基于PLC的光亮退火炉控制系统设计

作者：曹杰

摘要：当今世界不锈钢产业迅速发展,用户对不锈钢带质量的要求不断提高,而且要求表面达到一定的光亮度,因此对不锈钢需进行特殊处理.不锈钢在大气中退火,表面会产生氧化皮,退火后还必须加以酸洗,要求光亮的产品还要进行抛光,研磨等后处理.由于酸洗会对环境造成污染,为了节能减排而省略这些后处理工序,得到光亮的不锈钢,需要对不锈钢表面进行光亮退火处理.光亮退火炉作为不锈钢热处理的重要设备,其主要功能是把不锈钢带钢加热到设定的退火温度,保温并在适当的冷却速度下冷却到设定温度,实现不锈钢带钢热处理工艺的要求.在整个退火过程中,不锈钢带钢在加热炉内温度的控制精度以及炉内气氛控制直接影响着带钢的组织性能和力学性能,是保证带钢质量,板形良好和表面光亮的重要因素.因此对光亮退火炉的控制系统设计,具有非常重要的现实意义.本文是以某钢厂光亮退火炉项目控制系统的设计与调试为背景,结合相关领域已有的经验和本项目的实际情况,对具体的实践工作进行了提炼与总结,做了如下工作:首先,对该项目的光亮退火炉的生产工艺,炉体结构,炉子的主要参数等进行了详细分析.在此基础上,通过对主要设备的配置和功能分析结合工业设计的基本原则规划可靠的控制方案.同时对温度控制,双交叉限幅和流量补偿策略等进行了分析研究,在理论上为后续控制功能的实现提供了依据.其次,对控制系统的硬件选型,自动化系统主要设备的配置和网络架构进行了分析研究.通过对PLC的各个子控制系统功能的控制方式进行分析从而完成PLC编程并使用WinCC组态软件设计并完成上位机画面的制作.再次,通过对实时过程数据的采集分析得出调试结果,来验证本系统各项性能指标.最后,对本项目中的控制系统进行总结及论述了控制方式和研究成果的意义.同时,结合现有控制方式的不足之处,提出了研究先进控制技术在工程应用方面新的思路和方向.

关键词：光亮退火炉 温度控制 双交叉限幅控制 WINCC组态