中厚板轧机过程控制系统架构与模型设定

论文摘要

本文内容为东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室中厚板控制系统研究工作的一部分,以某中板厂2800mm中厚板轧机自动化控制系统改造项目为依托,以中厚板轧机过程控制系统的设计和应用为目标,在过程控制系统的系统架构和功能实现方面开展研究工作。研究内容和主要结论如下：(1)针对现场工艺设备布置和检测仪表配备情况,完成了过程控制系统平台的总体架构设计。过程控制系统硬件采用了通用PC服务器,基于Windows server2003操作系统,采用Visual studio2008,并配备Oracle lOg数据库软件进行系统开发。现场应用证明这样的系统平台和软件配置可以满足过程控制系统开发和运行的要求,并有其自身显著的优势。该系统架构具有很强的通用性和适应性,可以应用到其它类似的轧线控制上。(2)过程控制系统的功能架构采用多进程、模块化结构设计。对进程的标准功能模块进行设计开发,实现了过程控制系统内部功能模块调用机制和数据通讯以及与外部系统的通讯机制。设计了适用于现场的中厚板跟踪功能。(3)在设定计算进程中通过多线程实现多任务的同步处理。设计了设定计算功能的数据流程和调用逻辑。以生产工艺过程为基础,利用生产过程中的实测数据,对设定计算功能进行多次调用,通过预设定计算、再设定计算、道次修正计算和自学习计算,提高设定计算精度。(4)针对轧线实际情况,提出了完备的展宽规则,并给出具体的转钢方案,得到适合于现场的轧制策略。解决了现场长期以来存在的转钢规则混乱的问题。(5)分析了轧制规程制定的限制条件,根据生产工艺和设备条件,给定关键限制条件参数,设计了一种考虑板形因素对轧制规程进行调整的方法,现场应用取得了很好的效果。上述研究成果已应用到实际生产中,并已经取得了良好的效果,提高了中厚板轧机的自动化水平和控制精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景、目的和意义
• 1.2 中厚板行业近年运行和市场概况
• 1.2.1 国际中厚板行业运行与市场
• 1.2.2 国内中厚板行业运行与市场
• 1.3 中厚板轧机发展及生产概述
• 1.3.1 国际中厚板轧机发展及生产
• 1.3.2 国内中厚板轧机发展及生产
• 1.4 中厚板轧制计算机控制系统
• 1.4.1 轧制计算机控制系统的发展
• 1.4.2 轧制计算机控制系统的组成和功能概述
• 1.4.3 过程控制系统平台发展与现状
• 1.5 本文研究内容
• 第2章 轧线工艺设备和自动化系统
• 2.1 生产工艺流程和设备概述
• 2.1.1 原料和产品规格
• 2.1.2 工艺流程和设备布置
• 2.1.3 轧线设备和在线测量仪器
• 2.2 自动化系统概况
• 2.2.1 自动化系统网络架构
• 2.2.2 基础自动化
• 2.2.3 人机界面
• 2.3 本章小结
• 第3章 过程控制系统设计
• 3.1 过程控制系统架构
• 3.1.1 过程控制系统平台和开发软件
• 3.1.2 系统框架设计
• 3.2 过程控制系统功能设计
• 3.2.1 系统设计原则
• 3.2.2 系统功能
• 3.3 系统进程及进程标准功能设计
• 3.3.1 系统主要进程设计
• 3.3.2 进程标准功能设计
• 3.4 数据通讯与操作
• 3.4.1 数据通讯
• 3.4.2 数据流
• 3.4.3 数据库操作
• 3.5 跟踪功能
• 3.5.1 中厚板跟踪特点
• 3.5.2 轧件跟踪原理
• 3.5.3 跟踪功能设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 过程控制系统的设定计算
• 4.1 设定计算的功能实现
• 4.1.1 设定计算的流程
• 4.1.2 设定计算中调用的功能模块
• 4.1.3 设定计算的数据流
• 4.1.4 设定计算的调用逻辑
• 4.2 本章小结
• 第5章 轧制策略与轧制规程设定
• 5.1 规程分配原则和调用
• 5.2 轧制策略和转钢控制
• 5.2.1 轧制策略的选择
• 5.2.2 展宽规则和转钢点控制
• 5.2.3 转钢控制现场应用
• 5.3 轧制规程设定
• 5.4 规程在线应用效果
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢