轧钢自动化原理ppt

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1、轧钢自动化原理课程概要授课教师：张大志MADEBY李丽颖41170016课程内容简介一、轧钢与自动化的背景介绍二、轧钢基础知识（以热连轧为例）三、自动控制原理四、PLC介绍一、轧钢与自动化的背景介绍1.1关于轧钢从青铜到冶铁再到炼钢，至近现代的金属加工技术，人类对金属及其合金已经经历了6000年以上的使用和研究。轧钢即是指借助于旋转的轧辊与金属间的接触摩擦，将金属咬入轧辊缝隙内，同时在轧辊的压力作用下，使金属发生塑性变形的过程。如图1.1-1所示.图1.1-1一、轧钢与自动化的背景介绍1.1关于轧钢图1.1-2轧钢工作原理一、轧钢与自动化

2、的背景介绍1.2关于自动化1.2.1定义自动化即指机器或装置在无人（直接）干预的情况下按照规定的程序或指令自动地进行操作或运行。这一概念由美国福特公司的机械工程师D.S.哈德于1946年最先提出，如今已被看做是人类文明进步和现代化的标志。1.2.2自动控制基本理论发展简史稳定性理论的早期发展根轨迹法的建立脉冲控制理论的建立与发展经典控制理论（或古典控制理论）（19世纪初）现代控制理论（20世纪60年代）大系统控制理论智能控制理论（20世纪70年代）一、轧钢与自动化的背景介绍1.2.3自动控制技术的发展自动化技术形成时期是在18世纪末~20世纪

3、30年代，两种典型的动力技术为风车技术和蒸汽机技术。1935~1950年左右为其经典控制时期。50年代末进入现代控制时期，随着现代控制理论和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，自动化控制技术日渐得到广泛应用，如我国863高技术计划、神舟飞船发射等都与其有着密切联系。1.2.4控制系统的分类按输入信号变化的规律：恒值系统、随动系统、程序控制系统按系统是否满足叠加原理：线性系统、非线性系统按信号传递的形式：连续系统、离散系统按系统参数是否随时间变化：定常系统、时变系统按输入输出变量的多少：单变量系统、多变量系统一、轧钢与自动化的背景

4、介绍1.2.5自动控制系统的应用一、轧钢与自动化的背景介绍1.2.5自动控制系统的应用数控机床自动包装机器人加工生产线自动码垛机器人一、轧钢与自动化的背景介绍1.2.5自动控制系统的应用家用电器：电扇：控制转速洗衣机：控制水位、强弱、时间等电冰箱、空调、电饭煲：控制温度一、轧钢与自动化的背景介绍1.2.6自动控制系统实用分析一、轧钢与自动化的背景介绍1.2.6自动控制系统实用分析家用冰箱恒温系统的方框图一、轧钢与自动化的背景介绍1.2.6自动控制系统实用分析一、轧钢与自动化的背景介绍1.2.6自动控制系统实用分析锅炉液位控制系统的方框图一、轧

5、钢与自动化的背景介绍1.3轧钢自动化1.3.1定义轧钢自动化即是自动化理论和技术在轧钢生产中的具体应用。它通过采用反映轧钢过程变化规律的数学模型、自动控制装置、控制器及其控制程序，使各种过程变量保持在所要求的给定值上，并合理地协调全部轧钢过程以实现自动化操作的一种先进技术。实现轧钢自动化的基础：自动化理论和技术、工程控制理论和方法。条件：工艺数学模型和控制数学模型、先进的控制系统、可靠的检测仪表和执行机构。1.3.2轧钢自动化的发展轧钢自动化技术的发展过程就是轧钢产品质量要求不断提高的过程，分为三个阶段：1）40-50年代，单机自动化阶段；2

6、）60年代，单机自动化和计算机控制系统共存阶段；3)70-今，DDC阶段。二、轧钢基础知识（以热连轧为例）2.1轧钢生产线及基本工艺流程二、轧钢基础知识（以热连轧为例）2.2宽带钢热连轧生产线自动控制系统2.2.1简介宽带钢热连轧生产线是一套综合了机电液多系统的复杂大系统，其中自动控制系统在整条生产线中占有重要地位。目前国内先进的热连轧生产线的三电基本由国外大公司提供，国内自主开发的莱钢1500mm热连轧生产线的自主控制系统是一套国内首次采用与世界同步的SiemensTDC系统由高效轧制国家工程研究中心集成和设计开发的。世界上能提供全套系统的

7、国际大公司主要有德国西门子公司、美国CE公司和日本三菱公司。目前我国能够独自承担宽带钢热连轧自动控制系统工程，标志着我国自动化系统开发集成技术水平基本达到了同类国际先进水平。2.2.2热连轧生产线主要设备及工艺流程现代热连轧生产线主要由机械设备、电气设备和液压润滑设备组成。热连轧基本工艺流程为：合格连铸坯由装钢机推入步进梁式加热炉内进行加热；加热好的坯料被托出经粗轧除鳞后送往E1、R1组成的可逆粗轧机组轧制3～5道次；轧出的合格中间坯被送往热卷箱卷成热卷，开卷后继续运行至精轧机组；精轧机组一般由一架立辊和六至七架平辊轧机组成，机架间设二、轧钢

8、基础知识（以热连轧为例）有活套装置；并设有液压AGC自动厚度控制系统和工作辊弯辊装置，用于保证带钢全长范围内的厚度精度及板形要求；带钢头部从精轧末架出来经一小段辊道