达钢连轧自动化

1、一、电气自动化系统概述本套全连续棒材轧机自动化和调速传动系统由两部分组成：其一：自动化部分：高性能工业微机SIEMENS可编程序控制器（ PLC）:S7-300,S7-400系列其二：全数字直流传动控制装置：SIMOREG DC MASTER 6RA70全数字交流传动控制装置:SIMOVERT MASTERDRIVE 6SE70PLC之间， PLC与上位机之间构成局域网：以太网。PLC与传动系统之间则通过PROFIBUS-DP分布式网络进行通讯。整个自动化系统由三级控制系统和两层通讯网络构成。以上的系统配置是目前自动化系统中高档次的配置。11三级控制系统三级控制系统由人机接口 （HMI）、基础

2、自动化系统和调速传动控制系统构成，分别完成不同的控制功能。 人机接口（ HMI）人机接口（ HMI）由三台高性能微机组成，主要实现自动化系统的人机接口功能，包括： 轧制表的输入、存储和修改，轧制参数的设定 轧制过程中各设备状态和电气参数的动态显示及工艺参数的人工调整 电气设备的一般操作及显示 故障报警与记录 生产报表的生成、存储及打印等。 基础自动化系统基础自动化系统采用西门子公司最新型PLC S7400/300 及 ET200远程站系列产品。 SIEMENS S7-400系列产品功能强大，配置灵活，有如下突出特点： 高速 :在程序执行方面，极短的指令执行时间使S7-400 在竞争中脱颖而出。

3、CPU414-2DP,CPU416-2DP,CPU316-2DP的参数特性 坚固 :即使在恶劣、不稳定的工业环境下，全封闭的模板依然可正常工作；无风扇操作降低了安装费用；在运行过程中，模板可插拔。 功能完善、强大 : 允许多 CPU配置，功能更强、速度更快。同时，配有品种齐全的功能模板，充分满足用户各种类型的现场需求。 强通讯能力 : 分布式的内部总线允许在CPU与中央 I/O 间进行非常快的通讯，精选文库P 总线与输入 / 输出模板进行数据交换。 K 总线将大量数据传送到功能模板和通讯模板。一些 CPU装备了 SINECL2 DP接口，保证了对分布式 I/O 进行快速数据交换。强大的通讯模板

4、允许点对点通讯，并可用工业以太网进行通讯。ET200M是一个模块化的 I/O 站，具有 IP20 的保护等级。它可以采用 S7-300 可编程控制器的信号模板和功能模板进行扩展。由于它可连接的模板范围很广，因此， ET200M适合于完成特殊的和复杂的自动化任务。 ET200M是 PROFIBUS-DP 现场总线上的一个从站，最大的传输速率是 12Mbps。 基础自动化系统基本配置基础自动化系统由三台 PLC完成全部自动化控制功能 （不包括加热炉燃烧控制），三台 PLC分别控制：PLC1（S7-400）：上料台架、入炉称重装置、升降挡板、出钢机、钢坯剔除装置、1#飞剪前后导板、 1#飞剪剪切、

5、2#飞剪前后导板、 2#飞剪剪切、炉区及轧线液压、润滑系统控制、物料跟踪、逻辑联锁。PLC2（S7-400）：从 1 18轧机传动系统的速度级联控制、速度冲击补偿、微张力控制、活套控制、轧机的换辊控制、水冷控制、水冷段变频辊道、 轧件跟踪、故障的检测、报警、联锁及与相应介质系统的信号交换。PLC3（S7-300）：三段冷床输入辊道、冷床动齿条、卸钢装置、精整区辊道及输送机动作控制。整个控制系统配置（见附图）调速传动控制系统电气传动采用西门子公司全数字调速系统。 直流传动采用 SIMOREGDCMASTER 6RA70系列全数字调速装置，交流辅传动采用 SIMOVERTMASTERDRIVES6

6、E70全数字矢量控制变频调速装置。它们的特点如下：全数字控制系统性能好，可靠性高，可以满足高动态品质与高调速精度的要求。软件模块化、硬件标准化，拥有灵活多样的软件模块，可以满足各种不同控制的要求具备调速系统最佳控制性能的自动优化功能。可以对电流环、速度环、励磁电流环以及磁化曲线等内容进行优化。全数字装置还提供了对传动系统完备的监控保护与故障自诊断功能。 WINDOWS界面下的 SIMOVIS功能软件用于调试、下装和上读参数等，还具有示波器记忆功能。对于调试更加方便。方便快捷的通讯联网形式，可以与自动化系统联网通讯，进行参数的设定和各种信息的交换。 （PROFIBUS CAN总线等）速度调节精度

7、：模拟反馈n0.1，数字反馈n0.01。传动系统配置（见附图）2精选文库12 两层通讯网络 自动化系统通讯网络分为两层： 第一层： 人机接口与 PLC之间及 PLC彼此之间联成以太网，实现彼此的信息交换。通过以太网， 把轧制工艺参数设定值和对电气设备的操作从人机接口传送到各 PLC，把各设备的状态和工艺、电气参数及故障由 PLC收集送到人机接口的CRT显示。 PLC彼此之间也通过以太网实现控制信息及数据的传送。 第二层： PLC与各自的远程 I O站之间和调速传动之间采用 ProfiBus-DP 通讯网络， PLC把设定参数和控制指令传送到各调速传动系统，并收集各调速传动系统的状态和电气参数送

8、到人机接口的CRT上显示。 两种网络的主要性能： 以太网一种总线型局部网络、采用TCPIP 协议。它可连接各 PLC与工作站，使之交换信息。其主要特点如下：数据传输率可达 10Mbps网上工作站数最多 1024 个传输介质超5类绞线拓朴结构星形信息协议帧（或包）的大小可变，64 至 1518bytes以太网的性能指标介于远程网和多处理机之间，它主要用于办公自动化、分布式数据处理、终端访问以及其它高速、突发式信息交换系统。 ProfiBus 网ProfiBus网是一种实时、开放性工业现场总线网络。它的特点是： 使用数字传输，易于正确接收和差错检验，保证了数据的可靠性和准确性， 有利于降低工厂低层

9、设备之间的电缆连接成本，易于安装、维修和扩充，能及时发现故障，便于及早处理。 它的最大优点是具有充分利用智能设备的能力。ProfiBus 网网卡的通讯协议符合欧洲标准 DIN19245 中的第 13 部分，即 ProfiBus DP 协议，该标准允许少量数据的高速循环通讯，因而总线的循环扫描时间是极小的，在特定环境下总线通讯时间可小于 2ms。这些优点完全归功于以下几个方面： 一个优化的 ProfiBus 信息服务于子集的构造和提高了数据传输速率。 高度的容错性 数据的完整性 标准信息帧结构 在操作中可自由地访问每个站ProfiBus网基本数据如下：数据传输速率1.5Mbps网上工作站数最多

10、32个传输介质双绞屏蔽电缆数据传输方式主从站令牌方式3精选文库二、人机接口（ HMI）人机接口配置三台高性能工业微机操作站。 其中两个操作站放置于主操作台AOS3上，另外一个操作站放置于主电室。图形软件采用 WINCC监控软件，具有实时监控，历史趋势图，报表，故障信息，良好的人机界面，丰富的图形库，过程控制功能块，数学函数等功能。21 主要功能 主操作室 AOS3上两个操作站主要用于： 在线的轧制表，生产报表，故障报警的存贮、显示和打印 工艺参数的预设定和修改，主轧线模拟图及轧线跟踪画面等 轧线各参数的动态显示，其中包括轧机速度、轧制负荷电流、微张力、活套套高的动态显示等。主操作台操作站主要功

11、能和画面有： 轧制表的存贮、修改和打印及管理 生产报表的生成、存贮、显示和打印 冷却程序的生成及管理 故障报警信息的显示与打印 工艺参数的预设定及修改，包括： 级联速度设定 冲击速降补偿设定 辊径设定 活套高度设定 微张力控制张力系数设定 飞剪切头、切尾长度设定 飞剪切头、切尾速度超前率设定 变频辊道速度设定 轧制过程状态显示包括： 主传动电流和速度的直方图和趋势图 活套高度基准值和实际值的直方图 各电气设备的就绪、运行、停止和故障画面 故障报警画面 显示画面的主菜单和子菜单 帮助画面等 电气设备的一般操作，主要为轧制开始前的操作，主要包括： 各调速传动系统的合分闸、启动停止操作 介质系统的方

12、式选择及设备启动、停止操作等 主电室操作站 可以显示主操作台操作站的全部画面，但不能进行参数修改和操作供电系统单线图及各电气设备的状态（合分闸、就绪故障、运行停止等） 各电气设备的故障信息，包括故障内容、产生时间、解除时间等 各通讯网络的工作状态和故障诊断等4精选文库2.2 操作站配置及性能指标CPUPIII 1G内存256MB RAM显存16MB硬盘4020 GB软驱1.44M , 3.5 光驱48 倍速操作系统Window NT图形软件WINCC V5.0网络接口以太网卡 :3C0M 905BCRT21 英寸打印机2 台三、基础自动化控制系统基础自动化控制系统由三台PLC 构成，其中轧线P

13、LC 模板之 CPU均为SIEMENS PLC目前最高性能配置，完全能够满足轧线控制系统需要运算速度快、存储容量大、实时性强的要求。其中， CPU416-2DP主要性能参数如下：运算速度 : 语句 K0.1ms负载存贮器，内装 :0.8MB RAM可扩充64MB中间位存贮器16KB从 MB0到 MB16383计数器512定时器512MPI 接口，全局数据量64字节包16包周期总 I O地址区1K1K字节数字 IO8192字节模拟 IO512通道每个 CPU的 DP线4以太网卡可以31 主要控制功能1）PLC1控制功能PLC1承担有关炉前、炉内、炉后设备控制、粗中轧区介质系统控制。其主要控制功能

14、有 :上料台架控制入炉辊道控制钢坯称重剔除装置及炉门升降控制出炉辊道控制炉区、轧线及精整区介质系统控制1#飞剪前后导槽动作控制5精选文库1#飞剪切头、切尾、碎断控制2#飞剪前后导槽动作控制2#飞剪切头、切尾、碎断控制物料跟踪设备间逻辑连锁、故障报警等2）PLC2控制功能PLC2负责粗轧机至精轧机有关设备的运转动作控制，其主要控制功能有：卡断剪的动作控制1 18机架的速度给定和级联调速控制粗中轧机架微张力控制及自适应精轧机架间的活套高度控制机架动态速降补偿控制的逻辑V2 & V4 轧机升降变频装置的控制精轧机后水冷装置冷却控制精轧机后变频辊道的控制精轧机后横移小车的控制机架间故障诊断控制

15、设备运行联锁控制机架换辊控制轧线电机及辅传动电机温度检测连锁物料跟踪设备间逻辑连锁、故障报警等3）PLC3控制功能负责冷床输入变频辊道控制、 冷床动齿条控制、 卸钢装置控制，精整区辊道、挡板、输送链等设备控制。其主要控制功能有 : 冷床三段输入辊道的速度控制 冷床上钢装置的动作控制 冷床动齿条动作及速度控制 冷床对齐辊道控制 冷床下钢链条移动电机的速度控制 冷床下钢链条升降电机的速度控制 冷床托钢升降电机动作控制 冷剪后辊道控制 冷剪动作控制 精整区各种辊道、挡板、输送链动作控制 设备间逻辑联锁、故障报警等6精选文库32 基础自动化系统配置系统配置考虑系统的先进性、 可靠性，在满足工艺控制要求

16、的前提下， 综合考虑性能价格比。每套 PLC均配置一定数量的远程I O站，现场的检测信号、操作台和现场操作箱上的操作和显示信号，均联接到就近的远程I O 站上，这样可以大大减少现场的电缆和安装施工费用。由于现场的检测信号分布零散，点多面广， 在现场合理的位置上设置相对集中的远程 I O 站，个别影响系统快速响应的信号将直接联至 PLC主站。PLC2 控制主轧线，系统的快速性将直接影响控制精度、可靠稳定运行和产品质量，所以将远程 I O和调速传动系统将考虑连接至独立的 ProfiBus-DP 网，以保证系统控制的快速性。其它 PLC 因其所控制设备的动态快速性要求相对不是很高或因其所连设备教少，

17、故其所控制的调速传动系统连接到同一条 ProfiBus-DP 网上。为保证各 PLC的 CPU之间数据交换的快速性， 建议 PLC的主站布置在同一主电室，并排列在一起，这样也同时减少了以太网络的长度。为保证主轧线系统控制的快速性， 软件设计上将尽量编制规范的程序块， 并合理的安排程序块的调用和执行， 在轧制过程中对那些与轧制过程控制无关的程序块（例如：换辊程序，辊缝调整或用于机械本身的调整程序）不调用执行，最大限度地减少程序周期，提高系统的控制速度。为了保证PLC I O 模板的一致性和安全性，数字量输入输出一般采用24 VDC模板，对于其它电压类型的信号均经过继电器转换。各 PLC的具体配置

18、详见设备清单。33 主要控制功能说明1）速度级联控制轧线速度级联调节是修正某一相邻机架的速度关系，而不影响轧线其它机架已有的速度关系，速度级联调节各机架延伸率的关系进行速度设定。当有套量偏差或微张力控制时产生速度修正信号，以级联方式对对应的相邻机架速度进行修正。为保证精轧机出口速度的稳定，以提高飞剪的剪切精度，级联调节方向为逆向调节，即从精轧末机架轧机向上游级联。当轧件在两机架间断开时，级联调节取消；轧件在两机架间连续轧制时，级联轧制重新建立。7精选文库2）轧线速度设定自适应储存在轧制程序表中的初始设定参数， 如辊径、速比、计算速度等不可避免会有误差，这样就不能完全适应各轧机之间的速度级联关系

19、， 而在轧制的过程中，这些误差会通过微张力控制、 活套控制以速度修正信号的形式作用于相应的机架上来形成真实的速度配合关系。 速度设定自适应功能就是根据速度修正信号来对相应机架的延伸率进行修正， 并根据修正后的延伸率来修正速度的设定值， 从而使下一个轧件轧制时，各机架间处于最佳的配合状态。同时，为了把操作人员的经验溶入到自动化系统中， 操作人员可以对机架的速度进行手动调节。 在主操作台上设有各机架速度微调按钮， 用于对各机架间的速度协调关系进行人工调节，调节好后的机架间的速度协调关系，经人工确认，系统可自动存储此时各机架的速度，作为该轧制程序下的速度级联速度设定。3） 速度冲击补偿：当轧机咬钢或

20、运行中产生冲击负荷时，速度会瞬间降低，机架间正常的速度关系受到破坏，会形成轧件堆积。速度冲击补偿的目的是帮助轧件顺利咬入轧机，减小和消除速度波动，实现方法是在轧件进入轧机之前提高此机架的速度。速度提高的百分数及撤掉此值的过程时间可从上位机上调整而且可存储到轧制表中；另一方面，在机架间有活套控制时，动态速降有利于活套形成，其速度补偿量可适当减小。4） 微张力控制：微张力控制的目的是使中轧机组各机架之间的轧件按微小的张力进行轧制。微张力控制是保证高速棒线材轧机顺利轧制和提高产品质量的必要手段。 张力控制是一个复杂的过程，高速棒线材一般采用“电流 - 速度 ”间接微张力控制法。它的基本思想是： 张力

21、的变化是由线材的秒流量差引起的， 而调整轧机的速度就能改变秒流量， 以达到控制张力的目的。 其控制方法同轧机速度的级联调节方向有关，如果级联速度为逆调，则需控制各机架的前张力；如果级联速度为顺调，则需控制各机架的后张力，即： 当钢坯咬入下一机架后， 根据本机架同下游机架之间的堆拉关系来调整下机架的速度设定， 使本机架与下机架之间的张力维持在设定值。在实际实施中，需要着重解决以下两个难点：8精选文库(1) 无张力矩的存储在本系统中没有测张元件， 微张控制的控制目标是使轧机在无张力矩下轧制。所以，无张力矩的计算与存储就成为微张控制中的关键。无张力矩是靠轧件的头部来确定的。如下图所示。I(n)控制区

22、I f 取值Ia 取值上极限死区下极限T fTrtn-1nn+1n+2无张力矩的存储示意图9精选文库当轧件进入第一机架， 未进入第二机架时，第一机架处于无张轧制状态，在进入第二机架前确定第一机架无张力矩并记录。 当轧件进入第二机架时， 第一机架的力矩会由于一、二机架速度不匹配发生变化， 这时靠调节第二机架速度， 使第一机架恢复到记录下的无张力矩值。 在第一机架调节到无张力矩后， 轧件被第三机架咬入前，第二机架处于无张轧制状态， 此时确定第二机架的无张力矩并记录。以此类推至后面机架。 调整后的机架之间的速度级联关系被锁定， 供下一根钢轧制时使用。这种自学习的控制过程， 通过几根轧件轧制后， 力求

23、使微张力保持在工艺要求的范围内。微张参数计算A. 定义张力系数TfTmTf ：自由轧制无张力轧制时电机输出转矩；Tm :实际轧制过程中电机输出转矩。很明显，可以看出：1： n 和 n+1 机架间拉钢；1： n 和 n+1 机架间堆钢。B. 第 i 次采样时的电机转矩偏差值为：TfT( i )Tm ( i )ss: 张力系数设定值，由轧制规程给出。由于在电机调速时 , 用两种方式 , 基速以下 , 调节电枢电压 , 基速以上调节磁场。 因此，力矩的计算也分开进行。T( i ) Cm ( I a (i )I f当速度低于基速时，有力矩公式：)s当速度高于基数时，有力矩公式为I fN aT( i )

24、 Cm ( I a ( i )sN b其中： I a (i ) ：实际轧制时，电机的电枢电流采样值；I f ：自由轧制时，电机的电枢电流采样值；N b ：弱磁点的电机转速；Na ：轧制过程中弱磁后的电机转速。10精选文库C. 转矩 PID 调节量iTr (i )K pT ( i)K iT( k)K d T ( i)T (i1)k1K iKp TTiTdKKdpT其中， K p 为比例增益， K i 为积分增益， K d 为微分增益， T 为采样周期， Ti为积分时间， Td 为微分时间。D. 速度调节量计算出的力矩调节量不能直接控制线速度的变化， 要使之变化成与延伸系数相匹配的数值。其速度调节

25、量可由下面的式子确定：因为张力偏差作用在电机上的转矩为：Tf TD22则张力偏差为：fT ( i)T( i )D从而第 n 机架的速度调节量为：Tr (i )VT ( n)f T ( i ) T而第 n 机架的速度设定量为：V (n) V (n) V(n) V (n) V(n)设规人工干预T动态补偿11精选文库(3) 微张控制程序框图各机架的控制过程基本一致，其中一个机架的控制程序框图如下图所示。是否满足 I fN取值条件 ?Y确定 I f 的值是否满足头N部微张条件Y确定 I f 采样值力矩差值计算力矩 PID 计算死区特性极限特性控制输出微张力控制程序框图12精选文库5) 活套控制活套是用

26、来检测和调节相邻机架间速度关系从而实现无张力轧制的设备, 一般用于轧件截面较小的场合.活套控制分为套高 ( 或套量 ) 控制和起套辊控制 .活套调节器是通过检测到的活套高度偏差产生速度修正信号，去调节机架速度以维持活套高度保持在给定值不变，以实现机架速度秒流量平衡，通过活套调节使轧件在轧制过程中形成自由的弧形，保持轧制过程为无张力状态.下面以高速线材预精轧组的活套控制为例来加以说明。V14H15V16H17V18H19L1L2L3L4L5( 注: 此图只是为说明问题而假设的活套布置情况 )如上图示，预精轧机组由三平三立共6 个机架组成，机架号为H14、V15、H16、 V17、 V18、H19

27、。其中共设有 5 个活套。A. 假如活套 L5 出现高度差为L5，若活套调节采用 PI 调节器，则 V18 机架的速度调节是 :V18 KP18L 5K inl 5 ii 1为保证 V18 调节后的秒流量平衡， H17、H16、V15 都需进行相应的速度调节，调节量如下：V17V181V 18* V*R 18V017018上式中， R18 为延伸率 ,V 017 和 V018 为 17 机架和 V18 机架的速度设定值RV18V017018同理对于 H16 机架， L5 活套出现偏差后，要求H16 机架的调节量为：V 16V18* VV016018V 14、H15 的调节分量依次类推。B. 如

28、果在 L5 活套出现L5 偏差时， L4活套也出现L4 的偏差则要求V 17 的速度调节量为：V 17K PL 4 K ii1L 4 in对于 1、2 两项要求 H17机架总的速度调节量为：18* V017KL KnL171817Pii 1V01844i13n*V017nKP L5KiL5iKP L4KiL4ii 1i 1V018精选文库KP L5*V 017nL 5 i* VL4 KIV 018i1V017L 4 i018即：''n' 'V17 KP L4 KIi 1L 4L4" 为 L5 活套和 L4 活套共同作用于 H17 机架的活套当量值。如果

29、将上述的调节计算改为先计算活套当量L4 " ，再进行 PI 计算，结果是一样的。如果各活套 PI 调节器的 Kp、Ki 不一样，也只需要在上式中进行系数修正即可以。C关于传统活套控制的原始算法目前高线常用的 PLC中采用的活套控制算法如下：V18 KP L5 KInL 5 ii 1当 L4 活套变化 L4 时，比例项输出到本机架的速度控制，积分项参与分配到上游机架的级联控制。这种算法是简易算法，从活套的控制原理来说，速度调节的比例部分也应参与速度级联， 并且在本质上同前面所讲到的算法没有什么不同， 只不过是简化了级联部分。D 有关活套套量的计算HA套高计算示意图H2 Atg( )2L

30、iL'i L2 H 24L14精选文库L0L'02H02L4LLiLiL0式中 :为活套检测角度， A 为扫描器距活套台的距离,L 为活套跨距， H 为活套高度， Li 为第 i 次采样时的活套套量，L0 为设定活套套量，Li 为第 i 次采样时的活套套量偏差。E. 自动控制时起落套的联锁要求a. 当自动控制时，只要下述任何一个条件得到满足，起套辊都要上升：下游轧机检测到轧件；活套扫描器检测到轧件并延时结束后；上游轧机的“咬钢信号”检测到轧件头部且延时结束后。b .当自动控制时，只要下述条件满足时，起套辊都要下降：上游轧机有负荷信号消失，即轧件脱尾；相邻前一个活套前轧机检测到轧

31、件尾部，且所需延时结束后。总之，在轧件头部进入活套后面轧机之前不允许起套辊升起；在轧件头部进入活套后面轧机后起套辊必须立即升起。 当轧件尾部离开活套前面轧机时， 起套辊必须立即下降。6) 轧件跟踪控制通过设置在机架前、后的热金属检测器或活套检测器及机架电机咬钢时的冲击电流信号，作为轧件的跟踪信号，实时监控轧件头、尾的位置。全线下列控制功能需要了解轧件头、尾的位置：微张力控制、活套控制、活套的起套控制、飞剪控制、夹送辊、吐丝机及轧件运输顺序控制、轧件冷却阀的控制等。同时通过对轧件的位置跟踪还可以判断轧制过程中出现的堆钢等故障，当判断出堆钢故障后可自动或手动起动故障点前的飞剪、碎断剪、卡断剪对轧件

32、碎断或卡断处理。7) 飞剪的剪切控制在中轧机组和精轧机组前，设有 1#、2#切头、切尾飞剪， PLC通过接收热检及码盘信号，对轧件切头、切尾。当发生事故时， 1#飞剪可进行碎断， 2#飞剪对轧件分段后由碎断剪碎段。 在切头及碎断时， 剪子的线速度一般高于其前机架速度的 515。PLC的对于飞剪控制，设有两个检测回路。主要由安装在剪刃轴上的码盘和高速计数器（或轴定位模板）组成；另一个是轧件头、尾从HMD到飞剪距离的检测回路，主要由安装在上游机架的码盘、HMD及 PLC的高速计数器组成。飞剪的切头、碎断速度设定由下式给出：V = Vc×（1+K ）rs而飞剪的切尾速度设定由下式给出 :V

33、r= V c×（1 K D）其中： Vr：飞剪速度给定值Vc：上游机架的速度Ks：速度超前系数（5 15）KD：速度滞后系数（3 5 ）无论轧制速度的高低，轧件从HMD到飞剪所走过的距离是固定的。安装在上15精选文库游机架电机轴上的码盘所产生的脉冲数与轧辊所转过的角度成正比， 从而也与轧件所走过的距离成正比。 当 HMD检测到轧件头部或尾部时， 启动高速计数器累加上游机架码盘的脉冲数， 当计数到所设定的值时启动飞剪。 飞剪的启动分两种情况：切头启动时所需累加的脉冲计数值为：CHUC1 CHLC2 C3其中： CHU：切头启动时所需累加的脉冲计数值C1： HMD到剪切点的脉冲计数值CH

34、L：切头长度所对应的脉冲计数值C2： 系统响应时间所对应的脉冲计数值C3： 停车位到剪切点所对应的脉冲计数值切尾启动时所需累加的脉冲数值为：CHUC1CHLC2C3其中： CHU：切尾启动时所需累加的脉冲计数值C1： HMD到剪切点的脉冲计数值CHL：切尾长度所对应的脉冲计数值C2： 系统响应时间所对应的脉冲计数值C3： 停车位到剪切点所对应的脉冲计数值四、调速传动控制系统41 变速传动方案概述电气传动系统采用德国西门子公司全数字调速系统。直流传动采用SIMOREGDC MASTER 6RA70系列全数字调速系统配以国产功率柜，交流传动采用 6SE70矢量控制变频调速系统。全数字控制系统性能好

35、，可靠性高，可以满足高动态品质与高调速精度的要求。对传动系统的控制采用了灵活多样的软件模块，可以满足各种不同控制的要求，并具备调速系统最佳控制性能的自动优化功能。全数字装置还提供了对传动系统完备的监控保护与故障自诊断功能。同时还拥有方便快捷的通讯联网形式，可以同自动化系统联网通讯，进行参数的设定和各种信息的交换。直流传动装置的电控方案，采用 SIMOREG DC MASTER 6RA70系列全数字调速系统配以国产功率柜，其控制系统核心部分采用西门子原装控制板，既完全具有6RA70的高性能指标，又降低了设备投资，并且使整个轧线直流传动部分的国外进口硬件统一，备品备件品种数量少，节约运行成本。SI

36、MOREG DC-MASTER 6RA70系列全数字调速系统采用两个高效能的微处理器(C163 和 C167)承担电枢和励磁回路所有的调节和传动控制功能。调节功能在软件中通过参数构成的程序模块来实现，从而得到非常精确的速度和转矩控制。所有的控制、调节、监控及附加功能都由微处理器来实现，系统结构可软件组态，可以对电流调节器、速度调节器、励磁电流调节器、电机磁化曲线等进行自动优化，从而实现系统的最佳控制。装置本身具有完善的故障诊断、报警、显示和保护功能。给定和反馈可以为数字量或模拟量。具有2 象限和 4 象限设计可供各种工业应用选择。6RA70具有基于 WINDOWS下的 SIMOVIS更友好的界

37、面， BICO技术使用户在信号、参数连接和改变上更为方便。可以插入 T400 工艺板完成飞剪、轴卷取、角16精选文库同步等快速闭环控制。其主要技术特点有：? 电网电压允许波动： 10? 自动适应电网频率 : 45-65Hz? 静态速度精度 : 0.01 ( 脉冲编码器反馈 )? 内置 RS485或 RS232通讯接口? 多种网络通讯功能：与 PC机及外部控制设备的连接 USS通讯协议 PROFIBUS DP传动点与传动点的直接通讯 SIMOLINK 点对点通讯? 参数自优化功能 :通过参数自优化 , 可以实现装置的最佳控制性能 , 又能节省调试时间。且优化后的参数还可以人工修改。下列调节器可得

38、到优化：电枢电流调节器速度调节器自动测取用于速度调节器预控制器的摩擦和惯性力矩补偿量自动测取电机的磁化特性曲线励磁电流调节器弱磁时的电势调节器? 完善的故障监控与诊断功能：电网故障：缺相、过压、欠压、电网频率 SCR、快熔及风机故障传动装置过流2电机过栽保护（ I t 保护）通讯失败晶闸管故障外部故障软件示波器功能和故障状态记忆功能42 调速传动系统配置及技术指标调速传动系统配置一般原则： 轧机和一般辅助传动装置： 晶闸管变流柜额定输出电流>1.2 倍电动机额定电流；晶闸管变流柜过载能力>2 倍电动机额定电流；采用电枢可逆方式。 飞剪传动装置： 晶闸管变流柜额定输出电流>1.

39、75 倍电动机额定电流；晶闸管变流柜过载能力 >3.5 倍电动机额定电流；采用电枢可逆。其它辅助直流传动： 晶闸管变流主回路额定输出电流 >1.15 倍电动机额定电流；晶闸管变流主回路过载能力 >2 倍电动机额定电流；采用电枢可逆。 电机变流柜采用共用柜顶交流母线方案，并与马院推荐的布置图相适应，柜体能与其它辅传动变流柜拼装。17精选文库调速传动系统配置及技术指标1) 粗轧、中轧及精轧机组 - 粗轧机电机： Z450-3B 400KW660V 650A 560/1400rpm4台供电方式：电枢可逆。选用一台 TCP1-066/124-11 晶闸管变流功率柜；其技术指标如下：额

40、定输入电压AC660V额定输出电流DC1240A1分钟过载能力DC2480A相对 400KW 660V 直流电机的技术性能指标：长期工作电流裕量1.91倍1分钟过载电流能力3.80倍- 粗、中轧机电机： Z450-4B 600KW660V 970A 600/1500rpm6台供电方式：电枢可逆。选用一台 TCP1-066/140-11 晶闸管变流功率柜；其技术指标如下：额定输入电压AC660V额定输出电流DC1400A1分钟过载能力DC2800A相对 600KW 660V直流电机的技术性能指标：长期工作电流裕量1.44倍1分钟过载电流能力2.89倍- 中、精轧机电机： Z560-3B 800K

41、W660V 1285A 600/1500rpm6台供电方式：电枢可逆。选用一台 TCP1-066/200-11 晶闸管变流功率柜；其技术指标如下：额定输入电压AC660V额定输出电流DC2000A1分钟过载能力DC4000A相对 800KW 660V直流电机的技术性能指标：长期工作电流裕量1.56倍1分钟过载电流能力3.10倍- 精轧机电机： Z560- B 950KW 660V 1530A 600/1500rpm2台供电方式：电枢可逆。选用一台 TCP1-066/200-11 晶闸管变流功率柜；其技术指标如下：额定输入电压AC660V额定输出电流DC2000A1分钟过载能力DC4000A18

42、精选文库相对 1000KW 660V直流电机的技术性能指标：长期工作电流裕量1.31倍1分钟过载电流能力2.61倍2) 直流辅助传动变流装置-1#飞剪266KW 440V/657A DC 1台选用 TCP1-046/124-11 晶闸管变流柜。其技术指标如下：额定输入电压AC440V额定输出电流DC1240A过载电流能力DC2480A1分钟相对于 266KW 440V直流电机的技术性能指标：长期工作电流裕量1.9倍1分钟过载电流裕量3.8倍-2#飞剪186KW 440V/470A DC 1台选用 TCP1-046/112-11 晶闸管变流柜。其技术指标如下：额定输入电压AC440V额定输出电流

43、DC1120A短时过载电流能力DC2240A相对此 186KW电机供电的技术性能指标如下：长期工作电流裕量2.38倍短时电流裕量4.766倍- 出钢机、 1#卸钢机、 2#卸钢机、 52KW 440V/131A DC 3台选用 6GA7075-6GV62。其技术指标如下：额定输入电压AC575V±15%额定输出电流DC210A短时过载电流能力DC315A相对此 55KW电机供电的技术性能指标如下：长期工作电流裕量1.60倍短时电流裕量2.40倍-3# 链运输机15KW 440V/38A DC 1台选用 6GA7025-6GV62。其技术指标如下：额定输入电压AC575V±1

44、5%额定输出电流DC60A短时过载电流能力DC90A相对此 55KW电机供电的技术性能指标如下：长期工作电流裕量1.58倍短时电流裕量2.37倍- 步进冷床52KW 220V/270A DC 2台选用 6GA7081-6GV62。其技术指标如下：额定输入电压AC575V±15%额定输出电流DC400A短时过载电流能力DC600A相对此 55KW电机供电的技术性能指标如下：长期工作电流裕量1.48倍19精选文库短时电流裕量2.22倍3) 交流辅传动变频调速装置- 炉内辊道交流电机3KW/AC380V6台采用西门子 6SE7024-7ED61装置。其技术性能指标如下：额定功率22 KW额定输出电流47 A短时过载电流能力70 A- 冷床输入辊道交流电机 2.2KW/AC380V 121台分三段（ 30，