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涂层带钢板生产线控制系统设计文献综述

 2020-08-11 22:42:42  

1.目的及意义
项目背景:

涂层钢板又称镀层钢板。在具有良好深冲性能的低碳钢板表面涂覆Sn,Zn,Al,Cr,Pb-Sn合金,有机涂料和塑料等的制品的统称。常用的涂(镀)层钢板包括镀锡薄板,无锡钢板,镀锌钢板,镀铝钢板,镀铅-锡合金钢板和有机涂层钢板等。

彩涂板的涂层既起到保护作用又增加了装饰性,且色泽持久不容易褪色,不同的彩涂板品种表面还可增加压花、印花不同类型的色彩和表面结构。虽然传统钢板的价格比彩涂板要低一些,但由于在成形后还需进行装饰保护工序,因此,相比之下彩色涂层钢板的性能价格比还是存在明显优势。彩色涂层钢板与传统的钢板相比,具有安装便捷、施工速度快(无湿作业)、连接牢固可靠、施工季节不受限制、不做二次装修等优点。彩涂板在建筑及室内装饰方面还有一个非常有利的优点,即可以起到防火作用。涂层表面即使在高温的烘烤下也能保持光泽,表面颜色无任何变化。在加工方面,优质的彩涂板在经过折弯或冲压后其表面涂层无脱落现象,涂装质量远比在成形金属表面进行单体喷涂的质量更均匀、更稳定、更理想。在使用时间方面,彩涂板明显比传统钢板耐用,在室内可保持20-30年以上光泽不生锈。

涂层钢板的生产线按功能分为入口段、工艺段和出口段,典型的二涂二烘彩涂板生产工艺流程为:基板开卷—切头、切尾—缝合—入口活套—碱洗—刷洗—漂洗—化学预处理—干燥—初涂—初涂烘烤—冷却、干燥—精涂—精涂烘烤—冷却、干燥—出口活套—剪切、分卷—卷取。在整个生产线运行过程中,需要对电机的速度和钢板的张力进行精确的控制,若带钢张力过大,会造成断带或轧后钢卷内呈鸡心状,若带钢张力过小,会造成勒辊或带钢跑偏断带损坏轧辊。总的来说,如果带钢张力选择不当,会影响带钢质量和实际操作。

项目目的:

本次研究的目的是设计一种涂层带钢板生产线牵引、放卷、收线速度可根据工艺要求自动匹配的控制系统。通过PLC调节各变频器控制对应传动点电机的输出来实现涂层带钢板生产线牵引、放卷、收线速度自动匹配,使该系统满足控制涂层带钢板生产线牵引、放卷、收线等各传动点的生产工艺要求。

项目意义:

随着时代的进步,现代化的发展也变得越来越快,钢板的应用也越来越广,无论是汽车、轮船,还是建筑、厂房等等,都需要大量的涂层钢板,因此不仅要求钢板的质量要好,而且效率要高。而现代涂层钢板生产线的自动化程度随着微电子技术、电力电子技术、计算机控制技术、电机调速技术的发展而日益提高,在生产过程中,需要让钢板的张力保持恒定来保证钢板的质量,而恒张力控制实质上是电动机的转速控制,变频控制技术就可以很好地实现所需要求。

国内研究现状:

目前国内具有代表性的是由北京机械工业自动化研究所是直属中央大型工业企业委员会的多专业综合性研究所开发出的彩色涂层钢板生产机组。其特点是:(1)具有当代国际水平,而且大大减少了投资,缩短了制造时间,提高了投资回报率;(2)机组是二涂二烘型或多涂多烘型连续涂层机组;(3)开卷段可以配备双剪切机,使得开卷作业具有更大的灵活性;(4)脱脂清洗适应能力很强,除可用镀锌板做基板外,还可用冷轧板和热镀锌板做基板;(5)先进的双涂布头结构,可快速更换涂料和涂敷辊,从而可节省大量更换时间;(6)固化炉设有悬垂检测,可以引入控制系统,对炉内钢板的垂度实行检测和控制;(7)在烘烤炉内配备有带材温度测量和防爆监测控制系统,能够安全生产。且配有焚烧炉和废热锅炉,既能充分利用热能,又防止了污染;(8)固化炉内多段控温,燃烧器采用比例控制,炉内温度变化均匀、平缓;(9)出口段有剪切机,可将带材接缝及其前后漏涂部分快速切除;(10)自动化程度高,采用PLC总线联网控制,操作人员随时能获得大量可靠的跟踪材料和生产信息;(11)生产线各设备具有独立的控制系统,具备分段单独调试功能;(12)设备核心控制器可采用PLC,并通过总线联网,可靠性、可扩展性好;(13)单台设备具有急停、手动/自动、单机/联线功能;(14)设备具有过载、故障的检测、诊断、保护功能;(15)设备主要控制部件都选用进口优质产品,提高了系统的可靠性;(16)控制系统具有互操作性、互换性、可集成性、高可靠性和可维护性,系统性能价格比高,工程及维修成本低。

国外研究现状:

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