基于PLC的光亮退火爐控制系統設計

作者：曹杰

摘要：當今世界不銹鋼產業迅速發展,用戶對不銹鋼帶質量的要求不斷提高,而且要求表面達到一定的光亮度,因此對不銹鋼需進行特殊處理.不銹鋼在大氣中退火,表面會產生氧化皮,退火后還必須加以酸洗,要求光亮的產品還要進行拋光,研磨等后處理.由于酸洗會對環境造成污染,為了節能減排而省略這些后處理工序,得到光亮的不銹鋼,需要對不銹鋼表面進行光亮退火處理.光亮退火爐作為不銹鋼熱處理的重要設備,其主要功能是把不銹鋼帶鋼加熱到設定的退火溫度,保溫并在適當的冷卻速度下冷卻到設定溫度,實現不銹鋼帶鋼熱處理工藝的要求.在整個退火過程中,不銹鋼帶鋼在加熱爐內溫度的控制精度以及爐內氣氛控制直接影響著帶鋼的組織性能和力學性能,是保證帶鋼質量,板形良好和表面光亮的重要因素.因此對光亮退火爐的控制系統設計,具有非常重要的現實意義.本文是以某鋼廠光亮退火爐項目控制系統的設計與調試為背景,結合相關領域已有的經驗和本項目的實際情況,對具體的實踐工作進行了提煉與總結,做了如下工作:首先,對該項目的光亮退火爐的生產工藝,爐體結構,爐子的主要參數等進行了詳細分析.在此基礎上,通過對主要設備的配置和功能分析結合工業設計的基本原則規劃可靠的控制方案.同時對溫度控制,雙交叉限幅和流量補償策略等進行了分析研究,在理論上為后續控制功能的實現提供了依據.其次,對控制系統的硬件選型,自動化系統主要設備的配置和網絡架構進行了分析研究.通過對PLC的各個子控制系統功能的控制方式進行分析從而完成PLC編程并使用WinCC組態軟件設計并完成上位機畫面的制作.再次,通過對實時過程數據的采集分析得出調試結果,來驗證本系統各項性能指標.最后,對本項目中的控制系統進行總結及論述了控制方式和研究成果的意義.同時,結合現有控制方式的不足之處,提出了研究先進控制技術在工程應用方面新的思路和方向.

關鍵詞：光亮退火爐 溫度控制 雙交叉限幅控制 WINCC組態