620mm带钢活套张力动态响应调节与优化

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

620mm带钢活套张力动态响应调节与优化620mm带钢活套张力动态响应调节与优化
时玉玲
山东莱芜钢铁股份有限公司板带厂 ，山东莱芜 271126
摘要 针对现有活套控制系统进行改造，淘汰原Mentor II控制系统，改用西门子 6RA70系列直流调速装置，
并改善其控制结构 ，提高动态响应能力 ，增大活套张力 ，从而提高带材板型控制 ，提高带钢产品质量。
关键词 活套控制系统 ；直流调速装置 ；张力控制
中图分类号 TP393 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2010）12-0026-02
0 引言
随着市澈争越来越激烈，各地宽带项目产能的进-步释
放，窄带所面临的竞争越来越大，为了适应市场的要求，必须
高产品质量和加大产品开发力度，增大活套容量，加强对带
板型的控制，减少堆钢、减少轧辊压力，有利于厚度控制，
时可以拓宽产品规格，轧制薄规格产品。为增加效益，开发
善各项技术功能，减少废品，提高产量、成材率以及减少故
停机时间 ，故必须对活套控制系统进行改造。
1 技术方案的确定与研究
1.1 总体技术思路
活套电机型号为 ZZJH-806，电机功率 22.4kW，转速
0/1950rpm，额定电压 220V，额定电流 118A。电机要求长
间储运堵转状态，电机旋转只有-周半，根据工艺要求部
薄规格产品轧制电机堵转电流要维持在 120A，在开发新品
轧制薄规格时要求增大堵转电流到 200A，而原控制系统为
entor IIM105R，系统额定电流为 105A，再轧制极限规格时装
只能超负荷运行，因此原控制系统不能适应产品规格扩展的
求，且今后还要扩展产品规格，轧制薄规格的产品的比例不
增大，控制系统将会迅速老化、损坏。为此要求更换活套
制系统，且考虑今后扩展的要求，选定用西门子 6RA7078-
DV62 直流调速装置，其额定电流为 280A，满足扩展要求。
用西门子系列的调速装置有两大好处 ：
-是采用的是西门子 S7-400 型 PLC、6RA70 系列调速装
与具有强大通讯功能的PLC，可以实现故障信息的再现检测，
可以把活套电机的电枢电压、电枢电流等信号通过网络实施
集到PLC中，用于检控电机的实际运转状态，同时同主机
流放在-个画面里比较，就可判断活套起、落套是否准确，
判断活套是否早套或者不落套提供技术依据。如下图1所
示，红色和绿色波形为 F1、F2 主机电流，黄色为H1活套电
， 可以明显看出在F2主机负荷建立后瞬间H1活套起套动作，
后再 F1 主机电流消失后 ，F2 主机电流消失前 H1 自动落套 ，
明整个系统监控正常 ，且设备运行正常。
二是西门子系列直流调速装置动态响应迅速，且分辨率高，
分辨率为 0.00650.00s，活套起落套控制，采用根据主机咬
负荷信号自动进行控制的形式。实际生产过程中，轧制速度
时常变化，控制活套起落套的时间点难恰到好处，若连轧过
中套量过大，容易产生迭轧堆尾或甩尾拍击轧辊等的情况。
实际应用以后活套起、落套时间控制明显较前控制系统准确，
态迟滞时间在 620m/s 以内 ，较原系统有较大改善。
1.2 技术方案
1）电机主回路及控制回路原理
活套张力控制主要依靠电机电流，必须保证电机输出电
流稳定，才能保证活套张力维持在恒定的水平，活套控制系统
必须使用电流环控制，所以控制需要增加-个输入信号控制活
套张力的投入 ，给定信号必须要有起套、落套、张力投入三个。
改用西门子 6RA70 调速装置后通过系统内部调整，可以通过
直接把给定加在电流环直接作用于输出，就可减少张力投入这
-输入信号，为PLC节约-个输出点，同时简化PLC的内部
程序。
图 1 主机电流显示
2）安全连锁控制
由于活套控制系统安装于主电室三楼，而电牌的停送的登
记工作在主电室-楼进行。为了保证安全不允许电话预约停送
电，所以停送电工作必须在-楼登记后，然后值班人员跑到三
楼进行停送电作业，这样操作非常浪费时间和增加工人作业强
度， 特别是在紧急抢修中 ，有时-共用 5min 就能完成的操作 ，
光停送电就需要10min，大大降低了工作效率。为解决这-问题，
设置了活套交流接触器控制两地操作，在主电室-楼原主机的
直流操作屏上 ，利用备用按钮和指示灯设置交流分、合闸按钮 ，
分闸按钮与三楼的分闸按钮串联，合闸按钮与三楼的合闸按钮
并联，并利用接触器的辅助开关在-楼和三楼分别带分合闸指
示灯。为了提高系统的安全性，保证停送电牌位置控制的优先
性，在控制电源侧加装转换开关HK放置在-楼，只要在-楼
拿取电牌后分断转换开关HK，三楼就不能进行送电操作，确
保的停送电的安全高效。（原理如图 2 所示）
2 技术创新点
采用西门子系列直流调速装置，动态响应迅速、且分辨率
高， 克服了原直流调速装置使用至今已十余年、备件老化严重、
动态响应能力不足的缺点，优化了系统的控制结构，节约了备
件费用，拓展了系统扩展空间；S7-400 型 PLC，6RA70 系列
调速装置与 PLC 的通讯功能强大 ，可以实现故障信息的再现