第2期（总第225期）
2021 年4 月机 械 工 程 与 自 动 化
MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION
No2Apr
文章编号=672-6413（2021）02-0144-02
马峰
（山西太钢不锈钢股份有限公司，山西太原 030003）
摘要：EPS （Eco-Pickled Surface ）钢板表面免酸洗处理技术是美国TWM 公司开发的使用物理方法清除钢板 表面氧化皮的先进技术，太钢热连轧钢卷表面处理线是国内第一条引进的EPS 表面免酸洗加工处理线。对 EPS 表面免酸洗线的项目设计、工作原理、控制系统配置、系统控制功能等进行详细阐述。
关键词：免酸洗表面处理；控制系统；热连轧带钢
中图分类号： TP273 文献标识码： A
1项目概况浴帘挂钩
太钢热连轧钢卷表面处理线设计能力为年处理钢 卷50万吨，其主要功能是使用先进新型环保的无酸表 面清洁技术对钢卷进行表面处理，利用钢砂、水、水基防 锈剂作为工作介质，通过喷射泵对带钢表面进行喷射处 理，以去除带钢表面的氧化物或氧化铁皮，然后使用气 刀装置进行气刀吹干而使带钢表面清洁光滑。此工艺 代替酸洗、拋丸、高压水冲洗等传统处理工序，不仅避免 了酸洗工艺对于空气、水及工人健康的影响，也能很好 地避免如拋丸车间的空气污染等，杜绝了废弃物的产 生，而且介质全部循环利用，钢卷表面清洁度高，具有更 优越的抗腐性能，实现了绿生产，达到了节能、降耗、 环保的目的，满足了高端用户和特殊行业的需求。钢卷 表面处理线主要由三部分组成：①开卷、矫直、剪切、卷 取等配套设备，由CISDI 中冶赛迪、陕压、太重设计制 造；②EPS （Eco-Pickled Surface ）表面免酸洗处理单元， 由美国TMW 公司设计制造（目前太钢热连轧厂配置了 三个单元）；③钢卷产品包装线，由厂家信诺设计制造。2 EPS 表面免酸洗处理单元工作原理
风力摆控制系统EPS 单元由钢砂筛分系统、水循环系统和喷砂清 洗系统三部分组成。钢砂筛分系统主要设备包括一次 沉淀池、二次沉淀池（P1和P2）、运渣池（P3）、旋风分 离器；水循环系统主要设备包括磁力分离器水箱、过滤 水水箱、废料渣清理装置、最终清洗水箱、热交换器；喷 砂清洗系统主要设备包括涡轮室、砂浆涡轮机、射流 器、运输辐道及导向杆、挤干辐、冲洗装置。
EPS 工艺单元的核心是砂浆涡轮机，如图1所 示。砂浆混合物（钢砂和水）持续不断地被泵送到涡轮 机高速旋转的叶轮上，朝着带钢表面的叶轮外围是开 口的，砂浆混合物流出后喷射到带钢表面上。带
钢表 面每秒钟受到数千次钢砂打击，用以除去钢卷表面的 铁鳞。同时，涡轮室内部的高压水也喷到带钢表面上, 将带钢表面上的铁鳞颗粒和钢砂冲洗掉，回流到钢砂
和铁鳞分离装置，并且钢砂可以重复循环使用。
图1砂浆涡轮机
一个EPS 单元里有8个砂浆涡轮机，带钢上面4 个、下面4个，可以覆盖整个带钢宽度。太钢热连轧钢 卷表面处理线目前配置了三个EPS 单元。3 EPS 处理线控制系统构成和功能
EPS 处理线采用两级计算机控制系统，即基础自 动化控制系统L1和过程控制计算机L2,L1与L2之 间通过以太网通讯，控制系统组成示意图如图2所示。 图2中，EPC 为钢板对中控制；CPC 为钢板对边控制； MCC 为电气控制配电柜；PA1、PA2为终端PC ； ASW1、ASW2为交换机。
3. 1 基础自动化控制系统L1
L1控制系统采用西门子S7-400 PLC 、ET200M \ ET200S 分布式I/O 模块（如图2中的伺服阀液压站IO 站、主操作台IO 站、辅助液压站IO 站和各种阀台IO 站）以及西门子FM458处理器等硬件配置，主要实现生 产线的时序控制、速度控制、张力控制、产品跟踪信息的 控制等功能。采用主站PLC/从站ET200结构进行配 置，各个系统组成部分主要通过Profibus 进行通讯。
SIEMENS S7-400 PLC 用于一般顺序控制，主要完 成辅助系统控制、作业线顺序控制、定位控制速度主令、 自动分切控制、数据通信、开卷机张力控制、卷取机张力 控制等。
EPS 免酸洗表面处理线PLC 控制系统通过Profinet 网络进行通讯，主要实现带钢表面的物理打击除磷、除 磷介质的循环利用及废物的分离控制等功能。EPS
收稿日期： 2020-10-15； 修订日期： 2021-03-04
作者简介：马峰（1967-），男，山西平遥人，高级工程师，本科，主要从事热连轧自动化技术管理工作
。
2021 年第2 期马峰：热连轧带钢免酸洗表面处理线控制系统溴代环丙烷
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EPS 带钢表面检测功能、带钢表面光亮度检测、EPS 速 度自动设定等。
Ethernet
PLC 控制功能主要有：钢砂筛分功能、水循环使用功能、 喷砂清洗带钢表面PID 控制功能、带钢表面风干功能、Profibus
图2 EPS 控制系统
逆釘
出口下入口下 夹送辗夹送棍 逆变器逆变器
EPC 辅助液主操作V7阀台V5阀台
压站10 台1#10
开卷机 逆变器
HMI 控制系统由服务器和PC 终端组成，通过 WnCC 工业组态软件完成HMI 的开发及人机画面显 示，并对部分过程数据进行归档。主要功能包括作业线 生产状态模拟显示、辅助系统状态显示、设备状态显示、 自动化系统运行状态显示、钢卷跟踪显示、故障显示及 报警、维护画面(如设备锁定)等。表面处理机组显示画 面如图3 所示。
图3表面处理机组显示画面
3. 2 过程控制计算机L2
过程控制计算机L2采用C/S 架构，硬件配置为 HP PC 服务器(如图2中的PA1、PA2)，通过Visual Stu
dio 2010开发软件进行前台开发，采用Microsoft SQL Server 2008数据库进行数据存储，L2控制功能 如下：
(1) 生产计划管理：主要是对钢卷的数据进行管理，
钢卷数据主要包括钢卷的规格信息、强度信息以及钢 卷的计划分卷数据等等。
(2) 产品数据的跟踪：根据L1控制逻辑的信号, L2完成数据的传递，并画面直观显示，同时人工可以 进行修正。钢卷跟踪提供的功能有钢卷位置修正、卷 号登录和重量修正。
(3) 设备运行参数的计算、设定及归档：根据带钢 的材质及规格，对设备进行参数的计算和设定，并实现 生产规程数据的收集、存储及读取发送。
(4) 生产记录和L1、L2数据的通讯。3. 3 自动化仪表防盗机箱
显示器电路板在卷取卸卷装置的1号步进梁设置1套钢卷贸易 结算秤，由压头、接线盒、称重终端和特殊电缆、称重台 架构成。称重终端安装在操作室，采用台面安装方式。 称量信号送表面处理线的L1系统进行监视，信号通 过Profibus-DP 传输；同时也可在操作台通过称重终 端进行监视。4结束语
太钢热连轧厂钢卷表面处理线的投产，标志着太 钢在带钢表面处理的节能环保生产技术上达到了国内 领先水平，同时，通过对引进技术的消化吸收，也为下 一步自主研发免酸洗工程技术打下了基础。
参考文献：
[1]谭宁，李俊.热轧带钢免酸洗技术进展[J ].轧钢，2014
(1)：47-50
Control System of Pickle-Free Surface Treatment Line for
Hot Continuous Rolling Strip Steel
MA Feng
草本精华(ShanxiTaigangStainlessSteelCo ，Ltd ，Taiyuan030003，China )
Abstract : EPS (Eco-Pickled Surface) steel plate surface pickling-free treatment technology is an advanced technology developed by the US TWM company to use physical methods to remove oxide scale on the steel plate surface . The surface treatment line for hot continuous rolling steel coils of Taiyuan Iron and Steel Co. , Ltd. is the first domestic pickling-free processing line with the ntroductionofEPStechnology Thisarticleelaboratesontheprojectdesign ， workingprinciple ， controlsystemconfiguration ， and systemcontrolfunctionsoftheEPSsurfacepickling-freeline
Keywords ： Eco-PickledSurface ；controlsystem ；hotcontinuousro l
ingstripsteel
