关键词：酸洗;自动控制;C80——EPC/HPC
Chen Ge
Abstract：This paper introduces the automation control systems applied to the acidification disposal for the metal band surface. Computer components of this control system, technical specialties, program functions and control methods are all explained. The automation control systems are dependable and can auto-control completely.
Keywords：acidification disposal; automation control; C80——EPC/HPC
酸洗主要是对带钢表面进行处理，它是不锈钢制造过程中最关键的步骤之一，酸洗的效果直接影响着不锈钢成品质量的好坏。我公司的一条酸洗处理线其机械及电气设备全部由国外进口，采用全自动控制，自动化程度达到国内先进水平。
1 系统概况
这条处理线的全线设备都是由国外进口，主要由入口段、脱脂段、入口活套小车、加热炉段、酸洗段、出口活套小车、出口段构成，生产工艺流程如图1所示。本文主要针对其中的酸洗控制系统，从硬件配置、软件功能以及控制方式特点等方面加以阐述。
图1 生产工艺流程图
2 硬件配置
2.1 酸洗段设备的构成
这套酸洗设备是由法国BEUGIN公司提供，由以下几个部分组成：①1#、2#、3#电解酸洗槽;②1#刷洗单元;③4#电解酸洗槽;④2#刷洗单元;⑤5#、6#电解酸洗槽;⑥预清洗单元;⑦3#刷洗单元;⑧最终清洗单元;⑨带钢烘干单元;⑩电解液预备罐，以及相应的电机、编码器、接近开关，变送器、阀门、过滤器等。
2.2 系统硬件配置
控制系统采用的是法国ALSTOM公司的C80—HPC，为带双CPU的C80—HPC。其中CPU1用于出入口带钢控制，CPU2用来对脱脂和酸洗段的设备进行控制及脱脂段、酸洗段工艺数据的采集处理。系统硬件配置见表1。
表1 系统硬件配置
3 软件配置
3.1 C80—PEC/HPC软件特点及功能
C80—PEC/HPC是基于Intel Architecture vxWorks实时系统的高性能控制 器。它广泛应用于冶金、石油、煤炭、交通等行业，功能强大、编程环境友好，采用先进的编程语言，可以安装VMIC VME板和PCMCIA、PMC扩展板。有如下优点：
（1）响应快（VDM6000为400 µS）;
（2）可安装多个处理器（最多可达4个）;
（3）一个处理器可以处理多个资源;
（4）一个资源中可以处理所有任务的多个循环;
（5）在程序运行过程中可以自动定义优先权;
（6）可以对I/O信号进行仿真修改;
（7）系统自诊断;
（8）每一个处理器都可以与以太网连接。
3.2 C80—PEC/HPC的系统体系
C80—PEC/HPC的系统体系如图2所示。其主要功能有：
· TCP/IP服务
· 内存管理
· 资源管理
· Sycoreg 工具
· 自动启动应用程序脚本
· 版本管理
· 看门狗特性
图2 C80—PEC/HPC的系统体系
3.3系统的网络结构
该控制系统的网络采用了分布式局域网，其中包括：
①以太网——实现HPC与工程师站、远程维护站、服务器等的通讯;
②N80网——实现HPC与马达控制中心、主操作台、辅助操作台、电磁阀等设备的信息通讯;
③CANBUS总线——实现HPC与主传动、辅助传动系统的信息通讯;
3.4控制软件编程环境
①工程师站采用WINDOWS NT4.0软件平台;
②HPC采用VX-WORKS实时操作系统;
③HMI工作站采用WONDERWARE INTOUCH7.1编程环境;
④C80-HPC可编程控制器采用P80C编程环境;
3.5控制方式
本系统可以实现全自动控制、机旁手动控制、画面显示，并且操作人员可以在自动控制的时候进行人工干预。
4 控制系统的功能
酸洗主要是用酸、碱或其它溶液对带钢表面进行处理，其效果直接影响着不锈钢成品质量的好坏。在本套酸洗系统中它主要分为七个步骤，具有六种控制功能：
4.1 步骤：
①酸洗：对带钢表面进行酸洗处理;
②刷洗：对带钢表面用热水进行刷洗;
③电解液处理：用电解液对带钢表面进行处理;
④化学处理：加入相应的化学试剂对带钢表面进行进一步处理;
⑤预清洗：用清水对带钢表面进行初步清洗;
⑥最终清洗：用热水对带钢表面进行最终清洗。;
⑦烘干：采用热空气对带钢表面进行烘干处理。
4.2 控制功能：
4.2.1 液位及PH值控制
酸洗段的每个罐都安装有自动数据采集器，可以根据采集到的实际液位、PH值，通过自动打开或关闭出入口阀门，自动调节罐内溶液的液位和PH浓度，来达到设定值。
4.2.2 温度控制
酸洗段的每个罐中的溶液（各种酸、碱及其它）都要求一定的温度，因此罐内的溶液首先要小循环，通过加热器对溶液进行加热，在本段程序中采用了PID调节使其温度保持恒定，方法简便，运行可靠。
4.2.3 电解槽电流控制
电解槽中的溶液在进行电解时，针对不同的钢种、不同的厚度所需的电解电流也是不同的，所以该系统还可以根据预先的设定，自动调节电解电流的大小。
4.2.4 酸洗过程控制
各种酸由新酸罐打到相应的罐内，先进行小循环加热，当加热到设定的温度后（即温度控制），就进行大循环，打到酸洗槽内，对带钢表面进行处理。当传感器检测到线上的带钢速度为零时，该系统立即将酸洗槽内的酸排到罐内，以免损伤槽内的带钢。
4.2.5 刷洗过程控制
刷洗单元包括刷洗机、刷辊、编码器。刷洗开始时，刷辊就会向下运动，这时由编码器测量刷辊位置并送给计算机。当刷子接触到带钢时，刷辊就停在这个位置，对带钢表面进行刷洗。检测单元会对刷子自动检测，如果刷子经过长时间的使用，被磨光，刷辊就会自动抬起到换刷子的位置，要求更换新的刷子。
4.2.6 排污控制
排污（地坑泵）系统是依靠液位来控制的，地坑泵始终在运转，当液位在设定范围内时，为小循环，即地坑内自循环，当液位高于设定值，为大循环，即向外排放液体。
5 结束语
全线一次试车成功，并在一周之内迅速达产，产品质量也全部合格，这套自动控制系统运行可靠、操作简单、自动化程度极高，完全实现了全自动运行，达到了预期效果。
