Отчёт по практике в ОАО "ММК" ЛПЦ 10

5. Район моталок и уборки рулонов:

• расчет расхода воды (количества сопел) для обеспечения требуемых условий охлаждение полос на отводящем рольганге с учетом заданной температуры смотки, температуры конца прокатки, кода скорости охлаждения и скорости прокатки
• адаптивное управление включением и выключением сопел с учетом точки начала охлаждения
• стабилизация заданной температуры смотки
• сопровождение переднего и заднего концов и отдельных участков полосы
• расчёт настройки механизмов смотки, направляющих линеек, тянущих и формирующих роликов
• позиционное управление направляющими линейками, тянущими и формирующими роликами
• управление скоростным режимом отводящего рольганга и барабана моталок
• регулирование натяжения полосы при смотке, точный останов барабана моталок
• управление выдачей рулонов на конвейеры
• управление транспортированием рулонов на конвейерах
• управление взвешиванием рулонов
• управление маркировкой рулонов

слежение за металлом и информационное сопровождение рулонов на участке от чистовой группы клетей через моталки до подъемно-поворотных столов перед рольгангами-накопителями.

 

Чистовая группа клетей стана 2000

Состав участка чистовой группы клетей стана 2000 горячей прокатки

В состав участка чистовой группы клетей входит:

• 5 секций промежуточного рольганга;
• 24 энкопанели,
• рольганг ножниц;
• шириномер перед ножницами;
• летучие  ножницы;
• чистовой окалиноломатель;
• 2 секции гидросбива;
• 8 направляющих линеек перед ножницами и чистовыми клетями
• 7 чистовых клетей;
• 6 петледержателей;
• 6 комплектов оборудования межклетевого охлаждения;
• 2 группы ламинарного охлаждения на отводящем рольганге;
• 3 толщиномера за последней чистовой клетью;
• шириномер за последней чистовой клетью;
• 2 пирометра за последней чистовой клетью;
• пост управления М9.

На рисунке 2 изображена схема участка чистовой группы клетей.

 

В состав чистовой клети входит:

 

• 2 опорных вала;
• 2 рабочих вала с главными приводыми;
• 2 электромеханических нажимных устройства;
• 2 гидронажимных устройства;
• система гидроизгиба рабочих валков (только на трех последних клетях);
• 2 месдозы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основной задачей АСУ ТП чистовой группы клетей является автоматизированное управление технологическим процессом прокатки металла в чистовой группе.

 

Структура и функционирование АСУ ТП участка чистовой группы клетей

 

1. АСУ ТП обеспечивается основными составными частями:
1. Средства вычислительной техники, включая:

• Рабочие станции на базе компьютеров класса IBM-PC;

• Серверы приложений и серверы баз данных;
• Серверы и рабочие станции системы визуализации;
• Экранные дисплеи;
• Печатающие устройства.
2. Программируемые контроллеры TDC, PLC и станции удаленного ввода/вывода;
3. Сетевое оборудование в составе:
• Оптоволоконные кабели;
• Оптические преобразователи;
• Специальные электрокабели;
• Активное сетевое оборудование;
• Интерфейсные модули.
4. Программное обеспечение:
• Стандартное программное обеспечение с лицензионной поддержкой;
• Прикладное программное обеспечение контроллеров;
• Прикладное программное обеспечение системы визуализации;
• Дополнительные инструментальные средства программирования.
5. Сервисное оборудование (Станции программирования, Программаторы типа Notebook);
6. Пульты управления;
7. Датчики систем автоматики и технологических параметров;
8. Система заземления и электропитания.

2. Взаимосвязи с другими системами.

     АСУТП района чистовой  группы клетей функционально  представляет собой часть единой  общецеховой интегрированной автоматизированной  системы управления. В состав  общецеховой системы входят:

• АСУП «Стан2000» - уровень поддержки технологии (Уровень 3);
• АСУТП стана 2000;
• Автоматизированная система диагностики оборудования;
• Автоматизированная система контроля качества продукции.

3. АСУТП района чистовой группы клетей должна включать в себя два уровня управления.

4. Уровень 1 управления должен состоять из следующих подсистем(PLC):

• управление главными приводами и петледержателями;

• управление нажимными винтами и ГНУ клети 7;
• управление нажимными винтами и ГНУ клети 8;
• управление нажимными винтами и ГНУ клети 9;
• управление нажимными винтами и ГНУ клети 10;
• управление нажимными винтами и ГНУ клети 11

управление нажимными винтами и ГНУ клети 12;

• управление нажимными винтами и ГНУ клети 13;
• управление гидроизгибом, САУ профилем, САРТ; САУ планшетностью
• управление ножницами;
• управление промрольгангом, линейками,
• управление  темпом, гидросбивом, температурой конца прокатки, температурой смотки, слежение за полосой
• управление энкопанелями и насосной станцией
• визуализация технологического процесса;
• аварийные сообщения;
• диагностика.

5. Уровень 2 управления должен включать в себя следующие подсистемы (сервера):

• взаимодействие со смежными подсистемами;
• управление;
• визуализация;
• протоколирование.
• диагностики;

6. Уровень 2 управления должен иметь возможность интеграции в существующую цеховую сеть (ETHERNET).

7. Для связи компонентов системы применяются следующие сетевые технологии: GDM, INDUSTRIAL ETHERNET, PROFIBUS, AS-Interface.
8. Уровень управления 1  должен сохранять работоспособность при отключении  уровня управления 2.
9. Подсистемы уровня 1 должны иметь возможность автономной работы.

Все происходящее на технологическом объекте должно архивироваться в АСУ ТП с целью создания отчетных документов за определенный период времени. Любая из подсистем должна иметь ранжированный доступ к архиву и, по необходимости, возможность воспользоваться имеющимися данными.

 

Датчики чистовой группы

Таблица 1

 

Исполнительные механизмы, управляемые контроллером

 

Название   механизма	Обознач.	Кол-во	Изготовитель	Тип	Данные   обмоток	Примечания
Сервоклапан	с/кл	14	DAVY REXROTH	72-102 4WS2EM16A	+/- 40та, 40ом +/-100ма, 40ом	159л/мин при 70бар 150л/мин  при 70бар
Клапан питания	КП	14	REXROTH	4 WE6 D52	HOvac, 1A
Клапан слива	КС	14	REXROTH	4 WH6 D2X	24vdc, 1.6A
Струйный усилитель	СУ	12	Россия	ЭГСР	+/-25ма, 240ом	31 л/мин при 210бар
Электропневмоклапан	эп/кл	36 120	CAMMOZI MEGERVENTI	A7D	110уас,50Гц, 150ма	RjcaT. пост, току 750ом RjcaT пост току 65ом
Электроклапан	э/кл	48	REXROTH	4WEH16J30	110уас,50Гц, 400ма	R кат. пост, току 37ом

 

 

 

Таблица 2

Датчики установленные на линии стана

 

Название датчика	Обознач	Кол-во	Изготовитель	Тип	Питание	Выход	Примеч.
Сельсин-датчик	сд	24	GE Россия	2JA33BB90B БД404А	115vac HOvac	57.5уас,50Гц 49уас,50Гц	Nmax= 1200 об/мин Nmax = 500 об/мин
Датчик положения	ВТ	6	Россия	BT-5	60v 400Гц	lOvdc за 1 оборот
Фотодатчик	дгм	10	DAVY WEIGH	SPECTRE 3	+/-15V	50 vdc, 50mA	и/к 0.5-2.0 мкм,   Тсраб. Не более 0,5 мс
Фотодатчик	дгм	24	DAVY WEIGH	SPECTRE 4	+/-15V	50 vdc, 50mA	и/к 0.5-2.0 мкм,   Тсраб. Не более 0,5 мс
Месдоза	LC	14	ASEA	QGPV 101-2500	115уас50Гц	lOvdc при 5000т +/-5v при +/-250т	перегрузка 200%, лин. 1,5%
Датчик положения	ДП	28	DAVY	LVDTDL1000	+/-15V	+/-1.6vdc	при перемещ. +/-2 5 мм, лин. 0,1%
Датчик давления	ДД	26	SCHAEVITZ	P791-0138-02MO	+/-15V	5vdc, 5mA	при давлении 350 бар, лин. 0,25%
Датчик засорения фильтра	ДФ	46	PALL	RC771BZ090		n/o, 220vac, 4A	при перепаде давления 35psid
Реле давления	РД	32	SQUARED	ADW6		n/o,220vac, 10A	при давлении 26-207 бар
Датчик уровня	ду	3	BESTOBEL ; MOBREY	G XA1500R2S2/3A		3n/o, 440vac, 5A
Датчик температуры	дт	3	MACLAREN			n/o, 220vac, 5A
Датчик положения	Б/К	48	Россия	ВБИ-30М-76-1111	24vdc	n/o, 24vdc, 5A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерение и контроль температуры металла при выходе из чистовой группы клетей

 

Физические основы бесконтактного измерения температуры

 

Любое тело с температурой Т выше абсолютного нуля T0 = -273°C испускает из-за движения атомов и молекул электромагнитное излучение. Измерительные приборы, определяющие температуру, поэтому инфракрасному излучению, именуются инфракрасными термометрами, пирометрами излучения или сокращенно пирометрами.

Диапазон длины волн, который является значимым для бесконтактного измерения температуры, составляет приблизительно 0,5 - 20 мкм. В этом диапазоне излучение по своей природе обозначается как тепловое излучение или инфракрасное излучение.

Рисунок 3

 

Законы теплового излучения. Законы излучения выведены для абсолютно черного тела (АЧТ), которое характеризуется тем, что оно поглощает все падающее на него излучение. Данное понятие является абстрактным, так как в природе таких тел практически нет. Энергетическую светимость абсолютно черного тела можно определить по уравнению Планка: ,

где - энергетическая светимость, Вт/м2;

  - показатель преломления среды, в которой распространяется излучение (по отношению к вакууму);

  , - постоянные коэффициенты;

  - длина волны, м;

 T – температура, К;

  - спектральный интервал, м;

Вт/м2;

мК; где h –постоянная Планка; c – скорость света;

k – постоянная Больцмана.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – График распределения максимума энергии по мере увеличения температуры.

 

По мере увеличения температуры тела максимум распределения энергии его излучения смещается в сторону коротких длин волн (рисунок 4). . В области спектра, где , формула Планка может быть аппроксимирована уравнением Вина.

Характер смещения максимума излучения выражается законом смещения Вина

,

где А – переводной коэффициент;

; . Для получения суммарной мощности, излучаемой абсолютно черным телом в полусферу по всему спектру, уравнение Планка следует проинтегрировать в пределах длин волн, соответствующих границам спектра теплового излучения (от до ). Тогда по закону Стефана – Больцмана , Вт/м2   где - постоянная, равная Вт/м2К4.

 

 

Выводы:

1. Энергия излучения нагретым телом возрастает в 16-20 раз быстрее чем его температура (сравнительно грубо измеряя энергию можно сравнит точно измерить его температуру)
2. Максимум кривой распределения с увеличением температуры смещается в сторону коротких длин волн. Цвет нагретых тел меняется (от вишнёвого до белого у металлов)
3. Если формулу Планка проинтегрировать от λ =0 до λ=∞, суммарная интегральная энергия пропорциональна температуре в четвертой степени. На основании вышеизложенных законов теплового излучения широкое распространение получили следующие методы измерения температуры:
1. Яркостная пирометрия, основанная на изменении с температурой яркости тела на данной длине волны (пирометры частичного излучения).
2. Радиационная пирометрия, использующая зависимость от температуры общего количества энергии, излучаемой телом в широком спектральном интервале (пирометры суммарного излучения).
3. Цветовая пирометрия, основанная на изменении с температурой распределения энергии внутри данного участка спектра излучения тела (пирометры спектрального отношения).
1. Яркостной температурой тела Тя в свете длины волны λ называется такая температура Т абсолютно черного тела, при которой спектральные энергетические яркости реального и черного тела в лучах той же длины равны между собой. Согласно этому определению, используя уравнение Вина, получим   ,