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1、目录1 介绍 -5 1.1 文件目的1.2 术语表1.3 参考文献2 矫直机综述2.1 概要2.1.1 位置2.1.2 产品大纲2.2 矫直工艺2.3 矫直机能力2.4 机械描述2.4.1 主要特征2.4.2 在线部分2.4.3 传动部分2.4.4 工作设备2.4.5 换辊盒装置2.5 电气设备2.6 仪表2.7 自动化体系2.7.1 概述2.7.2 过程控制体系2.7.3 功能分配2.7.4 通讯和接口3 冷矫直机操作3.1 一般描述3.2 操作模式3.2.1“维护”模式3.2.2“操作”模式3.3 操作者控制3.3.1 主台布局3.3.2 现场控制盘布局3.3.3HMI 3.4 停止管理3
2、.4.1 停止3.4.2 紧急停止4 二级功能4.1 钢板跟踪4.2 数据记录和产生报告4.3 一级通路4.4 矫直机的PDI 4.5P.L.A.N.E 设置模式描述4.5.1 离线模式4.5.2 在线设置模式4.6 软件结构4.6.1 模块服务器4.6.2 适配部分5 一级主功能5.1 速度主控5.1.1 综述5.1.2 传动控制5.1.3S-RAMP 5.1.4 咬入次序5.1.5 矫直5.1.6 离开次序5.1.7 等待功能5.1.8 操作者控制5.1.9 安全5.2 液压控制缸5.2.1 概述5.2.2 参考细节5.2.3 一次回路5.2.4 功能概述5.2.5 安全5.3 弯曲5.3
3、.1 概述5.3.2 参考细节5.3.3 一次回路5.3.4 安全5.3.5 功能概述5.4 自动化次序5.4.1 预定位5.4.2 矫直机校准5.4.3 空轧道次5.4.4 全部打开6 一级辅助功能6.1 上部压力框架平衡6.1.1 描述6.1.2 主要特征6.1.3 安全6.2 主轴夹紧系统6.2.1 描述6.2.2 主要特征6.2.3 安全6.3 辊盒夹紧系统6.3.1 描述6.3.2 主要特征6.3.3 安全6.4 入口和出口下辊调整6.4.1 描述6.4.2 主要特征6.4.3 安全6.5 入口 /出口导向6.5.1 描述6.5.2 主要特征6.5.3 安全7 换辊盒程序7.1 移出
4、辊盒7.1.1 手动干预7.1.2 主轴夹紧和上辊盒松开7.1.3 辊盒抽出7.2 安装辊盒7.2.1 辊盒插入7.2.2 手动干预7.2.3 矫直机准备线性重启7.3 安全8 液压和流体系统8.1 概述8.2 高压装置（ HP）8.2.1 技术数据8.2.2 高压用阀块8.3 中压装置（ MP）8.3.1 技术数据8.3.2 中压用阀块8.4 齿轮润滑系统8.4.1 技术数据8.5 干油系统8.5.1 技术数据8.6 除尘装置8.6.1 技术数据8.7 安全1 介绍1.1 文件目标下列文件将描述舞阳热板轧机设备用新冷矫直机的主要功能。着重介绍机器的关键部分，同时简要叙述冷矫直机整个文件的内容
5、。1.2 术语表此术语表中的术语一般是字母简写组合，用于该文件中，便于理解。DFS 详细的功能规格说明GFS 一般的功能规格说明HGC 液压辊缝控制HMI 人机界面I/O 输入 /输出MCC 电机控制中心PDI 原始数据输入PLC 可编程序逻辑控制器HL 热矫直机CL 冷矫直机VVVF 变压，变频（电机传动）1.3 参考文献电气设备表N0E00001 自动化体系N0E00002 2.矫直机概述2.1 概述2.1.1 位置新 VAI 冷矫直机安装在舞阳热板轧机设备的检验/研磨床的下游。2.1.2 产品大纲 冷矫直机的设计适用于以下产品：项目产品分类钢种1 造船用钢板A,B,C,D 2 管线钢板X
6、70-X80 3 4 将被矫直的钢板特点宽度1300-3750mm 厚度5-35mm 长度最长 18000mm（冷）屈服强度最大 10kg/mm2 （热）温度20-150软化比50%-80% 2.2 矫直工艺矫直工艺由以下目标定义：消除进入钢板的任何形状缺陷。形状缺陷如边浪，中间或矩形翘曲，这些矫直机都可以消除。使钢板内部具有最小的残余应力，便于深加工后， 保持钢板的平直度。除了钢板在矫直机内部弯曲时产生残余应力外，轧制和冷却以前的过程也产生残余应力。矫直工艺的原理是相反方向的辊子间弯曲并拉伸钢板。前面提到的入口外形缺陷就是由于沿钢板宽度方向上的产品纤维（在轧机机架处可以得到）长度的差异而造成
7、的。矫直工艺的目标是拉伸钢板，直到所有纤维的长度一致。定义拉伸级别的主要标准是“软化比” 和作为相关的钢板厚度定义，厚度是由于屈服应力拉伸而形成的。下面简图代表弯曲钢板时，厚度内部应力的作用结果。上表面被拉紧，下表面被压缩。附图软化比如下：PR=软化比 =（ T-Te）/T =1-2. 0/(Rplate.T.E) 热矫直工艺的软化比是50%-80%。矫直机自身已设定，目的是在矫直机的第三根矫直辊时，达到最大的软化比，之后持续减小，允许在矫直机出口处，获得最小的残余应力。下面简图是残余应力计算的结果。计算每个矫直辊后，在弯曲和残余应力过程中施加应力。连续弯曲后，厚度内部的残余应力将持续减小。附
8、图钢板厚度范围内的残余应力值是20 到 40Mpa。此标准与纵向和横向方向上的平直度要求相一致。NB: 软化比可能高于70% ,如 80%。这些高软化比值代表钢板加工的正常方法。操作员可以根据对进入钢板的视觉分析，选择较高的软化比。特殊情况下，异常严重的外形缺陷，可能会导致软化比的增加。操作员可以手动设置，模块将计算出机器设置是否在其能力极限范围之内。2.3 矫直机能力矫直机被设计成可以根据以下标准完成产品的矫直任务。单个或多个道次（包括相反方向）矫直较宽的产品适用范围，涵盖舞阳产品大纲的主要部分软化比是 50 到 80% 产品的最低温度是200通常机器可以矫直大于X80 的高强度的产品，但同
9、时受到宽度或厚度的限制。A-能力曲线用于矫直速度： 0.5m/s(30mpm)即基本速度钢板： 3700mm 宽下图表示带不同软化比的能力曲线附图2.4 机械描述2.4.1 主要特点矫直辊锻造钢，表面硬化辊直径220mm 新的 -打磨后最小210mm 数量11（上 5，下 6）辊距260mm 辊身长度3800mm 辊身硬度HRC-60-63 支承辊数量上 512 下 412+24 辊直径220mm 辊距260mm 辊身硬度HRC 56-59 上矫直辊系的液压调整系统（AGC ）伺服缸数量4 额定最大工作压力最大 255bar 气缸直径590mm 最大冲程320mm 总矫直力最大 2750t 传
10、动系统主传动电机11AC 电机 65KW,0/500/2000rpm 矫直速度基本矫直速度是30mpm 最大矫直速度是60mpm 最大速度打开机架是120mpm 换辊布局换辊盒系统的传动电机1AC 电机15KW,0/1000/3000rpm(2 固定速度 ) 2.4.2 在线部件“在线”部件包括：混凝土上两个底板（1 个入口侧 -1 个出口侧）1 下框架，用螺栓固定在底板上4 个预应力杆，位于下框架的每个角2 个中间框架（ 1 个入口侧 -1 个出口侧）2 个上分隔横梁包括4 个主缸（辊缝控制液压缸）1 个分开的上压力框架，位于机架内1 个入口旋转台，带1 个机架棍1 个出口旋转台，带1 个机
11、架棍1 主轴夹紧系统用预应力杆和螺母连接框架和上分隔横梁。分开的上压力框架分为两部分，用移动接头连接， 位于框架上面的偏心轴可以分离这两部分，弯曲矫直辊。 矫直过程中， 通过液压缸和调节杆完成弯曲。通过安装在弯曲缸内部的位置传感器执行位置控制。分开的上压力框架通过4 个液压缸保持在相对于主缸的位置。同时在上横梁处连接（平衡缸） 。水冷却剂位于框架内部。换辊盒过程中，液压缸移动，主轴夹紧装置使主轴保持原位。2.4.3 传动部分冷矫直机的传动部分由11 根独立的传动矫直辊组成，优化传动控制。冷矫直机独立传动辊的优点是：较少的机械设备：低维护较少的辊研磨：低维护和增加的辊子寿命较少的电气备件：低备件
12、预算无过载风险：无主轴/齿轮箱过载的风险和故障附图2.4.4 工作设备1 底辊盒包括： 1 框架56 支承辊6 工作辊，带与万向接轴连接的端轴1 上辊盒包括：2 框架（操作者侧和传动侧）60 支承辊5 工作辊，带与万向接轴连接的端轴 上工作辊及其支撑辊筒放置在上辊盒内部，通过液压传动的夹紧缸（拉杆） 锁定装置固定在上框架上。上矫直辊和上支撑辊之间的节点通过矫直辊轴承座和辊盒框架间专用的杯形弹簧配件固定。矫直机工作辊及其支撑辊筒放置在下辊盒内部。可以垂直调节入口和出口矫直辊以及它们的支承辊筒。中间矫直辊的位置是固定。所有的工作辊内部水冷；所有的支承轴承油雾润滑。2.4.5 换辊盒装置换辊盒机械装
13、置用于卸装完整的矫直和支承辊系。可以仅拆卸下辊盒， 或上下辊盒一起拆卸。换辊盒由1 个带滑块（ 1）的框架， 1 个链轮（ 2）组成，链轮由轮子（3）和 2 带减速器（ 4）的速度（快和慢）电机驱动。用一个钩（5）连接链轮和底部辊盒。可以将旧的设备移出机架，或装入一个新的设备。附图2.5 电气设备单线图 E01008 附图2.6 仪表仪表包括：4 位置传感器，用于主表控制缸1 位置传感器，用于弯曲缸2 脉冲发生器，用于测量入口/出口辊盒中辊子位置4 冷金属探测器，当钢板接近机器时，监测钢板位置附图2.7 自动化体系2.7.1 概述为了得到自动化体系的模块结构，须划分为若干级别。每部分都与这些级
14、别里的一部分相关联：0 级-参考监测和控制硬件的仪表和装置。1 级 -参考硬件和软件部分，这些部分处理来自于0 级装置的输入，并执行控制运算法则，决定适当的输出或响应，响应将返回到0 级装置：此级可以看作是激励器。热矫直机一级将与0 级通讯和现有的1 级 DC 传动控制系统（入口/出口辊道）2 级-监督 1 级系统的运行。 1 级系统带有设定点，便于优化过程： 此级可以看作是超级用户。它包括一个预设定生成的数学模型，并融合了通讯，显示和报告产生的特征。2.7.2 过程控制体系自动化体系E00002 附图2.7.3 功能分配2.7.3.1 1级自动化TCS 系统TCS 系统将完成以下功能：主功能
15、：传动电机的控制加速和减速斜坡头尾处理停工管理（正常，快速，紧急停车）测量和线性传感器状态获取2 级设点接收和数据获取钢板追踪监控：热矫直机显示 /操作员对话辊缝定位和弯曲缸控制：AGC 缸的位置控制弯曲控制辅助系统控制：上压力框架平衡主轴和辊盒夹紧系统入口 /出口辊定位入口 /出口导向空气吹扫系统自动和半自动化次序控制：全部打开轻微打开预定位延迟预定位矫直机校准空轧道次换辊盒液压和流体系统控制：体系的基础是使用VANTAGE 平台和最新的VME64 硬件。2.7.3.2 2级自动化系统2 级主功能是： 钢板跟踪数据记录和产生报告操作者界面（ HMI ）1 级通道2 级通道平面设置模型完成 2
16、 级运行使用的是功能强大的2 级平台： VAIronment ，是 VAI 标准 2 级环境，用于整个钢铁行业。2.7.3.3 HMI 作为操作员和自动化之间的连接，HMI 界面是重要部分。软件包用于显示1 级和 2 级信息，便于矫直机的运行。2.7.3.4 密封装置这些装置是独立的系统，有自己的自动化设备。供货商可能使用特殊的软件，但通常都与主系统连接。2.7.4 通讯和接口（待于确认）2.7.4.1 实体接口MCC 和基本自动化系统之间的接口是通过远程I/Os 的硬线连接信号建立起来的。 主传动是由变频器馈电的感应电机；主传动和TCS 之间的接口是通过？实现的。TCS 通过远程I/Os 连接到现场设备的某些部分。TCS,HMI 和 L2 通过以太网TCP/IP 相互连接。相同实体位置上的硬件通过双绞线连接到开关（自动化室）或网络集线器上（操作者室）。网络集线器和开关通过工业电缆互
