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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑热连轧机组电气自动化控制技术方案设计 热连轧机组电气自动化操纵技术方案设计 针对700mm热连轧机组生产工艺要求，对其电气自动化操纵举行方案设计；选用西门子6RA70系列全数字调速装置，西门子S7-400PLC举行系统操纵，组成二级网络操纵；并阐述了精轧电气操纵速度主令操纵方式，提出了操纵方案。 1、 工艺设备要求 1.1.生产线示意图 1.2. 生产线功率要求及操纵要求 1.2.1、 工艺要求：坯420660165180；出口成品：5607002.05.0； 成品速度：10m/s 1.2.2、 要求生产线上各工序都有操纵接口 1.2.3、 除鳞：高压水位旋
2、转水 1.2.4 、26组辊道：3.2KW，26个异步电机 1.2.5 、5道可逆轧机750（二辊）： 立辊，低速直流电机450KW（060120） 平辊，低速直流电机5000KW（060120）或2个2500KW 1.2.6 、56组辊道：3.2KW；56个异步电机 1.2.7 、滚动飞剪：低速直流电机480KW 1.2.8 、不成逆轧机：立辊，高速直流电机250KW（06001200） 平辊（12辊径：二辊650）：2200KW（2个） （34辊径：四辊650，320）：2200KW（2个） （58辊径：四辊650，320）：2000KW（4个） 活套电机：22KW直流电机，7个 1.2.
3、9 、120组辊道：1.2KW，120个异步电机 1.2.10、 收卷：低速直流电机：160KW，2个；最大单卷5.2吨，芯子8001200 1.2.11 、液压AGC，APC 1.2.12 、主控室与操作台；两级网络 2.总那么 2.1前言 根据用户对700mm带钢热轧连轧机组根本的工艺操纵要求，编写本初步电气自动化操纵技术方案。 2.2 技术方案原那么 本电气操纵技术方案“采用先进、成熟、安好、稳当并经济节能的操纵技术，系统自动化程度达成二十一世纪初先进水平”为目标，编写本技术方案。在技术方案的制定及系统的配置中，既考虑到整个系统的先进性，使该工程建成后具有二十一世纪初国际先进水平，又充分
4、考虑到系统配置的实用性及可升级性，尽量节省工程投资，使整个系统具有优良的性能价格比。 2.3 电气方案环境 环境： 室内 安装高度： 海拔1600M 湿度： 5%-95%，非冷凝 存贮温度: -40oC至40oC 操作温度： 电机 040oC 操纵系统 040oC 操作系统 040oC 电压波动： 10%额定值 频率波动： 3%额定值 3. 700mm热轧连轧机组生产工艺及操纵过程 3.1、板坯从加热炉前由传送辊道和平板推钢机送入加热炉，加热完成的板坯由出口处推钢机或步进梁出钢机放入除鳞前辊道。板坯经除鳞和温度检测后进入粗轧机。5道次可逆轧机操纵考虑上下辊两台电机（2*2500KW）单独传动，
5、咬钢和抛钢以及轧制的过程操纵，在这里就不细致描述了，主要对精轧操纵片面加以细致阐述。 3.2、 精轧机组所控设备描述 精轧区操纵的主要设备有平辊8机架、电动活套7台（套高操纵）和1架立辊。8架精轧机各自分别由一台 直流电动机（2200KW/2000KW两种容量的电机）举行驱动。根据轧制品种的需要，每台轧机可选为轧制/空过。在实际轧制过程中，轧机按照规定的速度匹配关系，轧制不同规格的带钢。7台活套各自分别由一台直流电动机（22KW, 轻惯量力矩电机）举行驱动。在带钢轧制过程中，对活套举行套量（活套高度）及小张力操纵，以制止堆、拉钢现象。压下装置，本技术方案中对压下系统装置以液压操纵加以描述，8架
6、轧机每架2套液压缸并由内安装的位移传感器举行压下量操纵（AGC）。 3.3、 精轧机组所控设备位置检测元件 脉冲发生器:用于轧件跟踪，位置检测，速度反应；8架精轧机分别各自装备一只。轧机压头（LOAD CELL），用于检测轧机轧制力，8架精轧机各自分别装备两只。由电控装置送给PLC信号并举行操纵。压下装置位移传感器，8架精轧机每架2套。 3.4、 主速度级联系统（精轧机架的速度主令操纵） 3.4.1、 秒流量方程 为了保证轧制过程的正常举行，务必使得在单位时间内通过各机架的金属流量相等，即各机架上轧件的横截面积与金属滚动速度的乘积相等，即为： B1h1v1 = B2h2v2 = = Bihiv
7、i = 常数 式中 Bi第i机架出口处带钢的宽度 hi第i机架出口处带钢的厚度 vi第i机架出口处带钢的速度 i 1, 2, 3, ，n 在实际生产过程中，由于带钢的宽度与厚度之比值很大，可以认为带钢在各机架上的宽度不变，因此，秒流量公式可简化为： h1v1 = h2v2 = = hivi = 常数 速度设定一般由过程计算机根据轧制工艺状况，以及设备才能处境，按照负荷调配得到各机架出口厚度，并根据终轧温度确定末机架出口速度Vn后，用秒流量方程反推出各机架速度设定值。由于带钢在轧制过程中存在前滑，带钢速度与轧辊速度之关系如下： Vi = Voi（1+fi） 进而， Voi hn*(1+fn) *
8、 Von /（hi*(1+fi)） 式中 fn 末机架的前滑值 fi 第i机架的前滑值 Voi 第i机架的轧辊线速度 Von 末机架的轧辊线速度 秒流量方程仅仅适用于稳定轧制状态。在实际轧制过程中，要保持各机架的“秒流量”相等，会受到好多工艺因素制约，况且各工艺参数之间还存在对比繁杂的关系。当对机架间活套举行调理时，各机架的秒流量便不再相等。 3.4.2、 轧机主速度设定 热连轧精轧机组主速度系统由速度整定及速度调理两片面构成。速度整定用于穿带前将各机架速度调整到设定值，而速度调理那么是穿带后的动态调理，各机架间的速度级联便是速度调理片面的一个重要功能。下图为精轧机组主速度系统的功能框图。 主
9、速度的整定及调理由速度主令操纵程序完成。 主速度整定在以下不可怜况下采用不同的斜率： 1）正常从中断状态到某一速度运行时 2）换规格时，从某一速度值修正到另一速度设定值 3）正常停车 4）紧急停车 5）快速停车 3.4.3、 轧机主速度调理 速度调理包括手动微调、活套高度闭环调理、AGC调理补偿以及下游机架的级联补偿。如此，第i机架的速度调理量可用下式来表达： Vi ViRViAGC ViLC Vis 式中 ViR 人工速度精调量 ViAGC AGC速度补偿量 ViLC 活套高度闭环调理量 Vis 下游机架来的级联调理量 i表示第i机架i = 1 （n1），n为末机架。末机架的速度作为基准值而
10、不调理，调理时的级联方向是下游向上游机架举行，即所谓逆调。稳定的精轧出口速度对于轧机与卷取机的匹配和终轧温度的操纵均为有利。 在实际操纵过程中，每个操纵周期均按照轧线的逆流方向逐机架计算级联量，以保证各机架级联调理信号无滞后地进入各机架速度输出中，以保证轧制过程的稳定性。 3.5、 活套操纵 3.5.1、 活套功能描述 该热连轧系统共有7套活套器，分别位于8架精轧机之间，用于带钢的张力操纵。每个活套器由1台直流电机驱动。 由于在轧制过程中，精轧机主传动系统总是存在着咬钢时的动态速降，在稳定轧制阶段又总是存在着各种干扰，不成能始终保持各机架之间良好的速度匹配关系。活套机构就是为了检测到这些偏差，
11、检测到机架间的活套量进而吸收这些活套量，使得生产正常、稳定。 3.5.2、 活套操纵根本功能 1)活套的连锁和依次操纵 2)活套起套时的位置操纵、软接触操纵 3)活套落套时的小套操纵、软着陆操纵 4)带钢微张、恒张的张力操纵 5)活套手动起/落套操纵 6)轧制过程中相关数据监控 7)活套位置检测 8)故障检测并报警 活套操纵主要包括活套起/落套操纵、活套张力操纵和活套高度调理(在PLC2中实现)。根据轧件在精轧机组中的轧制过程一般是按咬钢、形成连轧、建立连轧张力、稳定连轧、抛钢的依次举行,活套操纵分为三个根本阶段：起套至带钢张力形成、活套小张力连轧（高度闭环操纵）、落套阶段。 3.5.2.1、
12、 起套并开头形成张力 起套至带钢张力形成阶段主要是指带钢头部被轧辊咬入开头，一向到带钢在机架之间建立张力之前的阶段。在整个连轧过程中，这段时间很短，约为1秒钟左右。轧件在此阶段有以下几个特点：轧件在咬入阶段，轧机受到轧件冲击载荷作用会产生动态速降；由于有动态速降导致产生确定的活套量；活套起套操纵要求具有快速性和软接触带钢特性。 3.5.2.2、 小张力连轧阶段 它是指带钢被轧辊完全咬入之后，并在机架之间已建立起小张力，而已处于稳定连续轧制的阶段。该阶段所占的时间，约为整个连轧时间的95%以上。此阶段活套辊的摆角，在活套高度调理器的作用下，使其在所规定的工作角度范围内波动。作用于带钢上的张力围绕
13、给定的张力值，也作相应的微量波动。活套工作过程中张力大小、张力波动，都会直接影响轧制状态稳定性、影响轧制力大小，进而影响带钢厚度。 3.5.2.3、 落套阶段 落套阶段是指活套从接收到来自于跟踪的落套命令到活套下落到零位这一阶段。在这一阶段，为了制止带钢发生甩尾和减轻活套下落造成的机械冲击，该系统采用软着陆操纵策略。 3.5.3、 活套的工作机制 3.5.3.1、起套软接触及落套软着陆操纵 活套起落套时传动系统采用电压环操纵，稳定运行时传动系统采用张力外限幅操纵。 活套在下游相邻有效机架咬钢后，全速起动（最大加速度、电流给定最大限幅值）、软接触带钢、建立小张力。先举行APC操纵，达成某角度时，进入微张力操纵，完成软接触带钢操纵，直至活套达成设定角度；此后使用过程计算机设定张力作为传动电压环外限幅操纵，活套将进入小张力操纵阶段。 在带钢尾部离开n-机架时，首先降低活套设定角度，进入小套操纵阶段，仍维持恒张力操纵；n-1机架抛 9
