АСУ ТП реверсивного стана 1200 ПТС, НЛМК

В 2007 году фирмой «Уралмаш-МО» (генподрядчик) была проведена комплексная модернизация стана 1200, который был изготовлен заводом «УРАЛМАШ» в конце 60-х. Реверсивный стан холодной прокатки 1200 ПТС, НЛМК предназначен для прокатки полосы из электротехнических анизотропных сталей с содержанием кремния 2,8...3,2%, шириной до 1050 мм и выходной толщиной до 0,15...0,3 мм.

«Уралмаш-МО» выполнила проект и изготовила механическое и гидравлическое оборудование; проект, изготовление и поставку тиристорных преобразователей главных приводов выполнила фирма «Тяжпромэлектропривод-2»; АСУ ТП спроектировала, поставила и внедрила фирма «Автоматизированные системы и комплексы».

До реконструкции стан был оборудован аналоговыми системами управления приводами, аналоговой системой автоматического регулирования толщины САРТ.

Главной целью реконструкции стана является обеспечение производительности стана до 18,6 т/час с обеспечением требуемых показателей качества полосы, а именно — отклонение выходной толщины от задания должно находиться в переделах ±5 мкм на 98% длины полосы.

Описание реверсивного стана 1200 и его технологические характеристики

После модернизации стан оснащен (рис. 1): двумя моталками, клетью с гидронажимным устройством, вспомогательными механизмами, изотопными толщиномерами ИТ1 и ИТ2, приводными роликами задающих устройств с датчиками скорости ДС1, ДС2, системами подготовки и подачи эмульсии, насосно-аккумуляторными станциями (НАС) низкого (16 МПа) и высокого давлений (28 МПа).

Функции АСУ ТП 

Функционально в АСУ ТП стана 1200 входят (рис. 2):

1. Системы базового уровня автоматизации:
• системы управления электроприводов валков, моталок, вспоммеханизмов;
• системы управления НАС;
• система селективного охлаждения рабочих валков ССОВ;
• система подготовки и подачи эмульсии на стан;
• система управления гидронажимным устройством (СУ ГНУ).
2. Системы верхнего уровня автоматизации:
• система управления режимами стана (СУРС);
• система автоматического регулирования толщины (САРТ);
• система автоматического управления по программам прокатки (САУС);
• система визуализации HMI.

Аппаратная реализация АСУ ТП 

АСУ ТП стана 1200 (рис. 3) построена на базе программируемых логических контроллерах:

• SIMATIC TDC — системы САУС, СУРС, СУ ГНУ, САРТ;
• SIMATIC S7-400 — управление вспоммеханизмами стана, ССОВ;
• SIMATIC S7-300 — управление НАС, подготовкой и подачей эмульсии.

Связь со станциями распределенной периферии ЕТ200М, главными приводами, толщиномерами происходит по сети Profibus DP — 12 Мбод, сеть выполнена на базе оптических кабелей.

Контроллеры обмениваются данными между собой и с системой визуализации по сети Industrial Ethernet (Process Bus) — 100 MBit.

Система визуализации построена на базе КЛИЕНТ — СЕРВЕРной SCADA-системы WinCC, фирмы SIEMENS. Сервер WinCC обеспечивает данными процесса, архивными данными, сообщениями, изображениями несколько операторских станций на рабочих местах эксплуатационного персонала — АРМы операторов, технолога, электрика. Связь сервера с клиентами производится по сети Industrial Ethernet (HMI Bus) — 100 MBit.

Система визуализации осуществляет сбор и архивирование производственной информации (параметров прокатки относительно выходной длины полосы с дискретностью 1 м, формирование паспортов рулонов), данные паспорта рулона по окончании прокатки рулона передаются в систему сопровождения металла ССМ цеха, выполненной на СУБД ORACLE.

Обеспечение заданных целей реконструкции достигалось заменой электромеханических нажимных механизмов на гидравлические, а также заменой аналоговых систем управления на цифровые.

Проектные работы были выполнены за 8 месяцев, наладочные работы были выполнены за 4 месяца. По окончании наладочных работ были проведены приемосдаточные испытания, которые подтвердили достижение заявленных целей реконструкции по производительности и качеству.

С. М. ВАХРУШЕВ,
главный специалист отдела АСУ ТП.