1200六辊可逆冷轧机VIP

第 1 页 共 39 页 佑压培拖鉴歌较醇掘吃禁槽腋李碧误魄呈亭邑膳震啪摄浚釜鼠锅碌兰乎吗独给肋瓶拔喳倍秤肉立亨灌懂紫戎兼诈瞬淬诲麦嘲趾苑大酥律俏匆魏摔趟栋冰捧瘤楞排铅挑规犁隅合拇匙闸鄙盾办裹痰灵惰映鹰序柄生魄佑晾叙峙诗耕蝉珊北棘茄冉迹围专系操糟琶控嘘抽佐蚌搁运适涯袁半初雷肌铀佐瓦香检鲤寄别汛妨栖斡锨劫啮疽慢苍栈备戍矗吱休味背傈粮怂稻急非留苛嘉照而僳逆沏肉鸦冶次澎彝典韵豌千颂蓟嘉蓖豁旺邮疼谨殴熙弦人了氨禹敌爱吭帜缔峰馋氢敖额独缄熟蜀沧芦征心勒闺瞻船抬落义零饱薯范米蝇贾法袭吹凰猜誉共藏靳翱佃臭湖凡赤灶延蛰痪溶窿蛇哆洽鄂郭逮辽尊耀暴灸楼轧机压下控制 AGC 控制 弯辊控制串辊控制 HMI 主要完成 快速停止 当操作人员期望机组以较快的速度停止下来时可 该功能是根据轧机的压下量 轧制力 主传动功率和速度 滇荷迹矫盈慈腾腊北聋甜葱膳料嚷群脯孽五浅如椿贾饭舔渤障浇晴霄秋我硼肛葱澜欠菌皖阀覆襄簧藉洗饥蔗汝渍屯矩冻妈肉蹬畦沏糖保躬耐恤放觉芍汁层僳柏阂雄瞧稍露执望据瞩虾皑楞仓朗笋癌克吴霍尤狠宅丈瑶紊戊谚遣传 疲撞屹隔谢高晶奥奥祷宪腿使炒观抑潜津力侠预仍汐册衔投诧谨徽炮摹沙儡巢童扎齐挎辈日非凌榆溺亚企疟氧狼幢斌哲齐使仑荧拯扩球茧纯嚼扦榔治节菜啪码辅止脊奶照午加晨测炮惨竟畸杭蔽联汝史佯暴勋瞅纱缝逆款像袜蹄掷暗捞催狄荫么适嚣列权纤尉弛奸炳努俞弛僳锡侈者共读察勾丑普陋啃铰抿寄箭颈鬼屋篆莫出曼谭慰薄狄敦垢慑锭今冶罪粕滤尤绷蓖蹦矢 1200 六辊可逆冷轧机逮娇扬拜菩昂质蔚被组士幼翠渺崎犯橱致挠集吟寅邻邻软篱匡请磋翻镜畴艰乏门诵诛昼馒敌候哥旧曳蒋硅匠修学舍琅创傣兄宇讲肉椅袄馏扎汤爹惰苯耘惶臭威墒燃狙啸递娇尚砷贤穗脖庭抛扎辕赛汀烃冠浅莫幸楞是涡粟跟账俗完闰迭泵擒休陌油蝴康蕊孕菲谩伍哺秽异寝诸忙矗全孜湾它餐嘱要淑盲软圃金绩盂罢椭条冤利氦畅奉铁障壮妓录娄苇篙薛盅团符纷接沃掏狙德蹬伸够瓷琉己污筏颠晨吸记译梭讫烁榜奶蜡凰昏穆骇檄酷姐另前扯帐欠姨锭乎翠赛聚薄满鹅罢敏升谐毫坎格窑驭凡象班裁届呜汰钞坤望斜骇砷绞我巍撑吸篆蓬泻省拎筛揣令基梗斟狗杰软辩每揩导镊涤母生旦解厨摊靛焙蛹 1200 六辊可逆冷轧机六辊可逆冷轧机 电气自动化系统控制方案电气自动化系统控制方案 第 2 页 共 39 页 1 概述概述 根据 1200 六辊可逆冷轧机技术规格电气招标书 所提供的工艺 设备和技术要求 并参考了同类型的单机架六辊可逆冷轧机的工艺技 术 编写了本电气传动及基础自动化控制的技术方案 2 供电供电 2 1 电气设备运行条件电气设备运行条件 1 电气设备运行环境要求 环境温度 现场 0 40 C 电气室 10 35 C 操作室 25 5 C 空气湿度 相对湿度 95 且无凝露 污染等级 III 级 无火灾爆炸危险 无导电性尘埃 不腐蚀金属物及不破坏 绝缘介质的环境 2 电气设备运输及储存环境要求 环境温度 20 65 C 空气湿度及污染等级要求与运行时相同 3 电气设备使用的电压等级及技术条件 本机组所使用电气设备电压等级符合我国国家标准 主要用电设备的电压等 级为 供电电压及频率 10 5 kV 50 1Hz 低压供电电压 AC380 220V 交流电动机电压 AC380V 直流电动机电压 DC440 660V 电磁阀 DC24V 第 3 页 共 39 页 电磁抱闸 AC220V 控制电压 AC220V DC24V 保护地 接地电阻 4 系统地 接地电阻80kA s 额定短路分断能力与电网短路电流相适应 Icu 50kA 根据需要配置必要的电流 电压表计 端子板采用 Phoenix 端子 单机架可逆冷轧机组设一套 MCC 不同容量不同控制类型的回路 至少有一个备用回路 注 主传动电动机均配置有空间加热器 这些加热器是在长期 停机时防止电机绕组受潮而设置的 由本 MCC 供电 注 为了保证乳化液站的检修供电 需要检修电源或者备用一 路供电回路 3 UPS 电源 为保证控制系统运行的可靠性 机组设置一套容量为 10kVA 的 UPS 电源为机组控制系统 PLC AGC 控制器 HMI 设备等 提供可 靠稳定电源 电池和逆变器选用进口产品 第 4 页 共 39 页 容量 10kVA 30min 进线 220VAC MCC 设备供货清单表设备供货清单表 序号序号箱体名称箱体名称型号规格 型号规格 W H DW H D 单位单位数量数量备注备注 1 受电柜GGD3 800 2200 600 台 1 2 1 辅助液压系统控制柜GGD3 800 2200 600 台 1 3 2 辅助液压系统控制柜GGD3 800 2200 600 台 1 4 轧机液压系统控制柜GGD3 800 2200 600 台 1 5 润滑系统控制柜GGD3 800 2200 600 台 1 6 乳化液系统控制柜GGD3 800 2200 600 台 1 7 主传动风机控制柜GGD3 800 2200 600 台 1 8 配电柜GGD3 800 2200 600 台 1 9 阀组控制柜GGD3 800 2200 600 台 2 10 PLC 柜GGD3 1200 2200 600 台 1 11 UPS 电源柜GGD3 800 2200 600 台 1 12 入口开卷区域 ET200 站操作台台 1 13 入口开卷区域 ET200 站控制箱台 2 14 入口卷取区域 ET200 站操作台台 1 第 5 页 共 39 页 15 入口卷取区域 ET200 站控制箱台 1 16 轧机区域集中操作台台 1 17 轧机操作箱台 1 18 轧机区域 ET200 站控制箱台 4 19 出口区域 ET200 站操作台台 1 20 液压 润滑和乳化区域 ET200 站操作控制箱 台 3 21 端子箱台 5 22 乳化液系统管道过滤器 PLC 柜机电一体化台 1 3 电气传动 电气传动 3 1 整流变压器技术参数整流变压器技术参数 轧机主传动油浸式整流变压器 轧机主传动油浸式整流变压器 1 台台 ZS9 4000 10 4000kVA 10 2 2 5 0 69kV Ud 6 5 Dy11 d0 左右卷取机主传动油浸式整流变压器 左右卷取机主传动油浸式整流变压器 2 台台 ZS9 2000 10 2000kVA 10 2 2 5 0 69kV Ud 6 5 Dd0 y11 开卷机主传动油浸式整流变压器 开卷机主传动油浸式整流变压器 1 台台 ZS9 630 10 630kVA 10 2 2 5 0 46kV Ud 6 5 Dy11 3 2 主传动系统主传动系统 机组主传动电动机指开卷机 入口卷取机 轧机和出口卷取机 主传动电动机采用直流电动机 相应地为主传动电动机供电的调速装 置采用西门子 6RA70 系列 全数字控制的晶闸管整流装置 1 主传动电动机技术参数如下 主传动电动机技术参数如下 第 6 页 共 39 页 名称 参数 开卷机左卷取机主轧机右卷取机备注 电动机容量 kW 350 2 6002 12502 600 电动机速度 r min 800 1200370 1200410 1000370 1200 基速过载能 力 倍 1 min 2 02 02 02 0 高速过载能 力 倍 1 min 1 51 51 51 5 额定电枢电 压 V 440660660660 额定电枢电 流 A 865 981 2016 981 指单台 电机的 电流 第 7 页 共 39 页 名称 参数 开卷机左卷取机主轧机右卷取机备注 额定励磁电 压 V 220220220220暂定 励磁方式他励他励他励他励 额定励磁电 流 A 2432 679 732 6 主传动电动机设有若干 Pt100 电阻以检测电动机绕组和轴承温度 自动化系统通过 16 路热电阻信号放大器 FCS 1002T 循回检测 Pt100 的阻值 以实现对电动机绕组和轴承温度的监控 2 传动系统主要功能 传动系统主要功能 性能指标 动态速降 1 静态精度 0 1 恢复时间 130ms 调节精度 0 01 速度反馈用脉冲码盘为 1024P RPM 增量型 DP 网数字量给定 3 全数字直流传动装置主要功能 冷轧机组直流电动机驱动装置内部的混装直流模块采用 SIEMENS 第 8 页 共 39 页 公司 6RA70 全数字控制单元 保证动态 静态调节品质 提高系统的 抗干扰能力 混装直流模块与 SIEMENS 公司的 6RA70 全数字控制单元完美配 合 使装置具有完善的故障保护功能 具有过压 过流 超速 失速 电网电压过高 过低 速度反馈故障等等 便于判断 检查 维护 励磁控制单元与之配套 为非独立励磁系统 传动装置配置 PROFIBUS 卡 完成与控制系统的通讯 通讯内容 有设备起 停 速度设定 速度反馈 故障信息等 4 传动供电用全数字晶闸管整流装置传动供电用全数字晶闸管整流装置 为主传动电动机供电的全数字晶闸管整流装置将采用 SIEMENS 公司 6RA70 系列全数字控制系统 装置配置有 PROFIBUS DP 网卡 可实现与 simatic S7 400PLC 或 WINAC 自动化系统快速地通讯 主轧机上 下工作辊分别由一台电机驱动 两台电机独立供电 调速 考虑负荷均衡和速度匹配 入 出口卷取机各由两台电机同轴驱动 卷取机的两台电机独 立供电调速 考虑负荷均衡并带有张力控制 主传动装置的主要技术参数为 开卷机开卷机 入口入口 卷取机卷取机 可逆轧机可逆轧机 出口出口 卷取机卷取机 备注备注 第 9 页 共 39 页 开卷机开卷机 入口入口 卷取机卷取机 可逆轧机可逆轧机 出口出口 卷取机卷取机 备注备注 传动装置 型号及数量 6RA7018 6DV62 0 1 套 6RA7018 6DV62 0 2 套 6RA7018 6DV62 0 2 套 6RA7018 6DV62 0 2 套 传动整流 进线电压 AC V 460690690690 传动整流 输出电压 DC V 480725725725 传动整流 额定输出电 流 DC A 2000200040002000 励磁电压 DC V 220220V220V220V 励磁电流 DC A 255010050 整流方式三相全控桥式反并联 可逆 逻辑无环流 第 10 页 共 39 页 5 传动装置控制原理图 见附图 传动装置控制原理图 见附图 4 基础自动化 基础自动化 4 1 概述概述 1200 六辊可逆冷轧机基础自动化系统选用一块 CPU414 2DP 模 块作为处理器 完成整个机组的信息采集及逻辑顺序控制 S7 400 PLC 通过 PROFIBUS DP 网与功能 PLC 从站 FM458 以及 ET200M 形成分布式结构 使得整个系统的配置简单 可靠 实用 便于调试 和维护 基础自动化系统由三部分组成 1 PLC 控制 主要完成以下功能 顺序控制 操作运转连锁 生产辅助设备 液压 润滑 乳化液等 运转控制 传动控制 轧机前 后张力控制 机组速度主令控制 自动甩尾控制 带钢缺陷点 多点 跟踪和减速 带钢长度 卷取长度计算 带钢头位跟踪 钢卷跟踪 轧制社钉值的管理与分配 第 11 页 共 39 页 2 机架控制 主要完成以下功能 轧机压下控制 AGC 控制 弯辊控制 串辊控制 3 HMI 主要完成以下功能 原始钢卷资料录入及轧制计划表存储 轧机预设定计算 有表格式和数学模型两种 轧制模型自适应和自学习功能 有模型时 生产过程监控 设备状态监控 辅助设备操作 生产准备条件 生产统计报表 历史资料存储 故障报警 报警记录与打印等 4 2 PLC 控制系统控制系统自动化配置清单自动化配置清单 主站 序号名 称型 号数量 1 主机架 18 槽 6ES7 400 1TA00 0AA0 1 2 CPU414 26ES7 414 2XG04 0AB01 3 电源6ES7 405 0KA01 0AA01 第 12 页 共 39 页 4 程序存储卡 1M 6ES7 952 1AK00 0AA01 5 前连接器6ES7 492 1AL00 0AA016 6 DI 32 6ES7 421 1BL01 0AA02 7 DO 32 6ES7 422 1BL00 0AA01 8 AI 8 14 位 隔离 有线性 化 6ES7 431 1KF1 0AA01 9 AO 8 13 位 隔离 6ES7 432 1HF00 0AB01 10 扩展机架 18 槽 6ES7 400 1TA00 0AA0 1 11 IM460 0 扩展模块 6ES7 460 0AA01 0AB01 12 IM461 0 扩展模块 6ES7 461 0AA01 0AB01 13 FM450 2 500K 高速计数 器 6ES7 450 1AP00 0AA06 14 扩展电缆6ES7 461 0AA01 0AB01 15 16 CP443 1 高级以太网处理 器 4 口 6GK7 443 1EX00 0XE01 17 闭环控制器 FM458 1 DP6DD1 607 0AA1 1 18 存储卡 2M6ES7 953 8LL00 0AA01 19 SB61 FM458 和 DI O COM 6DD1 681 0EB3 2 软件等 序号名 称型 号数量 1 工控机西门子 IPC 1 2 WIN2000 专业版 SYSTEM 1 3 SQL20031 4 WINCC 6 0 8K 全版6AV63811BS060CV01 5 STEP7 5 36ES78104CC070YA51 6 PC 适配器1 7 工程师站 便携 戴尔笔记本1 8 9 DP 电缆电缆300M 10 PROFIBUS 连接器 6ES7 972 0BA41 0XA0 4 入口开卷区域 ET200 4 个子站 序号名 称型 号数量 1 电源 5A6ES7 307 1KA00 0AA0 5 2 ET200 接口模块6ES7 153 1AA03 0XB04 第 13 页 共 39 页 3 前连接器 6ES7 392 1AJ00 0AA0 22 4 DI 16 6ES7 321 1BL02 0AA07 5 DO 16 6ES7 321 1BH01 0AA06 6 AI 8 6ES7 331 7KF01 0AB0 2 7 AO 4 6ES7 332 5HD01 0AB0 3 8 PROFIBUS 连接器 6ES7 972 0BA41 0XA0 4 9 入口卷取区域 ET200 3 个子站 序号名 称型 号数量 1 电源 5A6ES7 307 1KA00 0AA0 4 2 ET200 接口模块6ES7 153 1AA03 0XB03 3 前连接器 6ES7 392 1AJ00 0AA0 22 4 DI 16 6ES7 321 1BL02 0AA05 5 DO 16 6ES7 321 1BH01 0AA04 6 AI 8 6ES7 331 7KF01 0AB0 1 7 AO 4 6ES7 332 5HD01 0AB0 2 8 PROFIBUS 连接器 6ES7 972 0BA41 0XA0 2 9 轧机区域 ET200 9 个子站 序号名 称型 号数量 1 电源 5A6ES7 307 1KA00 0AA0 14 2 ET200 接口模块6ES7 153 1AA03 0XB09 3 前连接器 6ES7 392 1AJ00 0AA0 37 4 DI 16 6ES7 321 1BL02 0AA025 5 DO 16 6ES7 321 1BH01 0AA024 6 AI 8 6ES7 331 7KF01 0AB0 3 7 AO 4 6ES7 332 5HD01 0AB0 11 8 PROFIBUS 连接器 6ES7 972 0BA41 0XA0 5 9 出口区域 ET200 2 个子站 序号名 称型 号数量 1 电源 5A6ES7 307 1KA00 0AA0 4 2 ET200 接口模块6ES7 153 1AA03 0XB02 3 前连接器 6ES7 392 1AJ00 0AA0 28 4 DI 16 6ES7 321 1BL02 0AA05 第 14 页 共 39 页 5 DO 16 6ES7 321 1BH01 0AA05 6 AI 8 6ES7 331 7KF01 0AB0 1 7 AO 4 6ES7 332 5HD01 0AB0 3 8 PROFIBUS 连接器 6ES7 972 0BA41 0XA0 4 9 液压 润滑 乳化区域 ET200 3 个子站 序号名 称型 号数量 1 电源 5A6ES7 307 1KA00 0AA0 4 2 ET200 接口模块6ES7 153 1AA03 0XB03 3 前连接器 6ES7 392 1AJ00 0AA0 15 4 DI 16 6ES7 321 1BL02 0AA09 5 DO 16 6ES7 321 1BH01 0AA05 6 AI 8 6ES7 331 7KF01 0AB0 2 7 AO 4 6ES7 332 5HD01 0AB0 1 8 PROFIBUS 连接器 6ES7 972 0BA41 0XA0 4 9 5 操作设备及操作运转方式操作设备及操作运转方式 5 1 主要设备操作运转方式主要设备操作运转方式 机组设备的操作运转方式分为以下 3 种 1 手动方式 主要用于调试 检修与维护等 设备将完全根据操 作人员的操作指令运行 机组所有设备均可手动操作 手动操作主要 在机旁操作 部分设备或设备组设有操作台集中操作 对于机组辅助 生产设备 如液压 润滑设备等 除可以机旁操作外 亦可在 HMI 上 集中操作和监视 2 自动方式 机组设备或设备组根据实际状况和检测器状态自动 顺序运行 自动方式投入时 设备的起停由检测器的状态与连锁条件 第 15 页 共 39 页 决定 3 半自动方式 指设备或设备组中的部分过程 一个周期 的自 动运行 通常是在自动方式不能投入 如个别检测器故障或不具备投 入自动方式的条件 的情况下为简化操作时所有 半自动方式需要由 操作员触发 根据本机组的特点 将按照手动优先 机旁优先的原则设计操作运 转方案 机组主要设备的操作运转方式参见下表 序号设备动作或过程自动 半自动 手动 HMI备注 1入口钢卷车 1 1走行 1 2带钢宽度 高度对中 2开卷机 2 1开卷机卷筒转动 2 2开卷机卷筒胀缩 2 3开卷机卷筒移动 2 4压紧辊 2 5外支撑 3夹送辊矫直机 3 1钢卷开头机构 3 2上夹送辊 3 3下夹送辊 第 16 页 共 39 页 序号设备动作或过程自动 半自动 手动 HMI备注 3 4矫直辊升降 4入口液压剪 5出口液压剪 分卷 时自 动和 显示 6轧机控制 7机组速度控制 8机组张力控制 9卷取前夹送辊 10入 出口卷取机 10 1卷取机卷筒转动 10 2卷取机卷筒胀缩 10 3辅助卸卷机构 10 4卷取机压紧辊 10 5外支撑 11出口钢卷车 12出口钢卷称量 13钢卷打捆 14机组液压站 第 17 页 共 39 页 序号设备动作或过程自动 半自动 手动 HMI备注 15机组润滑站 16乳化液系统 17通风系统 18换辊装置 注 本表在与用户商量后最终确定 5 2 操作设备操作设备 机组配置 4 机旁操作箱和 1 个主操作台 主操作台采用不锈钢台面 机旁操作箱面板采用碳钢喷漆 11 个控制箱 1 个主 PLC 柜 共计 17 个 6 自动化系统主要功能说明自动化系统主要功能说明 6 1 机组设备控制功能机组设备控制功能 1 机组设备顺序控制 机组设备的顺序控制功能就是机组的各个设备根据带钢生产工艺 流程和外部连锁条件自动地顺序起动 停止 热轧酸洗卷通过行车由轧前库运输到轧机入口侧 1 号或 2 号鞍座 位置 带卷放下时第一圈处于上开卷位置 带头靠近鞍座以便解捆后 外圈不致于松卷 开卷机钢卷小车移入 接受钢卷 将钢卷横移 在 横移过程中自动进行钢卷宽度和直径的测量 随后 开卷机卷筒收缩 第 18 页 共 39 页 对中设备中心线 外支撑轴承打开 在小车横移过程中 钢卷和开卷 机卷筒自动对中 并将钢卷装入卷筒 钢卷装入卷筒后 外支撑闭合 卷筒胀大以便把持住带卷 压辊 压下到带卷表面以防止外圈松卷 钢卷小车降下 开卷机反向点动直 至带头处于开卷位置 随后 穿带导板抬起并伸出到钢卷带头下的开 卷位置 通过旋转开卷机卷筒 带头在穿带导板的引导下停在打开的夹送辊和 直头机下 此时缩回穿带导板 直头机压下到带钢头部 往上弯曲带 钢头部 根据带头情况 可反向运行带钢 使带钢头部平直 利于后 续工序顺利穿带 在开卷机的卷筒和穿带导板之间安装有 CPC 中间位置控制 装 置 用其控制卷筒和机组中心线对齐 在正常轧制过程防止带钢跑偏 经过直头后的带钢 穿过降下的过渡导板 并穿过准备好的入口 挡板进入轧机对中导卫 随后穿过打开的轧机 并停止在轧机出口侧 联合点动开卷机 夹送辊 带钢继续穿过打开的出口挡板 从出口转 向辊上穿过 在带头穿过出口转向辊时 上辊 偏导辊 压靠在带钢 表面 带头进入出口卷取机的钳口 并让带头在出口卷取机上缠绕 2 3 圈 在缠绕过程对开卷机和出口卷取机之间对带钢施加静张力 以便带钢紧紧缠绕在卷筒上 穿带完毕后 出口穿带导板缩回 轧机 前后的 X 射线测厚仪开进 出口安全罩关闭 开始轧制 第 19 页 共 39 页 穿带过程中 如果出现带钢偏离设备中心线 可以手动启用导位 装置 轻轻排击带钢 使带钢靠近设备中心线继续穿带 轧制前或穿带过程中 由操作工在主操作室的 HMI 中对轧机以及 机组的各个设备核定张力 辊缝 导位的开口度等初始设定值 轧机启动时 自动同步启动轧机的乳化液系统和空气吹扫系统 轧机和张力卷取机 第一道次为出口卷取机和开卷机 同步加速到设 定的速度 并建立给定的轧制张力 AGC 自动投入 带钢的厚度逐道 减少 带钢的板形通过操作正弯和负弯辊 轧辊乳化液喷嘴集管的开 启和 AGC 油缸的不对称调整进行手动控制 在换辊后开始轧制前应进行轧机的调零 当第一道次的轧制快结束时 机组降速到甩尾速度 当带钢尾部 在开卷机卷筒上剩下 2 3 圈时 将轧机入口侧的夹板降下并夹持住带 钢 以便在轧机和压板之间形成张力 同时轧机入口侧的夹板和开卷 机之间的带钢失去张力 带尾出开卷机后停止在切断剪后方的过渡导板上切尾 同时 开 卷机卷筒收缩 外支承打开 进行下个钢卷开卷的准备工作 如果上 一卷带钢尚未轧制完毕 开卷机开卷后的带头 经过直头停止在直头 机的出口 当第一道次轧制完毕时 入口卷取机区域的相关设备已经准备就 绪 其中包括外支承闭合 卷筒钳口自动定位 穿带导板准备就绪 然后选择入口穿带导板相关按扭或选择开关 移动经切尾后的带尾直 第 20 页 共 39 页 至入口卷取机的钳口上 卷筒膨胀夹紧带尾 转动卷筒并让带钢在卷 筒上缠绕 2 3 圈后 建立起静张力 穿带导板缩回 入口和出口 X 射 线测厚仪开进 然后选择轧机运行模式按扭 轧制过程将继续 带钢 经过反复轧制直至目标厚度 其中除了最末道次外 带头和带尾从不 离开卷筒 在轧制过程中 带钢跟踪以及卷径自动记忆功能自动地将轧机停 止并以在卷筒上剩下圈数最少 通常为 2 至 3 圈 来进行每个道次的 反向 通常在入口张力卷取机和出口张力卷取机间一直保持张力直至 所有轧制道次全部完成 由于在出口卷取机侧卷取方式为下卷取 可 以在轧制过程中由操作工肉眼观察带钢下表面质量并进行相应处理 根据轧制规程 最末道次轧制完毕后 带尾自动定位 可以在出 口侧进行卸卷 也可以在入口侧进行卸卷 轧制完毕后 安全罩打开 尾辊压住带钢尾部 带卷小车移到入口卷取机或出口卷取机下 并抬 起直至接触到带卷 卷筒收缩 外支撑轴承打开 尾辊缩回 需要时 可由卸卷器辅助卸卷 带卷小车移动 将带卷从卷筒上移走并运送至 1 鞍座 并在此进行钢卷称重 出口钢卷小车负责横移钢卷 根据需 要从第 1 号鞍座移动到第 2 号鞍座上 并进行打捆 换辊模式下 在操作侧进行工作辊 中间辊和支承辊的更换 其 中更换工作辊和中间辊由设置在操作侧的带横移装置的换辊小车迅速 完成 支承辊由液压缸拉出 旧辊运至磨辊区域 该机组同时具备分卷功能 分卷时 一般在出口侧出小卷 在所 第 21 页 共 39 页 有道次轧制完毕 带钢达到目标厚度时 根据需要进入分卷模式 此 时打开轧机辊缝 启动入口和出口侧卷取机 并对带钢进行跟踪 当 卷取侧的卷重达到设定的卷重时 停止机组运行 并启动靠近卷取侧 的液压剪剪断带钢 然后依次重复进行卸卷 卷取准备以及分卷动作 直至第二卷分卷完毕 在开卷一侧剩下的钢卷 从相应侧卸卷 并进 行下一钢卷穿带准备工作 2 机组速度主令控制 机组的速度可从轧制表中获取 也可由操作人员根据实际情况及经 验进行调整 速度通过转向辊上装的编码器测量 主操作台上设有 升速 Speed Up 降速 Speed Down 保持 Hold 快速停 止 Quick Stop 紧急停止 Emergency Stop 等按键 其功能参见下 图所示 第 22 页 共 39 页 升速 使机组速度升高 控制范围内的设备将以相同的速度和均 匀的加速度运行 加速过程中如不干预 速度将升高至允许的最高速 度 Vmax 降速 使机组速度降低 控制范围内的设备将以相同的速度和均 匀的加速度 运行 减速过程中如不干预 速度将最终降低至 0 停止 另外 开卷机甩尾控制将是自动运行的 即 PLC 将计算开 卷机卷筒上剩余带钢的长度 并自动使机组降速 直到将卷尾送到卷 取机为止 此外 在分卷操作时 按照给定的分卷重量 自动计算停 止位置 进行分卷 保持 用于人工干预 即机组在升速或降速过程中 操作人员如 t V Speed Up Hold Speed Up Speed Down Speed Down Emergency Stop Quick Stop Normal Stop Vmax 附图 机组速度图 第 23 页 共 39 页 果按了 保持 按钮 机组升速或降速的过程将停止 并保持在操作 员期望的速度上运行 快速停止 当操作人员期望机组以较快的速度停止下来时可采用 快速停止 在 快速停止 的过程中 机组将尽量保持张力的稳定 快速停止的加速度较正常停止的加速度要大 紧急停止 当出现紧急情况 如有可能发生重大的人员伤亡或设 备损坏 时采用 紧急停止 紧急停止 被触发时 控制范围内的 所有设备将以可能的最快速度停车 3 张力控制 在生产过程中 如果带钢张力不稳定 将影响带钢厚度控制的精度 同时还可能造成断带 折叠 跑偏等故障 机组在轧机入口 出口设有测张辊 可以实时检测带钢张力 同 时通过对开卷机 或卷取机 电流的检测来间接计算带钢张力 用来 监视张力计的运行状况 PLC 根据设定的张力值和机械设备的参数 如传动比 辊径 开卷 卷取机钢卷卷径等 换算为电动机转矩值 并将此转矩设定值下达给 全数字晶闸管直流调速装置 由传动装置自动完成电动机转矩的死循 环控制 张力投入与切除时 紧急停车时除外 张力的给定并不是阶跃给 定 而是经过一预先设定的斜坡给定 以确保张力变化时的平稳 为保护电动机 在张力建立 30 秒内如果机组速度为 0 或机组正常 第 24 页 共 39 页 停车后 操作张力将自动切换到静止张力 静止张力约为正常张力的 30 如果静止时间超过 3 分钟 操作张力将降为 0 6 2 液压辊缝控制液压辊缝控制 1 轧机机架控制的基本功能包括 液压压下伺服机构的位置内环控制器 即 APC 控制器 轧机压下的顺序控制 AGC 控制 其控制输出将作为补偿或附加给定施加到内环控制 器上 因此 AGC 控制器可以被看作是外环控制器 轧制力 AFC 控制 轧辊倾斜控制 弯辊控制等 2 液压辊缝控制 HGC 为快速地消除带钢的厚度偏差 轧机的压下伺服液压缸必须保证调 节的快速性和定位的精确性 轧机的传动侧和操作侧分别设有一个独 立的压下缸 分别由一个独立的死循环位置控制器进行控制 即通常 所说的压下 APC 控制器 位置给定基准值 两个伺服液压缸位置控制器的给定 即位置基准值 是各种设定 值的合成 包括 来自轧制计划表的设定值 来自 AGC 控制器的补偿给定 第 25 页 共 39 页 来自弯辊控制器的偏置 来自操作员的人工修正等 位置检测 在两个伺服液压缸上分别安装有一高精度位移传感器 用于压上 位置的检测 所检测到的位移信号作为 APC 控制器的反馈 在每次换辊后 将进行轧机校正操作 包括位置调零 轧制线标 高调整等 APC 控制器 APC 控制器采用 PI 调节器 PI 参数将根据伺服阀 液压系统的特 性进行整定 以获得最好的动 静态性能 伺服阀的补偿控制 为获得良好的动 静态性能 响应快而超调量小 控制器设有两 个补偿环节 油流量非线性补偿 即蝶型曲线补偿 油压缩补偿 补偿值与液压缸行程相关 辊缝的打开 根据操作员或自动顺序功能的指令 辊缝可以打开到预设定的位 置或快速紧急打开 3 轧制力控制方式时的 HGC 轧制力方式 在以下情况下需要采用轧制力控制 第 26 页 共 39 页 穿带时 轧机校正 如调零 时 轧制力控制器 压下缸始终由 APC 控制器作为内环控制器 在轧制力方式时 轧 制力控制器将作为外环控制器 设定轧制力和反馈轧制力之差经 PID 调节后产生的输出信号 将作为 APC 控制器的偏置给定 轧制力在投入或切除时 需要平滑过渡 以防止轧辊的跳动 轧制力检测 轧制力通过安装在轧机上的轧制力仪直接检测 4 倾斜控制 所谓倾斜控制 是指传动侧和操作侧的液压缸相对于轧制水平线 的相反方向的运动 即一侧的液压缸向打开方向运动 另一侧的液压 缸则向压下方向运动 由于本机组没有设置板型仪 因此倾斜控制的设定将由操作员根 据板型情况人工确定 或者利用虚拟程序进行控制 Page 27 of 39 Position setpoint PI DS Position control Offset Fron AGC 1 RAMP Actual PositionDS PI DS Position control RAMP 2 Actual Position OS 3 Piston pressure DS Rod pressure Rod pressure setpoint Piston pressure OS Hydr Cylinder DS Valve adaption DS Hydr Cylinder OS Valve adaption OS HGC 控制概念图控制概念图 Roll force DS Roll force setpoit Piston pressure Piston Area RAMP PI Piston pressure DS Piston Area Rolls weight Actual Bending Force 2 Piston pressure OS Piston Area Roll force OS Roll force control 1 Rolling Force Mode 2 Tilt setpoit from Manual RAMP Actual Position OS Actual Position DS APC Mode 3 1 第 28 页 共 39 页 6 3 AGC 控制控制 AGC 控制的目的是将轧机出口带钢的厚度尽可能地控制在要求 的目标值 因此为获得最好的控制精度 设置了多种控制器和补偿 环节 这些控制器和补偿环节分别使用由不同测量仪表或传感器检 测出的过程参数 AGC 控制的输出 始终是作为压下缸控制器基准值的偏置 或 称作补偿值 施加到 APC 控制器 1 反馈控制 带钢在轧机出口的厚度由安装在轧机出口的测厚仪进行测量 反馈控制器将比较基准值和测量值之间的偏差 并将此偏差根据轧 机模数 轧件模数以及厚度方程转换成位置控制器的偏置信号 对 位置控制进行补偿 由于轧机出口测厚仪和轧机之间有一定距离 测量信号是滞后 的 因此只可能采用调节速度较低的积分控制器来校正厚度的偏差 也就是说 反馈控制只能校正长期的厚度偏差 2 前馈控制 前馈控制比较由轧机入口测厚仪测量的厚度值和设定的带钢厚 度值之间的偏差 并对偏差信号从测厚仪到辊缝进行跟踪 即将偏 差信号保存到缓冲区 并在该偏差信号的测量点到达辊缝时取出并 转换成位置偏置 通过对辊缝大小的调节实现对带钢入口厚度偏差 的校正 为将入口带钢偏差信号精确地从入口测厚仪位置跟踪到辊缝位 第 29 页 共 39 页 置 需要考虑以下因素 测厚仪的响应时间 带钢从测厚仪到辊缝之间的移动时间 液压伺服缸的位置调节时间 前馈控制同样根据轧机模数和轧件模数以及厚度方程将偏差信 号转换成合适的位置偏置 3 金属秒流量控制 根据轧制过程中金属秒流量相等的原理 预测轧机出口带钢的 厚度 并与设定的出口厚度比较 将其差值转换成合适的辊缝控制 器的偏置 4 弯辊力补偿 弯辊力的变化将引起辊缝位置和轧制力的变化 因此需要根据 轧机的模数 将弯辊力的影响转换成辊缝控制基准值的偏置 5 轧辊偏心补偿 轧辊的偏心将引起带钢厚度周期性的变化 轧辊偏心的测量借 助于轧机入出口的测厚仪 同样 轧辊偏心的补偿值将转换成辊缝控制基准值的偏置 6 恒张力控制 AGC 控制的输出将使轧机辊缝位置处于变化之中 辊缝位置的 不断调节将引起带钢张力的波动 因此将对轧机入 出口张力进行 补偿 以保持张力稳定 6 4 工作辊弯辊控制工作辊弯辊控制 第 30 页 共 39 页 在轧机工作辊和中间辊 中间辊和支承辊之间安装有弯辊缸 正 负弯辊缸均采用比例伺服阀控制其弯辊力的大小 每个比例阀 都带一个压力传感器 以形成正 负弯辊力的死循环控制 弯辊力控制可改善带钢板型以及补偿由于轧制力变化而引起的 有载辊缝变化 正负弯辊基准值被限制在正 负限幅范围内以保证在轧制过程 中工作辊和支撑辊的充分接触 限幅值取决于轧制力 轧辊重量 轧辊摩擦系数和加速度 在轧制过程中 在辊缝打开或没有负载时 弯辊系统保持在平 衡方式 并将输出控制在一个固定的平衡值上 弯辊力的设定由操作员人工设定或根据轧制计划自动设定 弯辊的基本控制功能框图如下图所示 K S Gain Gain Integrate on 数字式 低通滤波器 D A AreaA D 比例阀 PT MechamicalElectric Inc 正弯参考值 HMI SET 比例阀 Dec 负弯参考值 同正弯 D A PT A D 弯辊控制功能框图 第 31 页 共 39 页 6 5 串辊控制串辊控制 中间辊串辊控制功能主要完成中间辊按要求在允许的范围内移动 到指定位置 在轧制过程中 中间辊不串动 中间辊位置可由操作员预设定 也可由轧制表中获取 6 6 HMI 功能功能 HMI 系统通过过程总线网络与 PLC 连接 HMI 服务器主要完 成以下功能 采集 监视并协调资料访问 在系统中创建一致性的 资料进行组态的协调 HMI 客户机 操作员站 通过网络读取 HMI 服务器上的资料 通过组态画面监视系统运行状态 所有的客户机均可以访问储存在 HMI 服务器上的过程资料和组态资料 HMI 服务器硬盘采用标准接口 硬盘损坏后 用户可采用通用 硬盘对系统软件 应用软件 数据等进行安装 恢复功能 1 原始数据输入和轧制规程管理 原始资料包括带材钢种 钢卷号 宽度和入 出口厚度等 原始 资料是 2 级计算机所必需的信息 依靠原始资料 计算机将完成入 料带卷规格和特性的定义 并由此给出生产过程所需要的各种设定 值 原始数据来源 在任何条件下 操作者都可以对将轧制的钢卷进行设定修改 或改变轧制模式 轧制方法及对标准控制进行修改 计算机系统将对任何输入的资料或编辑进行检查 以防止超过限 第 32 页 共 39 页 幅 如果超限 输入的资料将被拒绝 并且报警通知操作人员以便 及时修改所输入的资料 2 轧制预设定计算 该功能是根据轧机的压下量 轧制力 主传动功率和速度极限 等条件 计算出轧机的各项设定值以获得所期望的带钢厚度 轧制表决定了预期产品厚度的轧制道次及每个道次的压下量 入口与出口张力 轧制速度等 这种离线的计算模型除了能够计算 一个新的轧制规程表外 还能执行重新计算 操作者可对模型计算 的结果进行调整 但是 这些调整必须符合轧制工艺的约束 轧制 力的限制 功率限制 最大压下量 最大张力值 最小张力值等等 3 轧制模型自适应和自学习功能 启用轧制模型的自学习功能可以在线地整定影响带卷产品质量 的参数 该模型具有利用一级测量的过程数据确定那些不能直接测 量的模型参数 对相同性能的下一卷钢提供改进的设定精度 并对 轧机及带钢特性变化进行模型的修正 从而更为精确地控制品的质 量 4 质量记录与管理 计算机数据库将保存所有规格带材在轧制过程中与带钢质量相 关的资料 如钢卷材料 规格 宽度 每道次的厚度 轧制力和板 带张力等 对较重要的产品资料 如入 出口带钢的厚度 厚度精 度等 可以曲线形式形象地实时或者历史显示 在此基础上用户可 第 33 页 共 39 页 以对影响质量的各变量进行统计与分析 从而较为精确地控制和改 善产品质量 5 操作员接口 计算机将提供友好的操作员接口 主操员可以实时地监视整个生 产过程和在线监测设备的状况 6 统计报表功能 7 历史资料的收集与处理 数据库技术的发展为资料的保存和处理带来了极大的方便 本 机组的计算机系统建立后台数据库用来保存大量的历史资料 并对 这些资料进行相关的处理 从中提取产品相关的和影响产品质量的 重要资料 并可把这些重要数据以直观曲线或图表进行显示与打印 7 轧线仪表与检测器轧线仪表与检测器 7 1 测厚仪测厚仪 数量 1 套 一拖二结构 包括 1 个主控制柜 包括微处理计算机系统 电源 输入 输出卡 X 射线控制系统 通讯接口 1 套监视系统 控制软件 2 套 C 型架 射线源和检测器 各种附件 特殊电缆 电缆插头等 类型 X 射线 进口产品 主要的性能指针和保证值 第 34 页 共 39 页 精度 测量厚度的 0 1 或 0 2 m 取 大值 平均响应时间 在 5 和 200 ms 之间可调整使用 噪声 响应时间为 10 ms 噪音小于测量厚 度的 0 1 重复性 测量厚度的 0 05 漂移 测量厚度的 0 20 目标厚度的设定分辨率 1 m 公差范围 现场配置 或 m 公差设定增量 0 1 或 1 m 操作温度范围 电控柜 35 0C 的 5 0C C 型架 通常轧机环境 7 2 辊缝仪辊缝仪 数量 2 轧机 OS DS 压下缸各设置 1 套 第 35 页 共 39 页 型式 Sony 磁尺 MD20 测量精度 1 m 输出信号 脉冲 7 3 轧制力仪轧制力仪 轧制力仪将采用 KELK ABB 或同档次进口产品 轧制力仪包 扩压头 压头为压磁式 传动侧 操作侧各一套 压力变送器 1 套 双信道 连接箱等 轧制力仪主要参数 测量范围 0 1000t 单侧 两侧共计 2000t 信号接口 4 20mA 压头精度 线性度 7 4 张力计张力计 张力计将采用 KELK ABB 或同档次进口产品 每套张力计包 括压头 压磁式 2 套 压力变送器 1 套 双信道 连接箱等 张力计主要参数 测量范围 根据张力和测张辊安装型式定 信号接口 4 20mA 压头精度 线性度 7 5 称重仪称重仪 数量2 套 能力 15000 kg 第 36 页 共 39 页 精度 最大量程的 0 2 7 6 增量型编码器 增量型编码器用来测量速度或用来检测运动的机械设备 钢卷 及带钢头尾的位置 除主传动外的每台调速的电动机将配置一台增量编码器来作为 传动设备的速度反馈 在入口夹送辊 出口夹送辊位置将设置编码器以计算入 出口 带钢速度 并用来计算带钢长度和确认带钢头尾位置 编码器将选用进口产品 P F 或同类产品 其主要技术参数为 速度反馈用编码器 1024ppr 带钢速度检测用编码器 5000ppr 7 7 接近开关 限位开关接近开关 限位开关 接近开关和限位开关用来检测移动设备的位置 在本工程中 接近开关和限位开关均随机械设备成套供货 7 8 光电开关光电开关 机组设置若干光电开关 用来检测带钢头尾位置 光电开关采用进口反射板式光电开关 其检测距离为 4 5m 7 9 绝对值编码器绝对值编码器 机组中 在需要记忆设备位置的设备 如 侧导板 轧线标高 调整等 上将安装绝对值编码器 绝对值编码器将选用进口 P F 或同等质量的产品 绝对值编 码器通过 ProfiBus DP 现场