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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