РАЗДЕЛ 12. АВТОМАТИЗАЦИЯ АГРЕГАТОВ
Процесс автоматизации НСХП в Советском Союзе развивался много успешнее, чем ШСГП. Уже в 1966 г. на НСХП-1700 Череповецкого металлургического комбината начали работать созданные ВНИИМетмашем и НИИТяжмашем Уралмашзавода локальные системы автоматического регулирования толщины и натяжения полосы. Аналогичные системы начали действовать на НСХП-2500 Магнитогорского металлургического комбината в 1970 г. и НСХП-1700 Мариупольского металлургического комбината им.Ильича в 1972 г.
К настоящему времени выработана достаточно четкая идеология построения систем автоматического управления технологическими и организационными процессами в прокатных цехах. Они строятся как многоуровневые иерархические комплексы с развитыми информационными и управляющими каналами связи с управляемым объектом.
1. Автоматизация травильного отделения
Автоматизация травильного отделения рассмотрена на примере ЦХП ОАО НЛМК.
Система автоматизации линии травления решает комплексную задачу управления всем технологическим процессом на НТА и слежения за перемещением рулонов по линии НТА от момента их загрузки на пластинчатый транспортер на входе до момента выгрузки с двухцепного транспортера на выходе.
Выбор режима работы НТА определяется с помощью заранее введенных в машину стандартных программ, содержащих оптимальную скорость травления, значения удельных натяжений, допуска на разнотолщинность свариваемых концов полосы. Оператор главного пульта управления имеет возможность изменить и дополнить стандартные программы. На основании стандартных программ и данных о рулоне УВМ вычисляет и выдает в локальные системы уставки: натяжений полосы натяжными роликами агрегата, натяжений полосы на накопителях, натяжений полосы на разматывателях и моталках, скорости полосы на участке травления, ширины, толщины и площади поперечного сечения полос для стыкосварочной машины, толщины для толщиномеров перед и за сварочной машиной, натяжения для машины правки натяжением.
На основании скорости травления, положения шва и состояния накопителей определяются скорости размотки и смотки полосы. Кроме того, оператор может с помощью дистанционного управления изменять скорости участков НТА и внести эти изменения в действующую программу. Максимальные значения скорости запоминаются процессором автоматически.
Система обеспечивает
1. Автоматическую транспортировку рулонов на загрузочные тележки с подъемными устройствами. У рулонов измеряется диаметр. Далее автоматически выполняются все операции, необходимые для подачи переднего конца рулона в позицию ожидания к стыкосварочной машине.
2. Управление стыкосварочной машиной. Длина остатка разматываемой полосы вычисляется (прогнозируется) на основании сравнения длин, соответствующих разному числу витков. Сравнением оставшейся длины с длиной пути торможения определяется момент начала торможения. Одновременно производится, начиная с некоторой оставшейся длины, контроль толщины заднего конца полосы и отрезается выходящий за допуск кусок. Таким образом подготавливается задний конец предшествующей полосы, а передний конец следующей уже готов и находится в позиции ожидания. К этому времени из процессора поступают на машину данные о свариваемых полосах. Во время сварки контролируются и запоминаются с дискретностью 50 мс ток сварки, давление сварки, путь перемещения салазок. Измеренные зависимости указанных величин от времени сравниваются с записанными в памяти машины их оптимальными функциями для различных сталей. На основании сравнения делается прогноз качества сварки.
3. Слежение за сварным швом осуществляется посредством измерения длины полосы от сварочной машины до моталки. Точная позиция сварного шва устанавливается специальным датчиком. В зависимости от положения шва подчиненным системам выдаются сигналы на изменение скорости. При приближении шва к моталке выходная часть НТА тормозится и подготавливается для маркировки полосы или вырубки шва при отрезании полосы либо пробы.
4. Заполнение накопителей осуществляется в функции положения тележек, по которым вычисляется длина полосы на накопителе, и с учетом пути торможения осуществляется или остановка травления части линии при полном освобождении входного и заполнении выходного накопителя, или уравнивание скорости разматывателя или моталки со скоростью полосы в травильной ванне при полном заполнении входного и освобождении выходного накопителей, или разгон разматывателя после окончания сварки и моталки после окончания резки; при этом темп разгона выбирается оптимальным, обеспечивающим заполнение (освобождение) накопителей и исключающим слишком большое ускорение.
5. Формирование величины рулона, остановка моталки и обрезка полосы осуществляются либо по теоретической массе, либо по диаметру рулона, либо по шву. Предусмотрено, что рулон на выходе может состоять из нескольких (до четырех) входных рулонов. Признак формирования рулона задается оператором.
6. Управление снятием рулона с моталки, его транспортировкой, обвязкой и маркировкой. Оператор выходной части НТА наблюдает перемещение рулонов на пульте. На цифровом табло высвечивается номер плавки и рулона в ней.
7. Слежение за металлом, сопровождение шва и передача данных о рулонах по линии НТА, вычисление длины готового рулона и кусков, если рулон составной (максимально четыре куска), передачу данных о каждом рулоне в промежуточную память вычислительной машины, управляющей станом.
8. Выдачу информации на внешние устройства о работе агрегата и обрабатываемых рулонах.