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1、材料科学与工程学院教案用纸课程章节名称项目九主控台教学目的、要求熟悉主控台职能及控制对象，明白主控台与各个操作台的关系。 了解高速线材连轧工艺对电气控制和自动化控制的要求。 了解高速线材轧机各机组的主传动特点与参数。 熟悉高速线材轧机自动检测设备布置及作用。 熟悉计算机与自动化控制中的主设定内容与程序控制各项控制原理。 能够说出主控台职能及控制对象，能说明主控台与各个操作台的关系。 能说出各种轧机自动检测元件的分布及作用。 能说明计算机主设定内容及主要程序控制项目内容。 了解主控台设备及功能。 熟悉轧制参数设置内容及调整理论。 能够进行主要轧制参数设定内容。 能够对轧制过程中情况进行调整。重点
2、难点主控台各项操作说明及功能教学环节时间分配4课时教学手段、教学方法和实施步骤多媒体授课内容：任务一：主控台对高速线材轧机电气控制与工艺过程自动化一、主控台概述主控台是控制全轧线生产的中心操作室，是全厂的中央信息处理站。1.主控台所管辖的区域设备：(1)粗轧机组、中轧机组、预精轧机组、精轧机组以及夹送短、吐丝机。(2)粗轧机组后的回转飞剪、预精轧机组前的事故卡断剪、精轧机组前的回转飞剪、事故卡断剪及轧制平台下的事故碎断剪。(3)轧线上所有活套控制器。(4)轧制平台下载运废料的振动运输机。2.主控台的职能与控制对象：(1)设定、调用、修改轧制程序。(2)控制上述所有轧制区设备的动作及运行。(3)
3、监控轧制区的轧制过程，实现轧制工艺参数和程序控制最优化。(4)控制轧机各机组的轧辐冷却水开与闭。(5)组织、协调轧制生产工艺，保证生产的正常进行。(6)担负轧制生产线的日常生产信息传递，进行轧制区物料跟踪方面的操作。(7)有关生产数据报表的记录与汇总。(8)监视全生产线的机械、电气、能源介质供应系统的设备运行状况与故障显不O3.主控台与生产调度室及各操作台(点)的分工和关系(1)主控台与生产调度室的关系主控台主要负责生产线上轧制生产的组织与协调，即偏重于轧钢生产人员本身的内部指挥。生产调度室主要负责轧制生产的总体指挥与协调，即偏重于轧钢外部的联系。(2)主控台与各操作台(点)的关系五个操作台：
4、入炉操作台、加热出钢操作台、主控台、冷却控制台、卸卷操作台主控台对上述四个操作台具有指挥与领导作用，即设备的开、停机命令、轧制生产的节奏与控制指令都是由主控台发出。4.主控台人员的操作技术素质要求(1)较为全面地了解轧钢工艺知识。(2)具有一定的机械与电控基础知识。(3)对本厂设备(特别是对轧制区的设备)与功能有一定的了解。(4)掌握质量控制的基础知识。二、高速线材轧机电气控制与工艺自动化高速线材轧制工艺的基本特点是：全连续式连轧工艺。较高的成品轧制速度(邢钢高速线材轧机目前最高轧制速度已达到140ms)o表面质量和内部质量全优的成品(公差可达0.1mm)大卷重、高生产率(国内最大线材卷重达2
5、吨左右，最高小时产量达140吨)。对电气控制和自动化控制技术的高要求：(1)连轧工艺对主传动特性的要求：调速范围大；调速精确度高，静态速降小；咬入动态速降小与恢复时间短；调速快。(2)轧制高速度、产品高精度对自动化控制的要求：采用电子计算机完成各部件对自动化的控制。(3)生产的高效率对计算机的要求：采用“目标跟踪”技术；对在线使用的轧馄(辑环)实行自动管理；轧制过程中显示工艺参数；对各个系统及各台设备运行状况进行监视并报警。(1)连轧工艺对主传动特性的要求调速范围大：主传动采用直流电机，速度可控；控速范围大；可以定速运转调速精确度高，静态速降小动态速降小与恢复时间短：咬钢时，转速呈阻尼衰减的波
6、动变化，能稳定轧制。调速快：在尽可能短的时间内完成，以减小轧件中间尺寸变化对线材成品的影响。(2)轧制高速度、产品高精度对自动化控制的要求轧制速度与轧制程序的计算、控制与存贮。根据要求的切头(尾)长度和相应的轧制速度,计算出所有切头飞剪的启动时间、速度超前量大小，并对剪机实行自动控制。在活套控制系统中计算活套挑的抬起、下落时间，实现机组和机架间的活套自动调节。根据预先计算的轧制速度跟踪轧件通过各机组的时间和过程。水冷段水阀开启数量，水阀的开、闭时间与冷却程序的计算、控制和存贮。对所有在线的辅助传动装置实行同步运转计算与控制。在显示屏上以数字形式显示操作人员所需要的数据，如转速、线速度、切头量、
7、超前量、吐丝系数等。2.高速线材轧机各机组的主传动特点粗、中轧机组：机架间间距也较大，采用了重型联合传动装置预精轧机组：由四架或两架轧机组成，采用直流电机单独传动，特点:单独传动的单线预精轧机组，再配合活套控制器无扭精轧机组：采用集体传动形式3 .高速线材轧机自动检测(1)热金属检测器：用于检测轧件的有无。一种是固定式，根据具有一定温度的红钢将产生红外辐射判断。另一种是光电扫描型，利用旋转的多面镜鼓对视场进行扫描，灵敏度高、视场广。(2)活套扫描器：用于检测活套量大小，利用光电扫描脉冲相位比较原理(3)非接触式辐射测温仪：检测轧件温度，利用红钢产生的红外线辐射量大小与其温度成正比的原理。(4)
8、工业电视：用来显示该部位的生产实况高速线材轧机检测元件分布与作用：中乳与膈I轧机组同丽丽解H觥0W卜.检辖此机组内各I用于检利.控制VI架间立活髻量的大小，并与预禧轧机犯后机架间1的热金JS检测器联合为防轧前飞剪提供轧件切头信号.夹送硼e供轧件尾部同步变速信号.孔机蛆间掠传轧机组与褚,用于检I1.控制精轧前活套大小.raw.谖日S器还为gM三_I位就作甫一加热炉出口处每蝶1个用于超麻格横窝,鳖别比IP供用为相入A”加线，为限底系统(1际系统见后述版供钢坯轧厨定息.I加明坯桩号HM防号在51制时(B里目，同时也可为导R气自丽海系统握供供油造号.粗儿机俎出Hh每煤1个为飞剪18攸轧件位(1号，倩助
9、于热全届检测*发出信号，便飞的完成切头、切尾动作；同时出力融踪系统提供孔件位a中9UAW0每煤1个轮阿的1.机母前时扫强矗发出起套信号.预IM1.出口处20用于f精孔叽Ie的暖品而利；寥二为m孔机蛆筋的剪切球的称需、切头飞剪.地下事故碎断剪腹供剪切信号.璃孔机入口处1与他”孔出口处蛆金属险鸿善联合由成叽电!孙S用监测：为计所把供水冷腹的冷却水关闭信号.WUnAhDft1与精孔巩人口处时金属检注解网成信利机蛆爱会麴测：力计JIg供水令段冷却水开启信号，为计铸机提供夹送班对轧件尾部降速控制信号.埔轧机回内1用于机组内埠的魅视超控.同时还使用.钓值IFMS.型VUR1耐控制夫三8M闭.集叁国内1为跟
10、踪系统解警,提供俄终的纥材成屁位SI信号.非殡If式U的为温仪I个数作用第一架出口处1用于蛤用每线的祁刑裁U.靖轧机组前1除也进入稽轧机组赧件加1.1四视8推机的注材温度，以烧定水冷箱内的水雪开启个致.达到拴制冷却的目的.斯太尔摩风冷区1松郦X冷区的冷却效巢.Iiki|IM作用I加热炉区2越视KP的坯情没；除税出炉明坯的情况.礼制区域71台用于超励燃炉推明机推御，2台用于监枷轧机组前活套台：2台用于砒矶，2台用于集卷筒.4.电子计算机与自动化控制两种形式:一种是集中控制系统；另一种是分散控制系统。(1)主设定轧制区主、辅传动速度基准值的计算和正确性检查：包含计算机根据操作工输入的各机架轧制线速
11、度、轧短直径以及选定的轧制程序号计算出主、辅传动的转速。轧制区主、辅传动基准值用数字键盘单独设定：代表机器与操作者的交流标准。轧制过程中，在0100%范围内改变主、辅传动的主引导值：使轧制线上与主传动有关的设备以设定的速度基准值的某个百分比运行轧制程序存贮：几十个轧制程序，以便随时调用。轧制过程中对某一机架的基准值进行单机校正：单机校正分手动自动两种方式。手动校正在主控台上人工干预进行，自动校正由活套调节自动进行。轧制过程中，轧制速度(转速)的级连校正：上游调节和下游调节粗、中轧机主传动轴的自动定位主、辅传动爬行值计算和设定轧机单机启动和机组集体启动预精轧区、精轧区的废品监测(11)夹送转速度
12、基准值的计算(2)程序控制粗、中轧机组的工艺控制：a.操作状态选择；b.各机架的横移和夹持爪锁紧；c.飞剪控制；d.小张力自动控制。预精轧、精轧机组的工艺控制：a.活套(立活套、水平侧活套)的自动控制；b.精轧机组前剪切系统的顺序控制；c.精轧机控制。各机组轧辐冷却水控制。液压、润滑系统的控制：a.液压系统控制；b.润滑控制；e.液压、润滑系统故障检测。轧制节奏的控制：a.粗轧机组出口与飞剪之间；b.斯太尔摩运输段。(3)剪机控制回转式飞剪：剪切过程中剪刃随工件同步前进。卡断剪及其控制：剪刃靠气缸压力卡住轧件，使轧件在轧辑的拖拽力作用下被切断。地下事故碎断剪：滚筒式剪切机回转式飞剪原理：利用曲
13、柄轴的旋转，相对的两个剪刃作上、下运动或旋转运动而进行剪切的。当光电元件检测到轧件头部信号时，通过计算机逻辑单元经一定延时，飞剪自动启动切头；检测到轧件尾部信号后，飞剪就自动启动切尾；在轧钢过程中飞剪停止在等待位置准备下次剪切。剪刃的运动轨迹：启动飞剪后，剪刃由等待位置1,加速旋转到剪切位置2,这时速度已达到轧件的速度并进行剪切。由位置2到位置3进行制动，制动后飞剪再回到等待位置1准备下一次剪切。(4)活套控制活套控制方式的选择：活套控制的目的：进行无张力轧制，以保持良好的轧件表面形状和尺寸精度。类似于圆盘。分类：a.下活套挑：轧件咬入B机架后，在机架间设置的引导槽下降，因轧件自重而形成活套。
14、b.上活套挑：由在轧机之间所设置的导辐上升而形成活套。c.水平侧活套挑：轧件被咬入B架，同时由于起套根的作用，使轧件在水平侧边被挤出而形成活套。活套的控制方式：活套控制采用计算机自动控制，(5)小张力自动控制采用计算机控制技术对粗、中轧机架间张力进行自动调节控制。目前常用“轧制电流轧制速度”方法。控制方法：通过A机架的调速系统调节A机架电机的转速，使A机架的电流恢复到基准值，以实现A和B机架之间的无张力(实际上应是小张力)轧制。(6)轧件的物料跟踪跟踪并在各个操作台(点)显示从入炉至卸卷的每一根钢坯的数据。存贮、打印每批钢坯的坯号、数量、坯重、卷重、规格等信息。自动接收钢坯秤和成品秤的重量信息。向标牌打印机发送打印信息。班产量报告的显示和打印，各类时间报告的显示和打印。5 .故障报警、信号显示和剪机联锁(1)故障报警与信号显示包含内容：故障区域；颜色和符号区分故障类型；光声引起注意；故障清单。(2)剪机联锁事故处理段与剪机分布：照轧制线上剪机的分布，可将整个轧制区分为若干“事故处理段”。总结：故障状态下，总是利用靠近事故区前的剪机碎断后续轧件，能在故障排除后剩余轧件可继续在后续轧机上轧制。故障排除后，主控台操作人员必须借助手动解除剪机碎断的指令。当4号事故段发生故障时，如果精轧机前剪切系统有故障不能执行碎断指令时，则粗轧机组后飞剪应自动启动碎断轧件。任务二：主控台操作
