3.3 系统功能
(1) 变频调速控制系统功能
根据恒压供水的工艺要求，保证供水系统的压力稳定，采用变频调速装置，实现压力闭环控制，能够满足其1.2MPa恒压要求。对于泵类负载采用以压力为参量的双闭环串级调速控制系统，以速度为内环，压力为外环的双环控制系统。为了使被控压力维持在12公斤，当压力降低不能满足要求时，反馈信号(压力)减少，控制系统自动控制，使电机增速，使供水管道水流产生加速度，提高水压，以维持输水管道要求的供水压力。
水泵采用压力闭环控制时，调速范围必须按照水泵的压力与流量的变化关系确定，对单台水泵而言，水泵调速范围大约为电动机的额定转速的30%，当多台水泵并联运行时，且其中有恒速运IMATIC转的水泵时，流量变化范围要缩小，调速范围也要小。
(2) PLC控制站功能
穿水冷却自动控制系统的编程软件采用西门子SSTEP7 V5.3。PLC完成的主要控制功能有:冷却泵的恒压控制、钢温自动调节、高压开关控制等。整个控制过程实现全自动控制。关键的网络通讯控制采用了STEP7中的特殊功能块SFC14“DPRD-DAT”读取DP从站的连续数据，采用SFC15“DPWR-DAT”向DP从站写连续数据用PLC实现钢温自动调节，其原理为采用红外测温仪，逐根监测钢材在线温度，并送入上位监控站，然后根据存储在上位机的经验数据表查表，并把查得的水量值送到PLC中，在PLC中采用PID闭环调节，自动调节薄膜调节阀的开度，以自动调节穿水流量，调节钢温。同时根据反馈温度微调阀门开度，以进一步精调钢温。
(3) 上位监控功能
上位机监控系统采用研华工业控制机、西门子WINCC6.0监控软件。把PLC采集到的各种信号在监控画面上显示，并有人工参数设定，报警显示等功能。具体功能如下:
●实时位置监控:监控各个信号点的状态;
●信号采集:由变频器通过总线通讯采集过来的电机的转速、电流;
●钢材温度及调节阀开度的显示;
●温度曲线记录;
●人工参数的设定;
●报警系统变频器故障显示等。
上位机监控功能有利于进一步分析所取得的数据，达到更好的穿水效果。
主监控画面如图4所示。温度曲线记录如图5所示。
图4 主监控画面
图5 温度曲线记录
4 结束语
经过穿水冷却的钢材上冷床的温度平均降低了100-130℃，棒材铁素体晶粒度达到10级，晶粒度提高2级。改善了产品各项力学性能，抗拉强度平均提高了35~40MPa，表面气泡现象基本没有了，钢材性能合格率由96.5%提高到了99.8%。控制系统硬件结构合理，满足工艺要求;应用软件结构清晰，功能完整，运行可靠;整个系统完全满了生产需要，达到设计要求，取得了良好的社会和经济效益。
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