過程數(shù)數(shù)據(jù)及一一些結(jié)果果數(shù)據(jù)。。③工藝規(guī)程程數(shù)據(jù)：：HMI界面為生生產(chǎn)操作作提供必必要的標標準規(guī)程程庫、操操作員規(guī)規(guī)程庫，，可即時時保存和和調(diào)用。。（7）卷徑自動動計算模模型在開卷和卷卷取張力力控制中中，無論論張力矩矩的給定定還是動動態(tài)補償償力矩的的計算都都需要實實時卷徑徑，所以以卷徑計計算是控控制中極極為重要要的一環(huán)環(huán)。目前前卷徑的的測量大大都為間間接方式式，即通通過入口口段或出出口段的的速度輥輥的速度度與卷筒筒轉(zhuǎn)速來來推算出出卷徑（（以卷取取機為例例）：(m)V-卷取側(cè)鋼鋼帶線速速度,i-卷取機齒齒輪箱傳傳動比，，n－卷取電電機的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以卷取機機卷徑計計算為例例，作為為出口段段帶鋼線線速度基基準的張張緊輥的的輥徑始始終保持持不變，，通過以以下公式式可計算算出卷取取機當前前的卷徑徑大?。海浩渲校海瓕崒嶋H速度度與額定定速度百百分比；；－卷徑（（直徑））；－電機減減速比；；－額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；1代表收卷卷機，2代表出口口段速度度基準的的張緊輥輥。人機界面面入口操作室有有一臺觸觸摸屏，，觸摸屏屏負責入入口段參參數(shù)的設(shè)設(shè)定、該該段設(shè)備備主要操操作，上上位機負負責鋼卷卷原始數(shù)數(shù)據(jù)的輸輸入、該該段運行行信息的的存儲、、生產(chǎn)數(shù)數(shù)據(jù)的交交互。出口操作室有有一臺觸觸摸屏和和一臺上上位機，，觸摸屏屏負責出出口段參參數(shù)的設(shè)設(shè)定、該該段設(shè)備備主要操操作，上上位機負負責該段段運行信信息的存存儲、生生產(chǎn)數(shù)據(jù)據(jù)的交互互以及生生產(chǎn)報表表的打印印。電控室有一臺臺上位機機，完成成數(shù)據(jù)歸歸檔存儲儲、與出出口上位位機的信信息交互互以及生生產(chǎn)報表表的打印印，亦可可進行在在線編程程或修改改。人機界面面的特點點：畫面功能能完善，，圖表多多樣、實實用；對整個自自動化都都用統(tǒng)一一的操作作和顯示示，所有有HMI終端都可可以顯示示過程自自動化級級和基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化級的數(shù)數(shù)據(jù)；通過密碼碼分級，，設(shè)置不不同的操操作權(quán)限限對每個有有個安全全的操作作，都要要由操作作人員確確認，系系統(tǒng)會檢檢查操作作人員輸輸入值的的有效性性多種診斷斷功能有有利于設(shè)設(shè)備維護護和故障障診斷標標準化化色標，，每種顏顏色表示示特定含含義名稱功能數(shù)量入口操作臺完成入口段設(shè)備的控制1出口操作臺完成出口段設(shè)備的控制1開卷操作箱用于開卷機的換卷操作1收卷操作箱用于收卷機卸卷操作1焊接操作箱用于鋼帶的焊接操作1卷取糾偏操作箱用于糾偏設(shè)備的手動操作1入口剪操作盒用于剪切入口段鋼帶1出口剪操作盒用于剪切出口段鋼帶1根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)需要將將不同功功能的操操作臺和和操作箱箱分布在在生產(chǎn)線線上關(guān)鍵鍵部位，，以便操操作人員員對設(shè)備備進行操操作或控控制。（1）現(xiàn)現(xiàn)場操作作臺/操作箱的的功能現(xiàn)場操作作站（2）操作模式式生產(chǎn)線運行基本本控制模模式包括括自動模模式、手手動模式式。操作作人員可可以根據(jù)據(jù)狀況選選擇使用用不同的的操作模模式。自動模式式在這種模式式下生產(chǎn)產(chǎn)線的運運行基本本上不需需操作人人員干預預。大多多數(shù)工作作被自動動地執(zhí)行行，同時時根據(jù)實實際需要要，操作作人員可可以對人人為疊加加參數(shù)進進行微調(diào)調(diào)。手動模式式根據(jù)操作需要要可以在在某個區(qū)區(qū)域選擇擇手動模模式。當當選擇手手動模式式的時候候，這個個區(qū)域確確定的所所有自動動順序都都會終止止。但機機械和電電氣設(shè)備備的連鎖鎖保護仍仍然保持持。當手手動干預預完成后后，操作作人員必必須在恢恢復到自自動順序序之前將將相關(guān)設(shè)設(shè)備調(diào)整整到一個個預定義義的原位位。過程自動動化過程自動動化系統(tǒng)統(tǒng)實現(xiàn)的的目標：：生產(chǎn)順序序的高度度柔性設(shè)備能力力的優(yōu)化化利用設(shè)定點計計算的可可重復性性數(shù)據(jù)計算算和數(shù)學學模型的的實現(xiàn)存儲所有有工藝參參數(shù)與過程自自動化級級和生產(chǎn)產(chǎn)管理級級的數(shù)據(jù)據(jù)交換提供擴展展的數(shù)據(jù)據(jù)接口過程自動動化級的HMI之間以及及與基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化級之間間通過工工業(yè)以太太網(wǎng)進行行通訊，，預留ERP接口，以以便整個個廠級生生產(chǎn)信息息一體化化管理。。為了便于于生產(chǎn)線線的控制制、操作作、監(jiān)視視以及數(shù)數(shù)據(jù)處理理，配備備兩臺工工控機，，分別位位于出口口段和主主控室，，進行原原始數(shù)據(jù)據(jù)的輸入入、生產(chǎn)產(chǎn)過程的的參數(shù)設(shè)設(shè)定和過過程數(shù)據(jù)據(jù)的傳輸輸，完成成各機組組的監(jiān)控控、人機機對話、、數(shù)據(jù)收收集、數(shù)數(shù)據(jù)通信信、過程程跟蹤和和設(shè)定值值控制等等功能，，為操作作人員提提供操作作指導和和打印各各種生產(chǎn)產(chǎn)管理報報表等，，以及在在線編程程和修改改。以下是過過程自動動化級與與基礎(chǔ)自自動化級級和生產(chǎn)產(chǎn)管理級級之間的的信息交交互示意意圖：過程自動動化級HMI功能（1）操作作及監(jiān)控控站（出出口段））原料數(shù)據(jù)據(jù)和生產(chǎn)產(chǎn)計劃的的輸入，，包括鋼鋼卷號、、材質(zhì)、、帶鋼尺尺寸、厚厚度、重重量等生生產(chǎn)數(shù)據(jù)據(jù)各段張力力值、速速度值的的設(shè)置電解電源源裝置電電流參數(shù)數(shù)的設(shè)置置各段設(shè)備備的狀態(tài)態(tài)顯示，，包括卷卷徑值、、張力值值、速度度值，調(diào)調(diào)速裝置置的電流流和速度度等各段設(shè)備備故障顯顯示故障專家家自診斷斷系統(tǒng)過程數(shù)據(jù)據(jù)采集、、存儲和和處理全線設(shè)備備故障信信息記錄錄與顯示示生產(chǎn)工藝藝的存貯貯，生產(chǎn)產(chǎn)報表（（包括日日報表和和班報表表）的輸輸出、打打印（2）工程程師站在線編程程關(guān)鍵技術(shù)術(shù)（1）數(shù)據(jù)據(jù)庫管理理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管管理系統(tǒng)統(tǒng)主要完成成脫脂清清洗生產(chǎn)產(chǎn)過程中中實時數(shù)數(shù)據(jù)的采采集、存存儲、管管理和合合理利用用，包括括三個數(shù)數(shù)據(jù)庫：：鋼卷數(shù)數(shù)據(jù)庫、、工藝參參數(shù)記錄錄數(shù)據(jù)庫庫。鋼卷數(shù)據(jù)庫庫主要數(shù)數(shù)據(jù)包括括：鋼卷卷號，原原料及成成品帶鋼鋼的厚度度、寬度度、鋼卷卷重量、、外徑、、原料成成分等級級、質(zhì)量量等。工藝參數(shù)記錄錄數(shù)據(jù)庫庫將生產(chǎn)產(chǎn)過程中中的主要要工藝參參數(shù)(速度、電電流、張張力、溫溫度等)以數(shù)據(jù)或或圖形的的方式顯顯示出來來，并根根據(jù)要求求以不同同的周期期存儲，，為故障障的預防防及故障障的分析析提供數(shù)數(shù)據(jù)的支支持。（2）生產(chǎn)計計劃管理理系統(tǒng)用戶的生產(chǎn)管管理級將將訂單轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成車車間的具具體生產(chǎn)產(chǎn)計劃。。當過程程自動化化級接收收到生產(chǎn)產(chǎn)管理級級級發(fā)出出的生產(chǎn)產(chǎn)數(shù)據(jù)后后，將數(shù)數(shù)據(jù)匯總總成列表表以供生生產(chǎn)線使使用，也也可以在在過程自自動化級級進行人人為干預預以達到到最優(yōu)。。通常情情況下這這個生產(chǎn)產(chǎn)計劃表表從生產(chǎn)產(chǎn)管理級級下傳，，當生產(chǎn)產(chǎn)管理級級故障不不能下傳傳時，也也可以由由操作員員手動的的將信息息寫入。。鋼卷的初始始數(shù)據(jù)以以及目標標數(shù)據(jù)的的每一項項，都可可以通過過鋼卷的的ID編碼查詢詢。在過過程自動動化級系系統(tǒng)中，，最多可可以存儲儲管理700個鋼卷。。①設(shè)定定點（PA）它括整條生生產(chǎn)線入入口段、、工藝段段和出口口段的設(shè)設(shè)定點。。不同材材料的設(shè)設(shè)定點通通過以下下兩種方方式確定定：*直接使用原始始數(shù)據(jù)(例如帶鋼鋼品種，，厚度，，寬度等等)*基于原始數(shù)據(jù)據(jù)選擇工工藝表內(nèi)內(nèi)的數(shù)據(jù)據(jù)（例如如根據(jù)帶帶鋼品種種查詢對對應(yīng)的生生產(chǎn)工藝藝數(shù)據(jù)））鋼卷的生產(chǎn)產(chǎn)順序必必須在進進入生產(chǎn)產(chǎn)線之前前確定，，可以通通過生產(chǎn)產(chǎn)管理級級下傳的的順序確確定或者者手動排排序。需需要將實實際的鋼鋼卷與生生產(chǎn)計劃劃對應(yīng)起起來，PA把鋼卷的的一套完完整設(shè)定定點（生生產(chǎn)指令令）傳送送到基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化。實際際生產(chǎn)時時需要調(diào)調(diào)節(jié)各種種參數(shù)以以適應(yīng)不不同的要要求和原原料，通通常這些些參數(shù)放放在一個個表中供供查詢，，在此還還將進行行設(shè)定點點的檢驗驗、修正正。②生產(chǎn)產(chǎn)計劃管管理模塊塊生產(chǎn)計劃管理理由生產(chǎn)產(chǎn)計劃列列表查詢詢、查看看詳細生生產(chǎn)計劃劃和生產(chǎn)產(chǎn)進度管管理三個個模塊組成操作作人員可以以進行的的操作有有：*從生產(chǎn)管理理級請求求新的鋼鋼卷或刪刪除鋼卷卷*在基礎(chǔ)自動動化級手手動增加加新的鋼鋼卷計劃劃*查看、修改現(xiàn)現(xiàn)有的生生產(chǎn)計劃劃*重新設(shè)定將鋼鋼卷計劃劃順序如果在基礎(chǔ)自自動化級級修改鋼鋼卷的PDI數(shù)據(jù)或者者生產(chǎn)線線主要參參數(shù)，基基礎(chǔ)自動動化級會會記錄修修改。除除了鋼卷卷生產(chǎn)順順序從生生產(chǎn)管理理級接收收外，還還將從生生產(chǎn)管理理級接收收鋼卷原原始數(shù)據(jù)據(jù)。為了了確保生生產(chǎn)的正正常運行行，除了了自動接接收外，，還將給給出人工工操作界界面來完完成。③工藝藝參數(shù)管管理工藝參數(shù)管理理可以為為基礎(chǔ)自自動化設(shè)設(shè)備提供供工藝參參數(shù)的設(shè)設(shè)置和目目標值的的設(shè)定。。由于鋼鋼卷規(guī)格格的變化化，工藝藝參數(shù)是是變化的的，所以以對應(yīng)具具體的鋼鋼卷都有有相應(yīng)的的工藝參參數(shù)設(shè)置置，根據(jù)據(jù)生產(chǎn)要要求的變變化可以以修改數(shù)數(shù)據(jù)庫。。如果為為一個新新產(chǎn)品需需要生成成新的數(shù)數(shù)據(jù)表，，可以修修改現(xiàn)有有數(shù)據(jù)表表，修改改后的所所有數(shù)據(jù)據(jù)將會作作為工藝藝數(shù)據(jù)存存儲在數(shù)數(shù)據(jù)庫中中。一般情況下需需要傳送送到基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化級系統(tǒng)統(tǒng)的工藝藝參數(shù)包包括：鋼鋼卷數(shù)據(jù)據(jù)、原料料品質(zhì)、、每段張張力和速速度設(shè)定定、加熱熱溫度等等。通常常情況下下，這些些預先設(shè)設(shè)定的參參數(shù)在任任何情況況下都可可以使用用，當生生產(chǎn)計劃劃插入時時，相應(yīng)應(yīng)的參數(shù)數(shù)信息也也生成并并與鋼卷卷信息對對應(yīng)。當當鋼卷信信息丟失失而無法法得到控控制參數(shù)數(shù)時，系系統(tǒng)可以以根據(jù)鋼鋼卷的基基本信息息生成必必要的控控制參數(shù)數(shù)發(fā)送到到基礎(chǔ)自自動化級級。（3）鋼卷跟跟蹤處理理系統(tǒng)鋼卷跟蹤處處理是指指從生產(chǎn)產(chǎn)管理級級傳送原原始鋼卷卷數(shù)據(jù)開開始，一一直到成成品數(shù)據(jù)據(jù)回傳到到生產(chǎn)管管理級整整個過程程的管理理。系統(tǒng)統(tǒng)分配一一個唯一一的鋼卷卷ID號給經(jīng)過過確認的的鋼卷，，在HMI上可以進進行鋼卷卷確認顯顯示。①鋼卷確認認操作人員通過過確認鋼鋼卷號完完成對鋼鋼卷的確確認。如如果鋼卷卷的數(shù)據(jù)據(jù)是有效效的，基基礎(chǔ)自動動化級將將響應(yīng)一一個確認認信號和和一個繼繼續(xù)信號號，并在在HMI上顯示。。如果鋼鋼卷數(shù)據(jù)據(jù)是無效效的，操操作人員員應(yīng)該把把鋼卷從從鋼卷小小車上移移去。如如果鋼卷卷號不正正確，操操作人員員可以同同步修正正鋼卷數(shù)數(shù)據(jù)列表表中的鋼鋼卷號。。②鋼卷跟蹤蹤鋼卷確認后后，鋼卷卷的ID傳送到基基礎(chǔ)自動動化級。。基礎(chǔ)自自動化級級利用生生產(chǎn)線的的傳感器器檢測鋼鋼卷的位位置。同同時，在在基礎(chǔ)自自動化級級和過程程自動化化級之間間通過通通訊交換換這些跟跟蹤信息息，以保保證對鋼鋼卷的跟跟蹤。跟跟蹤結(jié)果果將在HMI界面以畫畫面的形形式顯示示。③斷帶處理在生產(chǎn)中因因為張力力過大或或者帶鋼鋼質(zhì)量等等原因而而導致的的斷帶，，需要人人工進行行焊接，，焊縫在在生產(chǎn)到到出口段段處時無無法進行行自動檢檢測剪切切的，需需要人工工操作。。此時，，要給出出一個操操作請求求信號，，當上位位機采集集到后進進行當前前的生產(chǎn)產(chǎn)鋼卷號號查詢，，并根據(jù)據(jù)鋼卷號號對其的的所有信信息進行行查詢。。查詢后后在當前前鋼卷號號的后面面追加一一位來區(qū)區(qū)分，并并將相關(guān)關(guān)的工藝藝參數(shù)進進行復制制，將當當前生產(chǎn)產(chǎn)數(shù)據(jù)復復制給其其中一個個，另一一個代表表之后生生產(chǎn)的帶帶鋼鋼卷卷號，然然后對其其進行分分別計算算。計算算完成后后上位機機回復給給基礎(chǔ)自自動化級級一個允允許剪切切信號，，此時進進行人工工操作。。（4）數(shù)據(jù)歸歸檔管理理系統(tǒng)該系統(tǒng)從基基礎(chǔ)自動動化級系系統(tǒng)收集集數(shù)據(jù)，，整理成成易于檢檢索的數(shù)數(shù)據(jù)形式式，將數(shù)數(shù)據(jù)儲存存在數(shù)據(jù)據(jù)庫服務(wù)務(wù)器中，，并能重重新查詢詢數(shù)據(jù)以以查看和和打印。。數(shù)據(jù)主主要包括括：鋼卷卷工藝數(shù)數(shù)據(jù)、質(zhì)質(zhì)量數(shù)據(jù)據(jù)、趨勢勢數(shù)據(jù)、、生產(chǎn)數(shù)數(shù)據(jù)、停停機時間間統(tǒng)計等等。生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)據(jù)收集的的流程：：當鋼卷卷開始生生產(chǎn)信號號從基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化級發(fā)送送到過程程自動化化級時，，過程自自動化級級開始收收集數(shù)據(jù)據(jù)，并按按預先確確定的數(shù)數(shù)據(jù)形式式整理。。通過基基礎(chǔ)自動動化級傳傳送上來來的跟蹤蹤信號，，過程自自動化級級將鋼卷卷信息和和相關(guān)的的生產(chǎn)過過程數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)合，，這樣就就保證了了每個鋼鋼卷都有有正確的的生產(chǎn)過過程數(shù)據(jù)據(jù)可供查查看，也也可以提提供正確確的報（5）報表管管理系統(tǒng)統(tǒng)鋼卷報表表鋼卷報表主主要進行行成品鋼鋼卷數(shù)據(jù)據(jù)的查詢詢和打印印，依靠靠歸檔管管理系統(tǒng)統(tǒng)，可以以將鋼卷卷數(shù)據(jù)儲儲存在數(shù)數(shù)據(jù)庫服服務(wù)器中中。需要的數(shù)據(jù)由由過程自自動化級級從基礎(chǔ)礎(chǔ)自動化化級中收收集，并并整理后后存儲在在數(shù)據(jù)庫庫服務(wù)器器中，數(shù)數(shù)據(jù)可以以根據(jù)數(shù)數(shù)據(jù)特點點長久的的保存利利用或者者定期保保存利用用。數(shù)據(jù)據(jù)庫服務(wù)務(wù)器中的的數(shù)據(jù)可可以被最最終用戶戶使用（（例如產(chǎn)產(chǎn)品報表表），或或被第三三方開發(fā)發(fā)的應(yīng)用用程序利利用（例例如過程程控制統(tǒng)統(tǒng)計）。