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1、迁安市九江线材轧钢四厂高速线材全连轧电控系统说明书编写：吕领校对：杨峰，陈忠天津先导机电2023年1月一、电气设备概述1、低压供配电设备车间电气设备用电分四个等级，粗中轧机组及预精轧机组直流电动机为DC550V，三台飞剪直流电动机DC440V，精轧机组直流电动机为DC750V ，关心设备沟通电机为AC380V。直流传动把握室：位于主电室内，给粗中轧及预精轧13台DC550V电机供配电、精轧2 台DC750V电机供配电、3台飞剪DC440V电机供配电、活套扫描器及热金属检测器、光电编码器、接近开关、电磁阀等用于轧制区自动把握的检测元器件供电。主传动及自动化把握布置在主控室，加热炉区传动布置在炉区
2、电控室，轧线上位机操作员站布置在3号操作台上，PF线上位机操作员站布置在4号操作台上，全线上位机工程师站布置在主电室。直流电机传动把握及PLC选用德国西门子公司产品全数字6RA70装置及S7系列PLC。2、轧制区主传动设备本车间轧线传动共有15台主传动直流电机和5台附传动直流电机。在主操作室集中把握交直流主电机的正常启动、停车。沟通电源通过整流变压器及可控硅将沟通高压变为DC750V、DC550V、DC440V，供给15 台直流主电机和5台附传动电机。电控系统中设有三个等级故障保护和报警： 级这级故障将使主电机马上跳闸，如烧快熔等把握系统故障重故障。 级这级故障使主电机马上停车但不跳闸。例如传
3、动系统润滑站故障、水压过低、油压过低等。 级这级故障使主电机不能启动，如已经运转，则发出警报及经延时后主电机停车。例如传动系统风机未开等。主电机的运转、停车包括正常启动、正常停车、预备开车、事故紧急停车等。具体为： 操作台具有正常启动、正常停车、预备开车、事故紧急停车粗中精轧机组15台直流电机及碎断剪夹送辊吐丝机三台沟通电机的功能。紧急停车的必要条件：发生重大人身或轧线设备事故或系统报警长时间不能自动消退。系统自动把握失灵。人为轧卡取样。液压、润滑系统事故。供水系统故障，水压或流量缺乏。主辅设备之间电气联锁及联动1、各主机列机组主传动设备由三个润滑站供油润滑，润滑站与主电机之间实行联锁。开车前
4、，启动稀油站工作，当润滑正常才能启动主电机，否则不能启动。如主电机在运转过程中收到润滑站发来的润滑不正常信号，主电机即自动停车。2、以精轧机速度为基准，粗中轧的速度按比例跟随精轧速度，从上位计算机完成设定。夹送辊吐丝机及散冷辊道的速度也可在上位机上设定。3、直流电机启动时和相应的电机冷却风机及功率柜风机实行联锁，冷却风机未启动状况下，主电机不能启动，主电机停机后延时1M停转电机冷却风机，功率柜风机不停。3、生产线设备操作室点车间共设3个操作室假设干操作点。交直流主传动系统集中把握，正常运转、停车信号由主操作台3#台统一发给主电室；低压关心传动局部局部集中把握，由各1#、2#操作台及配套操作点实
5、现。主把握室：操作把握粗中轧机主电机设备，操作把握精轧机主电机设备、平立活套， 操作把握一个碎断剪、三个飞剪的启停，操作把握夹送辊、吐丝机的启停。二、电气把握系统组成1、电气传动把握系统：直流主传动电机把握系统粗中轧机通过十一台直流主电机单机拖动，预精轧通过两台直流主电机单机拖动， 精轧机通过两台直流主电机联机拖动，传动系统承受以西门子6RA70为核心组成调整部 分，性能可以到达国内外先进水平，具有很高的性能价格比。16RA70调整柜西门子6RA70系列全数字直流调速装置性能先进，质量牢靠，得到国内外的全都认可。(具体的技术和指标请参照6RA70手册和指南)。每台柜内以一台精轧机为两台6RA7
6、018(不行逆)全数字直流传动调速装置为核心， 实现电动机调速把握。通过CBP通讯板上网，参与网络把握和活套闭环调整、微张力闭环调整。轧机柜内的S7-200用于完成联锁与规律把握局部，通过USS协议与本柜70通讯，参与网络把握。实现电机规律联锁把握。电动机励磁调整局部和功率调整局部也在此柜中。调整局部仍由6RA70来完成； 功率柜风机，电机风机把握也在柜中。2） 功率柜功率柜为功率放大局部，内含不行逆整流桥一套及各种保护、检测用附件。3） 进线柜进线柜主要元件为ME断路器及吸取组件和进线电抗器。4） 数字量的给定与反响:主传动装置的给定值都有PLC主机发出,通过DP网传送到6RA70为数字量信
7、号。电动机速度反响由脉冲编码器检测供给，直接送到6RA70，同样也为数字量信号。这样，数字给定(PLC)+ 数字调整(6RA70)+数字反响(编码器) 全数字直流调速系统的高性能、高品质。5） 技术特点A. 具有很高的技术先进性本方案是承受计算机网络组成的集散自动化把握系统的典型方案。在单机传动自动化方案中，不仅为全线自动化留有足够的把握环境和条件，同时在全线自动化实现前，具有很高的技术先进性。可以实现传动组内轧机之间的联调、单调把握。B. 具有很高的轧机调速牢靠性调整柜统一承受西门子6RA70全数字直流调速装置，具有很高的牢靠性。a) 接口力气强具有开关量输入、输出，模拟量输入、输出功能；具
8、有测速机和编码器两种测速反响功能，且具有单独上网力气。b) 保护性能强6RA70本身具有故障标号，运行中检查的故障多，故障分类清楚，故障提示信息多， 便于故障处理。保护的灵敏度、动作的牢靠性都是目前最好的系统。主要保护有： 过流、过压、过速、失磁、断电、码盘故障、堵转、电机过热、功率柜过载等。c) 软件性能优越本身具有操作面板，同时，供给一套完备的软件包，可在微机上调试编程诊断。本身具有软件保护设置，以保证软件的安全；具有四种自动优化功能，使调试时间缩短，在轧机把握中，有很高的精度。d) 牢靠性高，故障率低，并在国内具有强大的技术效劳和售销网。6） 网络的承受，提高了牢靠性和把握性能，削减了设
9、备本钱由于承受集散把握模式，大大削减了把握电缆的数量，使总投资降低。7） 充分考虑设备检修维护的便利在调整柜中，增设必要的开关和信号，无需PLC的干预可完本钱轧机的调试维护工作。8） 把握系统性能指标1调速范围：1：202系统调整精度：0.33静态速降：0.24） 动态速降：15） 恢复时间：200ms（3） 沟通关心传动系统全线包括十二台M440沟通变频调速装置，散冷辊道由9台11KW的MM440一对一把握9台电机，集卷站由3台MM440分别把握托板、芯棒和小车电机包括收集。（4） 直流关心传动系统三台飞剪通过两台直流主电机单动拖动，飞剪与轧机的把握系统组成根本一样，同样承受以西门子6RA7
10、0为核心组成调整局部，用主PLCS7-400完成剪切及规律把握，柜内的S7-200用于完成联锁与规律把握局部需要的信号传输，通过USS协议与本柜70通讯，参与网络把握。实现电机规律联锁把握。柜内以1台6RA7018(可逆)全数字装置为核心，实现电动机调速把握， 飞剪定位把握。使用S7-400PLC模块FM450高速计数器模块实现飞剪定长把握，通过CBP通讯板上网，参与网络把握。因飞剪需要快速启动及快速制动，所以都承受可逆装置。2、电气自动化把握系统：车间内13架连轧机组和三台飞剪，全线辅传动设备均承受两级计算机网络把握即PROFIBUS-DP网、工业以太网及USS通讯、RS485串口通讯，形成
11、全线自动化把握系统。建立人工智能的把握系统，不仅要满足现场生产工艺的要求，而且要给用户供给一个机敏,便利的人机操作界面，无论从实时性方面，还是从牢靠性、易操作及连续运行性方面，都对自动化系统是一个全面的考验.，总结我们以前所作的工程，并且参考国外同类型企业的先进的把握方案，我们承受由计算机网络组成的集散把握系统(DCS)，这种系统充分表达了分散把握，集中治理的现代计算机把握思想。承受两级网络制自动化把握系统，即现场实时把握网 - 为西门子 PROFIBUS-DP 3条网及工业以太网 (1条)(1) 现场实时把握网 - PROFIBUS-DP网及工业以太网:PLC把握符合德国DIN19245标准
12、的PROFIBUS-DP网，为西门子公司专为工业现场开发的高速现场处理总线网，短小的信息帧构造，使得它具有高速的循环通讯力气和高度的容错性。最大传输距离 ：23800m最大传输速率：12MBPS传输介质 ：双绞屏蔽线拓扑构造 ：总线型原理 ：令牌(Token Passing )附加主从构造该网络为： PLC主机柜S7-400PLC与15台连轧机主电机6RA70传动系统、1#2#3#飞剪6RA70、中精轧机、3#操作台远程输入输出模块ET200M、散冷辊道MM440组成 PROFIBUS-DP1 网络； 集卷站PLC柜S7-300PLC与3台MM440、4#操作台远程输入输出模块ET200M组成
13、PROFIBUS-DP2 网络； PF线PLC柜S7-300PLC与PF线ET200M组成PROFIBUS-DP3网络； PLC主机柜S7-400PLC与六台温度巡检表组成RS485串行通讯网络，承受MODBUS协议。 PLC主机柜S7-400PLC、集卷站PLC柜S7-300PLC、PF线PLC柜S7-300PLC和三台上位机组成工业以太网络； 15台轧机把握系统及3台飞剪把握系统S7-200与各自的6RA70传动系统使用USS通讯；特点1） 技术先进性系统是由具有处理现场总线特性的PROFIBUS-DP网络组成的集散把握系统(DCS)，跨跃了从模拟系统到数字系统的这一级台阶,它不同于以往的
14、集中把握系统或以前的对等网络或主从网络，现场信号被智能的电气终端(例如：6RA70装置)自动进展处理，而不必恳求主站的干预，但受到主站的宏观把握，这样主站即可节约大量的时间处理更多、更紧要的任务 。2） 极快的速度到目前为止，S7-400 是S7系列PLC with DP port 系列中最快的CPU， 由于使用了处理现场总线技术的PROFIBUS-DP网，大量的信号在现场已被处理完毕，所以使用该系列CPU即可完成具有如此浩大运算任务的工程，又为为厂家节约本钱。另外PROFIBUS-DP 网络的短小桢构造， 才可以使得网络通讯速度得以最高。例如：对一架轧辊的把握任务， 仅用128ms 即可传送
15、和接收完毕。3） 强大的牢靠性网络传输是将大量的信息编码传送，从而各取代电气终端间的电气连线(例如：操作台到可控硅室等，大量的、远距离的、点对点连线)，这不仅节约了导线，而且使节点端子削减，从而降低了故障率， 削减了检修工作量。 网络上某一站点故障或检修， 不影响整个网络的运行。 数字系统与模拟系统的一大差异就是不会产生零漂，这就给了系统牢靠性有力地保证， 削减了维护工作量。4） 很高的精度数字系统与模拟系统的另一大差异就是不用增加设备，就可以到达很高的精度，S7 的CPU为32位的微处理器，浮点运算精度很高, 6RA70 的闭环调整精度小于 0.006%, 在轧机把握中有很高的精度.5） 操作便利不管是从操作台操作，或是从工控机操作，都有简洁便利，简洁把握的方法，依据工艺提出的要求，设定各机架的速度，轧辊辊径等的数字量值。6）
