Система визуализации мелкосортного стана «300-3» фирмы «KOCHS» для ОАО «ММК»

Объектом автоматизации являются:

• Методическая нагревательная печь, предназначенная для нагрева заготовок квадратного сечения 120х120мм, длиной 9,5 метров на ОАО "Магнитогорский Металлургический Комбинат".
  
  Площадь пода 150 м2. Печь по длине вмещает 120 заготовок.
  
  Подготовленные для прокатки заготовки принимают от обжимного цеха поплавочно и укладывают на механизированные загрузочные решетки при помощи пратценкранов. На загрузочных решетках находятся заготовки только одной плавки. При помощи реечного механизма решеток заготовки поштучно сбрасываются на посадочный рольганг, по которому они транспортируются к загрузочному окну печи. Далее загрузочной тележкой заготовки посылаются в рабочее пространство печи. Продвижение металла по поду печи производится рычажным толкателем. При выдаче заготовки кантуются на ребро и передаются на печной рольганг, имеющий калиброванные ролики. По печному рольгангу при помощи тянущих роликов заготовки подаются непосредственно к прокатному стану.
  В торцевой стене перед рольгангом выдачи заготовок устанавливаются 12 горелок ДАБ-250/70. Общий расход коксового газа до 10000 м.
  
  Вентиляторный воздух на горение, подогретый в рекуператоре до температуры 300...400°С, подается к горелкам вентилятором ВГДН-19М. Расход воздуха до 50000 м/ч.
  Для интенсификации горения используется сжатый воздух в количестве 1.0...1,5 тыс.м/ч.
  
  
• сортовой стан 300-3, предназначенный для изготовления катанки круглого сечения диаметром от 5,5 мм. до 16,5 мм, а также арматурной катанки на ОАО "Магнитогорский Металлургический Комбинат".

Подготовленная к прокатке заготовка квадратного сечения 120х120 мм. длиной 9,5 м. подается из методической нагревательной печи по печному рольгангу, при помощи тянущих роликов, к окалиноломателю с индивидуальным приводом от двигателя постоянного тока AD10. Затем заготовка поступает в первую черновую клеть "дуо", имеющую индивидуальный привод от единственного в линии прокатки асинхронного двигателя с регулируемым преобразователем частоты MD0. Все остальные приводы линии прокатки - тиристорные регулируемые двигатели постоянного тока. Следом за MD0 расположены еще две черновые клети "дуо" с общим приводом от двигателя MD1. Клети непрерывной черновой группы называются также "клети 45 градусов" по их пространственной ориентации относительно заготовки (MD0 соответствует 45/0, MD1 - 45/1 и 45/2). На выходе из этой группы клетей сечение заготовки принимает форму близкую к кругу. Далее по линии прокатки находятся роторные ножницы №1 (AD1) с четырьмя ножами и ямой для сброса обрези. Затем установлена клеть "500" с 5-ю группами валков диаметром 500 мм. Привод групповой от MD2. Валки в группе расположены под углом 120° относительно друг друга. Аналогичное построение имеют клети "370" и "290". За клетью "500" расположена калибрующая клеть №1 (MD5), предназначенная для выравнивания и незначительного обжатия заготовки. Сразу за ней ножницы AD2, имеющие 2 ножа. За ними следует клеть "370" с 10-ю группами валков и приводом от MD3, далее калибрующая клеть №2 (привод от MD 6) и ножницы №3 (AD3). Последней, чистовой клетью является клеть "290", имеющая 10 групп валков с приводом от MD4. Кроме того, последние три группы валков имеют свои индивидуальные приводы от двигателей MD4/8, MD4/9, MD4/10, соединенные с основным приводом блока через дифференциальный редуктор, позволяющий корректировать скорость вращения в пределах ±3% от основной.

• мониторинга технологического процесса и формирования оперативной технологической базы данных;
  
  
• создания и ведения технологического архива заданий скоростей прокатки и на его основе создания условий для разработки математических моделей и алгоритмов контроля и управления;
  
  
• формирование информации для вышестоящих систем;
  
  
• диагностика неисправностей датчиков, приводов и других объектов стана;
  
  
• контроль аварийных срабатываний и действий защит;
  
  
• ведение базы данных скоростей, токов, температурных режимов, расхода газа, воздуха и других параметров прокатного стана.

Cистема верхнего уровня АСУ ТП мелкосортного стана реализуется на IBM совместимых компьютерах и предназначена для обеспечения технологического персонала оперативной и отчетной информацией, диалога оператора-технолога с подсистемой нижнего уровня, реализуемой на микропроцессорных контроллерах SIMATIC S5-135U и SIMATIC S7-300. Cистема верхнего уровня содержит три подсистемы, каждая из которых реализована на одной рабочей станции:

• подсистема "Нагревательная печь"
• подсистема "Технология";
• подсистема "Диагностика".

Решение подсистемы "Технология" осуществляется на базе рабочей станций SIEMENS SIMATIC PC R145 P-III. Подсистема "Диагностика" осуществлена на базе сервера SIEMENS PRIMERGY P-III.

• подсистема "Нагревательная печь"
  
  
  • контроль технологического процесса и состояния механизма печи;
  • слежение за прохождением заготовок и режимом нагрева;
  • контроль производственных показателей;
  • контроль аварийных срабатываний и действия защит;
  • контроль потребления энергоносителей;
  • формирование информации для вышестоящих систем;
  • формирование заданий контурам регулирования и дистанционное управление испольнительными механизмами;
  • ввод данных по плавкам;
  • диагностика неисправностей датчиков технологических параметров.
    
    
• подсистема "Технология"
  
  
  • мониторинга технологического процесса и формирования оперативной технологической базы данных;
  • создания и ведения технологического архива заданий скоростей прокатки и технологических уставок и на его основе создания условий для разработки математических моделей и алгоритмов контроля и управления;
  • контроль аварийных срабатываний и действий защит;
  • контроль производственных показателей.
    
    
• подсистема "Диагностика"
  
  
  • формирование информации для вышестоящих систем;
  • диагностирование неисправностей объектов прокатного стана;
  • контроль срабатывания и действий защит;
  • ведение базы данных скоростей приводов, токов, температурных режимов стана и печи, расхода газа и воздуха на прогрев заготовок и других параметров прокатного стана;
  • отслеживание и ведение базы данных действий и операций, производимых технологическим персоналом;
  • формирование базы данных, мониторинг аварийных сообщений и предупреждений.

Система управления и визуализации "мелкосортный стан 300-3" функционирует в режиме автоматического сбора, обработки, формирования и хранения информации, выдачи управляющих воздействий и выходной информации. Вывод информации на дисплей осуществляется автоматически и по запросу оперативного персонала. Информация с технологического объекта, характеризующая состояние технологических параметров процесса и состояния оборудования, поступает на микропроцессорные контроллеры SIMATIC S5-135, S7-300 и передается в подсистему "мелкосортный стан 300-3" в виде телеграмм. Передача осуществляется циклически и по запросу. Ввод данных о требуемом скоростном режиме стана и других технологических параметров прокатного стана осуществляется с клавиатуры компьютера по инициативе оператора.