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第1章 综述 1

1.1 钢铁生产控制及管理系统概述 1

1.1.1 概述 1

1.1.2 钢铁工业生产过程特点 1

1.1.3 我国钢铁生产信息化和自动化的发展与现状 2

1.1.4 系统的构成 5

1.1.5 信息化及自动化控制系统的开发流程 9

1.1.6 钢铁企业信息化自动化的发展趋势 9

1.2 冶炼过程控制系统 12

1.2.1 概述 12

1.2.2 原料过程控制系统 12

1.2.3 烧结过程控制系统 14

1.2.4 焦炉过程控制系统 16

1.2.5 高炉过程控制系统 17

1.2.6 炼钢过程控制系统 19

1.2.7 精炼过程控制系统 20

1.2.8 连铸过程控制系统 22

1.3 轧钢过程控制系统 24

1.3.1 概述 24

1.3.2 轧钢自动化系统的功能述评 24

1.3.3 热轧过程控制系统 25

1.3.4 轧机的传动控制 27

1.3.5 轧制生产过程控制的关键技术 28

1.4 多级控制系统的功能分配 32

1.4.1 概述 32

1.4.2 生产制造执行系统 33

1.4.3 过程控制系统 34

1.4.4 基础自动化系统 34

1.4.5 电气传动控制系统 35

参考文献 36

第2章 电气传动控制系统 37

2.1 概述 37

2.2 直流传动系统 37

2.2.1 晶闸管整流器 37

2.2.2 直流调速系统分类 42

2.2.3 双闭环直流调速系统静特性 47

2.2.4 双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能 49

2.3 交流变频传动系统 52

2.3.1 变频器类型 52

2.3.2 异步电机变频调速系统 63

2.3.3 同步电机变频调速系统 74

2.4 调速系统的数字控制 79

2.4.1 数字控制技术 79

2.4.2 微机数字控制器 81

2.4.3 检测回路和数据通信 82

2.5 典型传动系统方案 83

2.5.1 轧钢机辊道传动控制系统 83

2.5.2 开卷卷取张力控制系统 84

2.5.3 多辊传动同步控制 85

2.6 变频装置的选型 88

2.6.1 变频装置的种类 88

2.6.2 变频装置的选型 91

2.7 几种典型的变频器介绍 100

2.7.1 西门子变频器产品 100

2.7.2 ABB变频器 104

2.7.3 日立变频器 107

2.7.4 三菱变频器 108

2.7.5 安川变频器 109

参考文献 110

第3章 基础自动化控制系统 111

3.1 概述 111

3.1.1 基础自动化在冶金自动化系统中的位置 111

3.1.2 基础自动化常规控制功能 111

3.1.3 基础自动化主要构成 112

3.1.4 基础自动化的发展 112

3.2 系统架构 113

3.2.1 控制器 114

3.2.2 SCADA系统 125

3.2.3 网络 131

3.2.4 特殊仪表 156

3.3 主要控制功能 173

3.3.1 连续过程控制功能 174

3.3.2 顺序逻辑控制功能 176

3.3.3 工艺控制功能 183

3.4 典型控制系统的应用实例 188

3.4.1 某冷连轧机控制系统的配置方案及功能分担 188

3.4.2 某冷轧连续退火机组控制系统的配置方案及功能分担 190

3.4.3 某高炉控制系统的配置方案及功能分担 190

3.4.4 某热连轧机控制系统配置方案及功能分担 193

参考文献 196

第4章 过程控制系统 197

4.1 概述 197

4.2 典型过程控制系统组成 197

4.2.1 硬件 198

4.2.2 网络 199

4.2.3 操作系统 201

4.2.4 数据库 204

4.3 典型过程控制系统架构 205

4.3.1 小型机及容错架构 205

4.3.2 PC服务器多机架构 207

4.3.3 PC服务器单机架构 207

4.4 主要软件系统 208

4.4.1 平台及中间件 208

4.4.2 应用软件 213

4.4.3 钢铁生产数学模型 217

参考文献 232

第5章 生产制造执行系统 233

5.1 概述 233

5.1.1 生产制造执行系统的定义和简介 233

5.1.2 企业信息化与生产制造执行系统 236

5.2 体系架构 237

5.2.1 钢铁企业MES的技术架构 237

5.2.2 钢铁企业MES的软件功能架构 237

5.2.3 钢铁企业MES的技术特点 238

5.3 功能说明 239

5.3.1 订单管理 240

5.3.2 质量管理 240

5.3.3 生产合同管理 243

5.3.4 作业计划管理 246

5.3.5 物料跟踪与实绩管理 249

5.3.6 仓库管理 250

5.3.7 发货管理 252

5.3.8 工器具管理 253

5.3.9 作业绩效管理 255

5.4 高级功能 256

5.4.1 高级计划排程 256

5.4.2 动态成本控制 257

5.4.3 基于指标的参数优化功能 257

5.4.4 能源监控与管理 257

5.5 实施方法 258

5.5.1 项目启动 258

5.5.2 方案设计 258

5.5.3 系统实现 258

5.5.4 系统测试 259

5.5.5 上线 259

5.5.6 功能考核 259

5.6 典型案例 260

5.6.1 某宽厚板MES系统 260

5.6.2 某中厚板分公司炼钢与轧钢制造管理系统（MES） 260

5.6.3 某特钢属地制造系统（MES） 261

参考文献 261

第6章 典型钢铁生产综合控制系统案例 262

6.1 高炉控制系统 262

6.1.1 概述 262

6.1.2 系统结构 264

6.1.3 主要控制功能 265

6.2 炼钢自动化控制系统案例 279

6.2.1 概述 279

6.2.2 系统结构 282

6.2.3 主要控制功能 285

6.3 热连轧控制系统 291

6.3.1 概述 291

6.3.2 系统结构 292

6.3.3 主要功能 295

6.4 冷连轧控制系统 332

6.4.1 概述 332

6.4.2 系统结构 335

6.4.3 主要功能 337

6.5 冷轧处理线控制系统 341

6.5.1 概述 341

6.5.2 系统结构 343

6.5.3 主要功能 345

参考文献 353

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