欧陆590在冷轧机中的应用 - 胡先生工控博客技术论文

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欧陆590在冷轧机中的应用

发表评论（6）作者：胡知华发布时间：2009年3月10日

    欧陆590在冷轧机中的应用
    冷轧机在带钢轧钢行业中应用得非常多，目前主流用的是直流电机与直流调速器来控制，及PLC作一些外站控制和运算，在一些一更先进在控制中用上了厚控系统，比如AGC液压厚控系统等。在此介绍一种在四棍可逆轧机中以欧陆590为调速器的最基本的控制方法。
    下面介绍500MM的四棍可逆冷轧机。
    四棍可逆冷轧机驱动部分分为主机、左右卷取三部分，主作为轧机轧棍驱动，左收卷机为左带料收卷驱动，右收卷机为带料收卷驱动。如图1

    一、电机的选用
    主机选用Z4-315-32 355KW直流电机，左右卷取选用Z4-315-32 200KW直流电机，电机如何选用为合适这里就不详细说了，这里主要介绍的是电气控制部分。
    二、直流调速器的选用
    在冷轧机的系统中，控制要求要有相当好的精确度，系统的稳定性当然是越稳定越好，所以正确的选择好直流调速器是很关键的，这里选用欧陆590C。
    欧陆590C的性能如下：
    1、友好的用户界面。控制面板人机界面用于参数设置，编程和传动控制，。液晶显示器32个字符，带背景光，可以按字母顺序菜单显示，不需要记忆的多种言语显示菜单以便快速查阅所有功能模块。
    2、快速设置。简单应用时可以略过高级功能模块设置。
    3、电流自整定。满转矩自定义调整，无需转换电机负载。
    4、自定义参数显示。可显示自定义的特定应用的参数组。
    5、自定义编程。各功能模块可以按应用要求任意连接。
    6、联网方便。通讯接口模块可以直接安插在传动装置上，支持porfebus通讯，使用户能够通过各种标准现场总线网监控传动系统。
    7、功能强大、完善。使用内置的软件功能模块几乎可以无限制地满足任何传动要求。所有的功能模块都可以内部连接用来实现某种特定的功能。
    三、其他用选型
    电扩器选用，SLK系列三相电扩器，主机用8.8V-800A，左右卷取用8.8V-600A。反馈用通用的110V 2000R/MIN的模拟直流测速电机。
    四、分析控制方案
    轧机的工作过程为：由主机牵引带从工作中穿过，通过下压电机或液压系统对棍第产生矩大压力，从面而使带钢产生变形，在左右收卷产生的足够延伸应力作用下，使出口的带钢变薄。
    轧机的速度稳定性要求较高，由主机来带动左右卷取的运行，主机运行在精确的速度控制方式下，左右卷取则工作在恒转矩下。
    主机的速度控制主要做到精确的速度闭环控制就可以，本例中用110V 2000R/min的测速电机基本上能达到要求的控制精度。左右卷取主要要求的是稳定的张力控制，张力的控制本例不使用张力仪，用间接运算。张力的控制实质就是电机的转矩控制，即电流控制。在间接的张力控制中，为保证张力控制的准确性，要充分考虑卷取机的在加减速过程中转动惯量以及机械本身固有的摩擦力对转矩的影响。所以，要有加减速和摩擦转矩补偿环节，590在这方面的性能相当好。要达到精确的张力控制，就要有两个重要的变量，线速度及卷径。在590功能块中有一个完善的卷径运算器，及张力动态补偿运算器，性能超群。
    五、主机控制原理图
    1、主机控制原理图。

    图2 主机590原理图
    主机使用了按钮两地控制加减速，使用测速电机人为反馈源，有电机过热保护功能，有机械润润滑保护功能，有断带系统急停功能，有590故障指示。
    B8作为系统急停，B9为机械润滑油保护。
    A7为主机速度反馈输出，在本例中，卷取机的线速度给定由主机的速度反馈代替，线速度一般是由安装在导向棍上测速仪获得，一般情况下张力控制要求的精度不高可以直接使用主机速度反馈来代替；C3为590合闸，也为主电源吸合。
    C4、C5为加减速度。正转时， C4为正转加速，C5为正转减速；反转时，C5为反转加速，C4为反转减速；C6为正转，C7为反转。
    C8为输入复位，在每一次的正反转转换中，以安全起见都要对输入复位为零，在系统进行急停操作时，也要对输入复位为零。
    在这里着重于590的应用，外部附助设备的电控原理图就不描术了。
    如图3、4



    2、主机组态


    图5为内部组态，要改变的参数及连线都已一目了然，除了图上出现的连线及参数外，其他的都可留为默认值，其中模拟输入端子A2、A4、A5、A6都把其目的标记设为零。
    设置电机额定电压、电流、励磁电流。如图6：


    IA CAL为电枢额定电流设置，因为是扩容，所以，电机电机额定电流=10×校准板设置值。本例中的电机额定电流为865A，校准板上设置值为86×10=860（A）。
    F CAL为励磁额定电流设置，本例中的电机额定励磁电流为25.5A，校准板的设置值为25.5。
    VA 开关电枢电压校准Va（伏）
    150 175 200 220 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525
    1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
    1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0
    1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
    1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

    一、卷取机控制原理
    因为是可逆轧机，所以左右卷取的控制原理应该是一样。
    1、卷取机外部控制原理图7


    卷取机常需要单动，单动是工作在速度控制方式，而联结动是工作在张力控制方式之下，因此　