1、控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計：
根據(jù)退火爐氣氛平衡控制系統(tǒng)的設(shè)計功能和性能指標(biāo)，結(jié)合原理設(shè)計，為實現(xiàn)既定功能，退火爐氣氛平衡控制系統(tǒng)的設(shè)計中主要完成下列關(guān)鍵步驟∶
?。?）設(shè)計控制系統(tǒng)的基本邏輯控制時序。其為作為整個控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行的根本。
?。?）開發(fā)由變參數(shù)PID進(jìn)行控制的精度較高的氫含量控制系統(tǒng)。此功能直接關(guān)系到氣氛平衡控制系統(tǒng)目標(biāo)參數(shù)的實現(xiàn)成果，是臺車爐氣氛平衡控制系統(tǒng)的核心系統(tǒng)。
?。?）用氫安全保護(hù)控制的研究與開發(fā)。含氫量高的保護(hù)氣氛作為冷卻介質(zhì)對帶鋼進(jìn)行冷去熱其優(yōu)點相當(dāng)明顯，但是氫氣的使用也是相當(dāng)危險的，其對控制系統(tǒng)安全性能要求很高，安?？刂茟?yīng)用于氫氣使用的各個環(huán)節(jié)。
（4）完善WinCC畫面系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫，建立氣氛管平衡控制系統(tǒng)分析、監(jiān)控儀表和閥門的顯示及報警功能，設(shè)置保護(hù)氣氛選擇控制曲線及參數(shù)調(diào)整等功能。
?。?）完善氣氛平衡控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理,并進(jìn)行趨勢圖畫面設(shè)計,為后續(xù)測試試驗及正常投入生產(chǎn)提供記錄數(shù)據(jù)供分析使用。
2、臺車爐氣氛平衡控制系統(tǒng)控制程序設(shè)計：
對于臺車退火爐氣氛平衡控制系統(tǒng)程序設(shè)計，包括兩方面∶PLC程序設(shè)計和人機(jī)接口界面（HMI）開發(fā)。本文設(shè)計的編程環(huán)境采用了PCS7過程控制系統(tǒng)軟件，在PLC程序部分使用CFC（連續(xù)功能編程）語言、SCL語言和SFC（時序功能控制）語言;在PCS7系統(tǒng)集成的人機(jī)界面WinCC可視化圖形編程軟件完成開發(fā)，用于操作人員生產(chǎn)時操作參數(shù)輸入、報警顯示和數(shù)據(jù)存儲。
S7-400CPU控制系統(tǒng)在臺車爐氣氛平衡控制系統(tǒng)中完成了邏輯控制時序、用氫安全控制、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理、信號采集、通訊數(shù)據(jù)處理等功能。
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