四辊双机架可逆轧机的电气控制

1四辊双机架可逆轧机的电气控制上海北整工程技术成套有限公司：王家骐张富生一、轧机机列简图及主要测量仪表：图1.二机架可逆机组简图1,2四辊轧机二台3,4卷取（开卷机）二台5,6测厚仪二台7,8,9测张仪三台10,11测压仪二台12,13压下采用液压AGC系统（每台轧机内外侧各一套）共四套使用电液伺服阀、油缸，用位移传感器测量油缸位移。14,15托辊，用增量型编码器测线速及位移。二、主要电控控制思想：1．为了保证传动精度，使用全数字直流传动模块，使用Ansaldo意大利模块，有较高的性价比。2．为了提高可靠性，所有控制功能都集中在PLC统一控制指挥，考虑可以使用西门子S7-300或S7-400系列的PLC，PLC与各直流传动模块之间的信息交流都通过ProfiBus网络系统进行通讯联络。3．主要的控制功能，除常规的轧机操作功能外，加强和提高如下操作功能：2a．为提高成材率，轧机（二连轧可逆）为可逆轧机。当向左运行时，左卷为卷取机状态，右卷为开卷状态，左轧机为基准速度机架，右轧机为带张力闭环作外环的速度随动跟踪机架，保证了轧制线上秒流量不变的控制原则。卷取机（开卷）机均为带张力闭环为外环的恒张力电流系统。b．当可逆机组向反向（右向）轧制时，右轧机为基准速度系统，而左轧机为带张力闭环随动跟踪机架，卷机模式与上相同。c．线速度测量，便于卷径计算，可以进行动态补偿，提高张力动态精度。位移测量，便于前馈压下控制，当来料厚度变化时，进行压下补偿，提高成品精度。d．为了提高轧材成品精度，采用AGC系统，其主要控制思想如图2图2AGC控制示意框图4．针对四辊可逆轧机的特点，以向左轧制为例，其AGC控制原则为：a．左卷用测张仪⑦控制恒张力卷取，右卷用测张仪（以⑧测张仪控制）控制恒张力开卷。b．测厚仪⑤控制先调右轧机②，对轧机①的张力也就是作为厚度微调，当张力超出设定范围时，调节轧机①压下，先调张后调压的％轧机刚度负荷设定缓冲放大器轧机弹性放大器轧制负荷指示压力传感器动态补偿（例如偏心/速度效应）反馈/前馈讯号加法放大器驱动放大器伺服阀振荡解调数模处理厚度设定位置传感器3原则，保证出口成品精度。c．测厚仪⑥主要用于机架②的前馈厚控，以消除来料厚度变化的不稳定因素，最后保证出口成品厚度较高的精度公差。d．其它轧机刚度、轧速、轧制压力变化等因素与常规液压AGC中一样，经数模计算对辊缝设定参与调控，进一步提高轧机整体性能。5．在工艺要求灵活修改各项轧制参数及自动控制的调节参数时，可以加设一台触摸屏式人机对话的界面，同时也可通过屏幕了解电控系统的在线变化情况，有利于帮助不断改进工艺设置。三、电气系统的控制结构框图说明：1.人机对话界面通过RS485通讯，作为各种参数设定及实时状态观察。2.主站通过ProfiBus通讯对主机1、2实现模式切换（基准机架或跟踪机架），主机间恒张力控制（确保秒流量）、速度控制、升降速斜率控制，对卷取机实现恒张力控制，卷径计算及动态补偿。3.主站通过ProfiBus经模块返回测张仪、测速仪、电流等信号获得自动控制的有关参数，并经模数转换插件获取压力信号、各种辅机测厚仪测压仪主站从站测速仪测张仪机旁操作箱及操作台压下人机界面4测厚仪信号等经数据运算处理后，通过数模转换插件及开关量插件实现压下自动控制，及实现各种必要的保护。4.轧机操作经总操台、机旁箱实现各种操作，并经ProfiBus通讯总线传至主站来实现所需操作。5.当轧速较高时，应考虑传动与AGC分别二套系统，可再加一台工控机，提高响应速度及轧制精度，二套系统与工控机用网络联络交换信息。上海北整工程技术成套有限公司2005年