工程编号：GT03A012 版本号：A 修改号：
宁波建龙1780mm热轧带钢工程
三电基本设计规格书
设计：建龙1780mm热轧带钢工程项目组 审核： 批准：
北京金自天正智能控制股份有限公司
2003年6月
宁波建龙钢铁公司1780热轧带钢工程三电基本设计规格书
目 录
第 1 章 建龙1780mm热轧带钢生产线工艺及设备 ................................. 1-1
1.1 设计依据 ....................................................................................................................................... 1-1 1.2 设计范围与设计原则 ................................................................................................................... 1-1 1.2.1.1 设计范围 .............................................................................................................................. 1-1 1.2.2 设计原则 .................................................................................................................................. 1-1 1.3 生产规模、成品大纲与金属平衡 ............................................................................................... 1-2 1.3.1 生产规模 .................................................................................................................................. 1-2 1.3.2 成品大纲 .................................................................................................................................. 1-2 1.3.3 金属平衡 .................................................................................................................................. 1-4 1.4 生产线主要设备组成与布置 ....................................................................................................... 1-4 1.5 生产线工艺简述 ..........................................................................................................................1-10 1.5.1 生产线工艺流程 .....................................................................................................................1-10 1.5.2 生产线工艺与装备主要特点 .................................................................................................1-13
第 2 章 自动化控制系统综述 ................................................................... 2-1
2.1 自动化控制系统总体配置方案 ................................................................................................... 2-1 2.1.1 网络系统 .................................................................................................................................. 2-1 2.1.2 过程机系统 .............................................................................................................................. 2-9 2.1.3 HMI设备 .................................................................................................................................2-12 2.1.3.1 HMI服务器.........................................................................................................................2-12 2.1.3.2 HMI ....................................................................................................................................2-12 2.1.3.3 打印机 .................................................................................................................................2-14 2.1.4 PLC设备..................................................................................................................................2-14 2.2 系统设备配置与功能分配 ..........................................................................................................2-18 2.2.1 过程自动化系统的配置和功能 .............................................................................................2-18 2.2.2 HMI服务器的配置和功能 .....................................................................................................2-20 2.2.3 HMI的配置和功能 .................................................................................................................2-20 2.2.3.1 L2级HMI的功能分配 ........................................................................................................2-20 2.2.3.2 L1级HMI的功能分配 ........................................................................................................2-21 2.2.4 基础自动化控制系统 PLC、TDC 的控制功能 ..................................................................2-25 2.3 轧线自动化控制系统的控制方式及非正常情况处理 ..............................................................2-33 2.3.1 轧线自动化控制系统的控制方式 .........................................................................................2-33
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2.3.2 轧线的非正常情况处理 .........................................................................................................2-34
第 3 章 过程自动化控制系统 ................................................................... 3-1
3.1 过程控制系统功能和结构 ........................................................................................................... 3-1 3.1.1 过程控制计算机与基础自动化级的数据通信....................................................................... 3-1 3.1.1.1 过程控制计算机与HMI服务器之间的数据通讯 .............................................................. 3-1 3.1.1.2 过程控制计算机与PLC之间的数据通讯 ........................................................................... 3-1 3.1.1.3 过程控制计算机之间的数据通讯 ...................................................................................... 3-2 3.1.1.4 过程控制计算机与数据中心计算机通讯 .......................................................................... 3-2 3.1.2 过程控制级系统功能 .............................................................................................................. 3-2 3.1.2.1 轧制规程的设定 .................................................................................................................. 3-2 3.1.2.2 轧制规程的再设定 .............................................................................................................. 3-2 3.1.2.3 提高成品率 .......................................................................................................................... 3-2 3.1.2.4 提高产品质量 ...................................................................................................................... 3-3 3.1.2.5 加快新品种、新工艺研制 .................................................................................................. 3-3 3.1.3 过程控制计算机结构 .............................................................................................................. 3-3 3.1.3.1 数据采集子系统 .................................................................................................................. 3-3 3.1.3.2 轧件跟踪子系统 .................................................................................................................. 3-3 3.1.3.3 过程监控子系统 .................................................................................................................. 3-3 3.1.3.4 轧机控制子系统 .................................................................................................................. 3-3 3.1.3.5 实用工具软件子系统 .......................................................................................................... 3-4 3.1.4 过程控制计算机系统的功能说明 .......................................................................................... 3-4 3.2 过程控制计算机系统数据管理 ................................................................................................... 3-5 3.2.1 ORACLE数据库数据处理 ...................................................................................................... 3-5 3.2.2 过程控制计算机ORACLE数据库设计 .................................................................................. 3-5 3.2.2.1 过程控制计算机ORACLE数据库设计 .............................................................................. 3-5 3.2.2.2 数据库中数据表的组成 ...................................................................................................... 3-6 3.2.3 过程控制计算机C++编程环境及全局变量处理 ................................................................... 3-7 3.2.4 过程控制计算机启动时全局变量处理 .................................................................................. 3-8 3.2.5 过程控制计算机通信数据 ...................................................................................................... 3-8 3.2.5.1 过程控制计算机与基础自动化级通信数据 ...................................................................... 3-8 3.2.5.2 过程控制计算机与操作站级通信数据 .............................................................................. 3-9 3.2.6 过程控制计算机启动时数据处理 .......................................................................................... 3-9 3.3 过程控制计算机轧件跟踪 ........................................................................................................... 3-9 3.3.1 过程控制计算机轧件跟踪实现方法 ...................................................................................... 3-9
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3.3.1.1 过程控制计算机轧件跟踪基本原理 .................................................................................. 3-9 3.3.1.2 过程控制计算机轧件跟踪实现方法 .................................................................................. 3-9 3.3.1.3 轧件跟踪实现方法 .............................................................................................................3-10 3.3.1.4 跟踪映象表的结构： .........................................................................................................3-10 3.3.1.5 轧件跟踪信息的有效性检查 ............................................................................................. 3-11 3.3.1.6 过程控制计算机轧件跟踪修正功能 .................................................................................3-12 3.3.1.7 过程控制计算机轧件数据库数据存取方式 .....................................................................3-13 3.3.1.8 过程控制计算机轧件跟踪进程功能 .................................................................................3-13 3.3.1.9 过程控制计算机轧件跟踪进程信号来源 .........................................................................3-13 3.3.1.10 过程控制计算机轧件数据库SRTCOM更新方式 .............................................................3-13 3.3.1.11 跟踪传感器的选择 .............................................................................................................3-15 3.3.1.12 跟踪修正 .............................................................................................................................3-15 3.3.1.12.1 轧件跟踪加热炉区跟踪事件传感器选择 ....................................................................3-15 3.3.1.12.2 粗轧区跟踪区跟踪事件传感器选择 ............................................................................3-16 3.3.1.12.3 精轧跟踪区跟踪事件传感器选择 ................................................................................3-16 3.3.1.12.4 轧件跟踪卷取跟踪区传感器选择 ................................................................................3-16 3.3.1.13 加热炉区轧件跟踪 .............................................................................................................3-17 3.3.1.13.1 加热炉区板坯核对 ........................................................................................................3-17 3.3.1.13.2 加热炉区板坯装炉规则 ................................................................................................3-17 3.3.1.13.3 加热炉入口侧跟踪方法 ................................................................................................3-18 3.3.1.13.4 加热炉入口侧跟踪事件 ................................................................................................3-18 3.3.1.13.5 加热炉炉内跟踪方法 ....................................................................................................3-18 3.3.1.13.6 加热炉炉内跟踪事件 ....................................................................................................3-19 3.3.1.13.7 加热炉炉内位置跟踪 ....................................................................................................3-19 3.3.1.13.8 加热炉炉内位置跟踪修正 ............................................................................................3-20 3.3.1.13.9 加热炉出炉轧件跟踪 ....................................................................................................3-21 3.3.1.13.10 加热炉出炉轧件跟踪事件 ......................................................................................3-21 3.3.1.13.11 加热炉强制入炉 ......................................................................................................3-21 3.3.1.13.12 加热炉跟踪修正 ......................................................................................................3-21 3.3.1.14 粗轧区轧件跟踪 .................................................................................................................3-21 3.3.1.14.1 粗轧区轧件跟踪方法 ....................................................................................................3-21 3.3.1.14.2 粗轧区轧件跟踪事件 ....................................................................................................3-21 3.3.1.15 精轧区轧件跟踪 .................................................................................................................3-22 3.3.1.15.1 精轧区轧件跟踪方法 ....................................................................................................3-22
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3.3.1.15.2 精轧区轧件跟踪事件 ....................................................................................................3-22 3.3.1.16 卷取区轧件跟踪 .................................................................................................................3-22 3.3.1.16.1 卷取区轧件跟踪方法 ....................................................................................................3-22 3.3.1.16.2 卷取区轧件跟踪事件 ....................................................................................................3-22 3.3.1.17 卷取区卷取出口部分轧件跟踪 .........................................................................................3-23 3.3.1.17.1 过程控制计算机轧件跟踪实现方法的特点 ................................................................3-24 3.3.2 轧件跟踪激活的轧线控制 .....................................................................................................3-24 3.3.2.1 轧件跟踪激活的设定模型 .................................................................................................3-25 3.3.2.1.1 轧件位于加热炉入口时激活的设定模型 ....................................................................3-25 3.3.2.2 轧件位于加热炉出口时激活的设定模型 .........................................................................3-26 3.3.2.2.1 轧件位于加热炉出口且实际出炉温度与轧制尺寸有效 ............................................3-26 3.3.2.2.2 轧件位于加热炉出口高温计D.O.PY201激活自学习模型 ..........................................3-26 3.3.2.2.3 轧件首次位于PY202入口时激活的设定模型 .............................................................3-26 3.3.2.2.4 轧件位于E1R1粗轧末道次出口激活的设定模型 .......................................................3-26 3.3.2.2.5 轧件位于LCE1 (正向)、轧件LCR1 (反向)入口激活的在线模型 ..............................3-26 3.3.2.2.6 轧件位于LCE2 (正向)、轧件LCR2 (反向)入口激活的在线模型 ..............................3-26 3.3.2.2.7 轧件位于E1R1末道次出口激活的在线模型 ...............................................................3-26 3.3.2.2.8 轧件位于E2R2末道次出口激活的在线模型 ...............................................................3-26 3.3.2.2.9 轧件位于E2R2粗轧末道次出口激活的设定模型 .......................................................3-27 3.3.2.2.10 轧件位于精轧入口高温计PY302激活的设定模型 .....................................................3-27 3.3.2.2.11 轧件位于精轧F1、F2、F3咬钢时激活的自适应模型 ................................................3-27 3.3.2.2.12 轧件位于精轧F2或F3咬钢时激活的设定模型 ............................................................3-27 3.3.2.2.13 轧件位于精轧末机架咬钢时激活的在线模型 ............................................................3-27 3.3.2.2.14 轧件位于精轧出口高温计出口PY303激活模型 .........................................................3-27 3.3.2.2.15 轧件位于卷取机入口高温计入口时激活的在线模型 ................................................3-27 3.3.2.2.16 轧件位于卷取机入口高温计出口时激活的模型 ........................................................3-27 3.3.2.2.17 卷取机出口事件激活的自学习模型 ............................................................................3-27 3.3.2.3 模型输入输出 .....................................................................................................................3-27 3.3.2.3.1 粗轧模型设定计算输入输出 ........................................................................................3-27 3.3.2.3.2 卷取机模型设定计算输入输出 ....................................................................................3-28 3.3.2.3.3 精轧0次设定模型计算输入输出 ..................................................................................3-28 3.3.2.3.4 精轧1次设定模型计算输入输出 ..................................................................................3-29 3.3.2.3.5 精轧2次设定模型计算输入输出 ..................................................................................3-30 3.3.2.3.6 层流冷却设定模型输入输出 ........................................................................................3-31
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