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1、电气配置设计说明书一、 供电系统根据生产技术装备的实际情况，在满足工艺生产要求，保证生产线安全稳定生产的前提下，设计经济合理的供电系统。本工程主要用电设备为轧制线的主要传动电机及其配套辅助传动设备，其中直流主传动14150kW，直流辅助1065KW。1.1直流主传动采用三路整流变压器供电第一路“1#整流变”采用一台6000KVA整流变压器供电。供给K21、K20/19、K18/17、K16/15共4台直流机,每个绕组（容量不同）拖两台电机。第二路“2#整流变”采用一台6000KVA整流变压器供电。供给K14/13、K12/11、K10/9、K8/7、K6/5共5台直流机，一个绕组拖两台电机，一
2、个绕组拖三台电机。第三路“3#整流变”采用一台4600KVA整流变压器供电。供给K4、K3、K2、K1共4台直流机，每个绕组（容量不同）拖两台电机。1.2动力变压器两台第一路“1#动力变”采用一台1250KVA变压器供电。供电包括飞剪、冷床动力、直流电机低压部分（励磁和风机）、油站等。第二路“2#动力变”采用一台1000KVA变压器供电。供电主要包括冷却水泵等（根据电机负荷确定变压器容量）。二、电控设备控制说明（一）、钢坯材料钢坯经过连铸热送、或者加热炉（电控不含）提供。（二）、粗轧机列及辅助设备：操作地点：1CD粗轧辊道操作台、2CDK21、K20/19轧机旁现场操作箱、3CDK18/17、
3、K16/15轧机旁现场操作箱。4CD1#飞剪机旁现场操作箱。控制要求：手动控制、自动控制、设备联锁。7CD（主控操作台）可切断2CD、3CD、4CD对轧机1#飞剪的控制。（1）手动控制在1CD上人工手动控制出炉辊道及废钢剔除装置。换辊或设备检修时在2CD和3CD控制K21、K20/19和K18/17、K16/15轧机轧机正反运转、点动、停车。在4CD上人工手动控制1#飞剪切头、切尾、爬行运转及停止；设备检修时，在4CD上人工手动控制1#切头飞剪切头、切尾、模拟剪切、爬行运转及停止。（2）自动控制在7CD（主控操作台）上人工手动设定轧机轧辊转速（包括单机架速度设定和调用轧制程序表）。正常生产时，
4、系统根据各架轧机主电机电流变化情况，自动逆向调节（级联调节）各架轧机轧辊转速，实现微张力轧制。轧速单调是指只调节某架轧机的轧辊转速，其他机架轧辊转速不变；而轧速级联调节，要求所调轧机及“上游”各架轧机轧辊转速均按规定比例同时升降，“下游”轧机轧辊转速不变。各机架电机基准转速在7CD（主控操作台）上人工手动设定，并配有速度微调装置和HMI速度显示画面。4CD正常生产时，利用热金属探测器控制1#飞剪切头，当轧件头部经过设置在1#切头飞剪前方的热金属检测器时，该检测器给1#切头飞剪发出信号，控制1#切头飞剪切头，1#切头飞剪切头长度、运行速度自动设定。（3）设备联锁轧机及主传动系统与稀油润滑系统联锁
5、：a、主传动启动之前，如果稀油润滑系统油路中“油压低”或“无流油”，主传动不能启动；b、主传动启动后，如果稀油润滑油路中“油压低”或“无流油”，自动控制系统向7CD（主控操作台）和稀油润滑站发报警信号，并根据故障性质采取相应处理措施。（三）、中轧机列及辅助设备：操作地点：5CD中轧辊道操作台、6CDK14/13、K12/11、K10/9轧机旁现场操作箱、8CDK8/7、K6/5控制要求：手动控制、自动控制、设备联锁。7CD（主控操作台）可切断2CD、3CD、4CD对轧机1#飞剪的控制。（1）手动控制在5CD上人工手动控制中轧辊道输送辊道启、停。在6CD和8CD控制（控制要求同2CD和3CD）。
6、（2）自动控制在7CD（主控操作台）上人工手动设定轧机轧辊转速（包括单机架速度设定和调用轧制程序表）。正常生产时，自动控制系统根据各架轧机主电机电流变化情况，自动逆向调节（级联调节）各架轧机轧辊转速，实现微张力轧制。要求自动控制系统有自学习功能。（3）设备联锁轧机及主传动系统与稀油润滑系统联锁：a、主传动启动之前，如果稀油润滑系统油路中“油压低”或“无流油”，主传动不能启动；b、主传动启动后，如果稀油润滑油路中“油压低”或“无流油”，自动控制系统向7CD（主控操作台）和稀油润滑站发报警信号，并根据故障性质采取相应处理措施。（四）、精轧机列、650飞剪及其它传动：操作地点：9CDK4、K3轧机旁
7、现场操作箱、10CDK2、K1轧机旁现场操作箱、11CD650飞剪旁现场操作箱（每台各一）控制要求：手动控制、自动控制。7CD（主控操作台）可切断9CD、10CD、11CD对K4、K3、K2、K1及轧机及飞剪主传动的控制。（1）手动控制在9CD、10CD控制（控制要求同2CD和3CD）。在11CD上人工手动控制飞剪在7CD（主控操作台）上人工手动控制成品飞剪启动、运行及停止。设备检修时，在11CD上人工手动控制飞剪模拟剪切、启动、爬行运转和停止。各机架电机基准转速在7CD（主控操作台）上人工手动设定，并配有速度微调装置和HMI速度显示画面。（2）自动控制在7CD（主控操作台）上人工手动设定轧机
8、轧辊转速（包括单机架速度设定和调用轧制程序表）。正常生产时，自动控制系统根据各架轧机主电机电流变化情况，自动逆向调节（级联调节）各架轧机轧辊转速，实现微张力轧制。要求自动控制系统有自学习功能。在11CD上:正常生产时，轧件头部经过设置在成品飞剪前的热金属检测器（或光电检测装置）时。检测器给自动控制系统发出信号，令飞剪对轧件进行分段。设定成品倍尺剪剪刃运行速度（剪刃速度由基速+超前速度系数二部分组成）、倍尺长度和切尾长度。（五）主操作台和HMI操作站设有操作台7CD（主控操作台）一台，主要对系统进行自动控制，系统紧急停车、信号处理、信号显示、应答等操作。（六）、成品加速变频辊道、动台主传动控制地
9、点： 12CD动台主传动机旁箱，13CD冷剪机旁操作台控制要求：手动控制、自动控制（1）手动控制在动台主传动机旁箱上人工手动控制各段冷床输入辊道、动台主传动的启动、运行、停止。各段辊道运行速度可调，辊道既可单动，也可联动。在13CD上人工手动控制平托电机、平托辊道启停。（2）自动控制正常生产时，变频辊道自动跟随轧件速度，按统一给定速度（人工确定百分数）启动、运转。速度随成品机架速度改变。动台主传动根据实际自动控制冷床步进及停止，过渡装置。（七）、收集操作台14CD（两线各一）控制要求：手动控制。主要收集输出辊道、移送链、收集打包进行控制。三、计算机自动控制系统1、 轧机传动电控系统轧机主传动电
10、控制系统由上位工控机、轧机控制主柜、直流主机控制柜组、飞剪控制柜五大部分组成。（见主传动系统组成图）1.1、使用研华工控机通过组态软件WINCC6.0对整个轧机系统操作和运行进行管理和监控，在PROFIBUS现场总线的支持下，通过显示器实施各种操控指令，设置各项系统参数，动态显示轧机工艺和安全运行所需的所有操作状态和运行参数。1.2、轧机基础级控制主要由西门子S7-300大型PLC和温度巡检仪组成。在控制功能上，PLC接受上位机的指令，对各下属直流电机控制分部进行操作和监控。并通过PROFIBUS网络接收下属分部的报文上传给上位机。多路温度巡检仪用于对主电机的绕组及轴承的运行温度进行监测、报警
11、。实时监控稀油站、冷却水以及变压器的运行状态。1.3、直流传动1.3.1、直流电机控制柜组由13套电气原理相同（有功率差异）的分部组成，每个分部控制一台直流电机。为降低造价，又不影响直流调速系统的控制功能和性能，直流调速装置的控制器采用小容量的西门子6RA7018-6DS22-0装置，对功率整流部分进行扩容，电机旋转方向通过磁场换相实现。直流调速由进线柜、功率调节柜2面柜组成，使用通讯网络连接至PLC主柜，减少大量连线及日常维护，在工控机显示器上对直流机的运行信息一目了然、参数设置更加方便灵活。1.3.2、进线柜：内装正泰电器万能断路器，具有过流、过负荷、欠压分断保护能力。1.3.3、功率调节
12、柜：可控硅元件采用湖南株洲时代电气（动车组制造商）平板风冷可控硅（配热管散热器，散热能力较普通铝散热器高5倍），可控硅的连续电流按电机额定电流的2.5倍选取，耐压为3000V。每个整流桥臂和直流输出侧装有带信号指示器的快速熔断器和阻容吸收，并在母线上装有压敏电阻过压保护器。冷却风机选用进口涡流风机，大风量低噪音，依据散热器温度自动控制风机启停。直流调速器6RA7018-6DS22-0直接驱动可控硅，中间不采用脉冲放大板和分压板，使线路结构大为简化，减少故障频发率降低维护工作量，使系统运行更加可靠稳定，性能可以媲美原装调速器的效果和质量，而造价却只有原装机的50%。1.3.4、直流调速装置主要技
13、术参数交流进线电压：3AC 600V10% 50Hz直流输出电压：0660V直流输出电流：按电机额定电流的2.5倍设计调速范围：1：100稳速精度：编码器反馈0.01%动态速降恢复时间：10mS主要保护功能：缺相、过压、欠压、过流、超速、速度反馈故障、励磁故障、晶闸管故障、电机过热等。诊断：通过网络上传诊断信息储存至工控机，实现人机交流。最大环境工作温度：401.4、速度级联 速度级联以逆调方式执行，以单机轧件秒流量相等的原理按比例设定，以K1机架作为基准机架按逆序依次调整上游机架速度。1.5、飞剪飞剪电机驱动采用西门子6RA7028-6DV62-0四象限调速装置扩容组成，调用装置内的工艺软件
14、，配合S7-300/PLC使驱动性能充分满足飞剪工艺的要求。控制系统由1面柜及1个飞剪机旁操作箱组成。1.6 冷床控制冷床：其电气控制系统由1套西门子S7-200PLC和西门子变频器实现。变频器控制控制辊道加减速，PLC主要执行辊道逻辑控制。2、速度统一给定和速度控制（1）速度基准值的产生自控系统自动计算人工计算后输入已轧制过的程序储存（2）速度统一给定和机架选定按选定的轧制程序表选定机架，并给选定的机架和下列辅助设备提供统一速度给定值。选定的主轧机（K21-K1机架）1#切头飞剪650飞剪加速辊道冷床主传动（3）速度附加值的给定各个机架咬钢前速度附加量，咬钢后自动“取消”；1#飞剪、650飞
15、剪、变频辊道自动控制。（4）各机架、飞剪机爬行速度设定。（5）速度统一升降。在检修或改变产品品种后，轧第1、2根轧件后，按统一速度给定值的20%-50%速度轧制，便于调节，轧制正常后，再统一恢复到正常速度给定值。（6）级联速度调节。（7）单机或级联速度修正，可在轧制前或轧制过程中修正。（8）最高及最低速度自动限制。（9）速度控制的自学习功能。3、轧制过程控制（1）轧制节奏控制。保证二根轧件间必要的间隔时间和最短轧轧制周期。（2）各机架间轧件跟踪。（3）飞剪切头（切尾）长度设定及自动剪切，事故自动碎断。（4）650飞剪切倍尺及进行最佳剪切（设定切尾、切倍尺长度）（5）变频辊道自动加减速。（6）冷床主传动自动启动。（7）采用分区控制，集中监控。4、监控及管理4.1 对设备运行情况的监控（1）轧件主辅设备运行情况监控。（2）离线辅助设备运行情况监控各液压站、润滑站供水系统直流电动机及变流装置、变频装置、MCC。4.2 轧制过程监控通过摄像显示、画面显示、信号显示、人一机接口对轧制过程进行监控。主要内容：轧件运行主电动机实际速度与设定速度主电动机电流飞
