炼钢5#机二冷水自调系统最佳操作法（工程师培训）.doc

二炼钢5#铸机二冷水自动调节系统一、 系统概述：第二炼钢厂为了满足市场对品种钢的需求，提高经济效益，对现有的5号8流方坯连铸机进行工艺升级改造，使之能够生产高附加值产品其中二冷水自动调节系统为本次改造的重点，通过本系统按钢种不同对二冷水水汽流量、压力进行调节，改变钢坯的冷却方式和冷却速度，从而改善钢坯的强度、韧性控制系统的下位控制部分采用一套西门子公司的S7-400PLC作主站，下设5个ET200从站使用S7-300模块完成系统的逻辑控制参数检测和回路调节功能上位部分采用WONDERWARE公司的INTOUCH软件使用两套工业微机进行系统监视和操作图1-1 系统配置图二、PLC控制系统： 二冷水自动控制为本控制系统的重点功能，采用二冷水配水表方式的静态模型实现，预留二级动态数学模型控制的通信接口该部分0，1段进行水冷，2，3段进行汽水混合冷却二冷区配水数学模型采用铸坯表面温度控制法实施冷却水量分布与动态控制，保证在任一浇注条件下，使冷却水量随拉速连续变化，且水量沿拉速方向按最佳状态分布，以控制铸坯表面温度符合目标温度系统共有三种操作模式　　 自动模式下，在浇铸之前，操作人员根据所浇钢种端面输入配水表号，浇铸时系统自动根踪拉速按配水表参数计算所需冷却水的流量和压缩空气压力。

然后通过PID算法控制现场调节阀的开度，以实现计算流量和压缩空气压力检修模式下，操作人员可输入拉速，压缩空气压力值系统根据配水表计算所需的冷却水流量并按输入值控制压缩空气压力此模式可模拟浇铸，借以检测二冷水系统是否按工艺配水表正常运行手动模式下，操作人员可直接输入二冷水和气的调节阀的开度人工控制二冷水水的流量和压缩空气的压力控制程序框图见图2-1三、 系统人机接口部分： 根据现场工艺与控制要求，我们利用WONDERWARE公司的INTOUCH监控软件编制了系统的人机接口该人机界面实现了设备操作与状态监控、实时报警与历史报警、历史纪录、数学模型选择与测试、登陆权限控制等多项功能该接口界面友好、美观，立体感强，具有操作方便、灵活、直观等特点二冷水系统水压力流量气压力采集二冷控制方式选择单流拉速采集输入调节阀阀位值检测实际拉速输入拉速值手动自动检修工艺配水表 1.5级静态模型PID功能块现场调节阀开度图2-1二冷水系统程序流程图在本系统中主要画面包括：设备总览画面、各流总貌画面、冷却水一览表、辅助设备画面、报警综合画面、报警历史记录画面、历史趋势画面和数据设定画面还有登陆权限控制画面，静态模型选择画面，各流二冷各段水、气调节阀阀位实时值与模型输出值比较画面等辅助画面。

其中主要画面如下图： 图 3-1系统初始画面 图 3-2设备总览画面 图 3-3各流总貌画面 图 3-4冷却水总览画面 图 3-5冷却水调节画面 图 3-6辅助设备画面四、二冷水控制系统操作方法： 在仔细分析工艺流程和汲取现场维护经验的基础上，我们总结出了很好的二冷水调节的操作方法个别流异常常各流状态正常检查该调节阀状态在S7程序中调节PID参数正常生产时将各流二冷调节0段打至手动状态输入100%阀位，1、2、3段水阀、气阀打至自动状态浇钢时二冷水汽流量自动根据当前流量变化将各流二冷调节状态打至检修状态输入典型浇钢拉速，观察二冷水阀、气阀状态检修时根据所浇钢种选择0-7号配水表启动二冷水泵，打开二冷气路系统初始检查（包括现场仪表，PLC,上位机）正常生产中如个别调节阀出现异常，如喘振等，则根据配水表手动给出阀位值，实现流量保证正常生产也可现场调节该阀的PID参数各流状态正常保持当前状态至生产结束 图4-1二冷水调节操作方法流程图五、 经济效益及效果： 北京二炼钢5#铸机二冷水自动调节系统于2003年6月29日进行了首次热试，截至11月底，该系统已稳定运行了5个月，取得了良好的经济效益。

将系统改造前后5#铸机产品种类、产量、质量进行对比，可以得出以下结论：1、新品种开发取得了较为显著的成绩5#铸机生产的双高产品比例由改造前的10.45%提高到9月份的50.14%,同比经济收入增长28.5%，累计创造纯利润1140万元月 份总产量(吨)双高产品量(吨)双高产品比例(%)改造前69737728510.457月份34482131004.068月份416381988747.769月份456162703559.2710月份448652570857.3011月份398402018150.66图5-1新品种产量完成情况2、主要双高、新产品的内部质量优于集团其他钢厂同类型产品水平厂别分品种合格率(%)25MnV20-40CrMoA碳结二炼钢厂99.6799.4399.53其他钢厂99.5199.7199.47图5-2同类型产品合格率3、产品纯净度优于集团其他钢厂同类型产品，尤其在粗系夹杂物控制方面更为明显从以上比较可以得出结论，本次改造取得了圆满成功。