资源描述
鞍钢重庆汽车钢工程
重卷检查机组技术附件2(电气部分) 天津一重电气自动化有限公司
卖方供应范围及技术规格书
(电气部分)
天津一重电气自动化有限公司
2014年07月
项目编号: 日期: 2025-4-7
版本:001 第 13 页
Copyright ©TCE,All rights reserved
目录
目录 2
1 概述、设计总则 4
1.1 设计依据 4
1.2 机组描述 4
1.3 设计总则 5
1.3.1 现场条件 5
1.3.2 供电条件 5
1.3.3 适用标准 5
1.3.4 电气设计中使用语言 6
1.3.5 色标 6
1.3.6 产品数据 6
1.3.7 机组主要技术参数 7
1.4 供货范围 8
2 电源设计 9
2.1 10kV开关柜(用户提供) 9
2.2 动力变压器(用户提供) 9
2.3 低压配电 9
2.4 不间断电源(UPS) 9
2.5 机组接地 10
2.6 系统接地 10
3 MCC系统功能描述及马达表 11
3.1 概述 11
3.2 MCC柜 11
3.3 非调速电机 11
3.4 非调速电机表 12
4 变频传动功能描述及马达表 13
4.1 变频传动电机 13
4.1.1 变频电机基本要求 13
4.1.2 变频电机表 14
4.2 交流调速系统 15
4.2.1 概述 15
4.2.2 交流调速系统控制方案 15
4.2.3 交流调速柜规格 15
4.2.4 传动装置介绍 16
5 L1级系统功能描述 20
5.1 概述 20
5.2 电气控制系统 20
5.2.1 可编程控制器 20
5.2.2 可编程控制器系统组成 20
5.2.3 主要硬件介绍 21
5.2.4 电控柜规格 22
5.2.5 操作台和操作箱 23
5.2.6 远程IO柜和接线盒 24
5.2.7 机组选用的各类传感器 25
5.3 功能说明 27
5.3.1 机组主要控制功能 27
5.3.2 主令控制 28
5.3.3 自动分卷功能 32
5.3.4 顺序控制 32
5.3.5 紧急停机系统 33
5.4 HMI人机界面系统 33
5.4.1 HMI系统组成 34
5.4.2 HMI系统功能 35
5.5 数据采集系统(PDA) 37
6 L2级系统功能描述 38
6.1 概述 38
6.2 L2系统组成 38
6.3 L2系统功能 40
6.3.1 功能概述 40
6.3.2 功能介绍 41
6.3.3 与 L3系统接口及功能 45
7 仪表部分 46
7.1 CPC&EPC系统 46
7.2 称重仪 46
8 安装及材料 48
8.1 电气设备安装 48
8.2 电气配管配线要求 48
8.3 材料配置 48
9 设备及元器件分供商 50
1 概述、设计总则
我们的目标是为该项目提供最合理的解决方案,我方对本技术工程的先进性、可靠性、完整性负责,确保机组满足工艺运行要求,长期运行稳定、可靠,而且易于今后机械设备的维护保养。
1.1 设计依据
本技术规格书由天津一重电气自动化有限公司(以下称为TCE)起草,描述了用于鞍山钢铁集团重庆汽车钢工程重卷检查机组项目所必须的电气自动化系统。规格书的编制依据用户提供的询价书,以及一重集团大连设计院机械设备与流体传动专业提供的相关数据。
在准备报价的过程中,我们对买方未指明的技术参数或数据进行了假定,因此我们保留对其中不准确的技术参数在必要时进行修改的权利。
本技术规格说明包含有中国第一重型机械集团公司、天津一重电气自动化有限公司和其合作伙伴的专利信息或专有技术,中国第一重型机械集团公司、天津一重电气自动化有限公司和其合作伙伴明确地保留本规格书中包含的专利信息或专有技术信息的全部权利。
1.2 机组描述
本机组用于鞍钢重庆高强镀锌汽车板项目。将板厚为0.5~3.0mm的大直径钢卷经切头、切尾、切边、检查及涂油后,分切成小直径钢卷。年产量10万吨。
1.3 设计总则
1.3.1 现场条件
海拔高度: <1000m
厂内气温: 10 ~ 45℃
电气室温度: 15 ~30℃
计算机室温度: 15 ~ 30℃
电气室相对湿度: max. 90% 无凝结
1.3.2 供电条件
频率: 50Hz±1 Hz
高压电源(三相交流): 10KV±5%
低压动力电源(三相四线交流): 380V±5%
辅助电源: 220V±5% AC
电磁阀电压: 24V DC
信号电压: 24V DC
传感器电压: 24V DC和220V AC
保护地: 接地电阻 < 4Ω
系统地: 接地电阻 < 4Ω
1.3.3 适用标准
我方供货和服务项目若未单独规定,则符合各自的相关规定或如下相对应的安全规定要求。
IEC (国际电工委员会标准)
GB (中国国家标准)
YZB (中国一重标准)
TCE电气设计规范
1.3.4 电气设计中使用语言
所有电气设计图纸为中文文本,电气使用说明书等文件资料为中文文本。进口元器件、部件等说明书为英文文本。电气控制系统所有铭牌标识为中文。进口元器件、部件的铭牌标识以供货厂商提供的实物为准。机组操作监控画面标识、提示为中文。
所有的尺寸和单位按照国际单位制系统。
机组操作监控画面标识、提示为中文。
1.3.5 色标
传动控制柜 RAL7035 浅灰色
辅助柜 RAL7035 浅灰色
ET200站 RAL7035 浅灰色
控制台箱 RAL7035 浅灰色
以上色标为我公司推荐,具体色标在初步设计阶段确定。
1.3.6 产品数据
来料规格:
来料状态: 镀锌钢卷
来料钢种: DDQ、EDDQ、HS、DP、HF
机械性能: бs140-1100Mpa бb300-1200Mpa
带材厚度: 0.5—3.0mm
带材宽度: 800—1850mm
卷材内径: φ508/φ610mm
卷材外径: φ2300mm(max)
卷材重量: 30t(max)
成品规格:
带材厚度: 0.5—3.0mm
卷材内径: φ508/φ610mm
卷材外径: φ2300mm(max)
卷材重量: 5—30t
带钢宽度: 800—1850mm
废边宽度: 5—50mm
1.3.7 机组主要技术参数
穿带速度: 30m/min
工作速度: 300m/min(max)
检查速度: 60m/min
开卷张力: 7.5—75KN
开卷方式: 上下开卷
卷取张力: 7.5—75KN
卷取方式: 上下卷取
开卷机卷筒直径: φ466/φ440mm
φ466mm(真圆)
φ508/φ610mm(橡胶套筒)
卷取机卷筒直径: φ466/φ450mm
φ466mm(真圆)
φ508/φ610mm(橡胶套筒)
液压系统压力: 14MPa
气动系统压力: 0.4--0.6Mpa
注:最终数据以机械规格书为准
1.4 供货范围
供货范围包括整个重卷机组的三电系统的设计,制造,安装指导和调试等。
具体包括:
l 交流调速系统
l 马达控制中心及低压配电系统
l 测量设备、传感器等
l 基础自动化控制功能
l 人机界面包括操作台等
l 过程自动化
l 特殊电缆(过拖链电缆采用软电缆,也归入特殊电缆)
2 电源设计
2.1 10kV开关柜(用户提供)
高压10KV开关柜不属于卖方供货范围,买方负责10KV开关柜的设计和采购。
2.2 动力变压器(用户提供)
动力变压器不属于卖方供货范围,由买方自行采购,一重负责提供其负荷容量等基本数据。
动力变压器: 630kVA 1套
2.3 低压配电
变压器TOP以下配电由一重负责。
2.4 不间断电源(UPS)
UPS为下列系统供电:
PLC基础自动化系统
HMI系统
网络系统
技术参数:
额定功率 10kVA(待定)
输入电压 380V ±10%
频率 50Hz ±1Hz
输出电压 220V
容量 30分钟
2.5 机组接地
机组中静电涂油机、圆盘剪需要单独设置接地地线。其他设备无特殊接地要求。
2.6 系统接地
机组传动系统采用三相三线制(IT)或三相五线制(TN-S)方式供电。
机组电控柜、操作台安全接地与车间PE 接地系统相连。
机械设备上安装的电机、制动器等电气动力设备,安全接地与车间PE 接地系统相连。
3 MCC系统功能描述及马达表
3.1 概述
机组的辅助不调速设备以及液压、润滑设备等恒速电机,均采用马达控制中心柜(MCC)控制。MCC用于完成投切,保护,隔离和配电功能。
3.2 MCC柜
机组的辅助不调速设备以及液压、润滑设备等恒速电机,均采用马达控制中心柜(MCC)控制。
每台交流电机需要如下元件:
三相断路器
三相接触器(可逆电机2个)
为降低启动时对电网的冲击,对于容量大于75kW的交流泵站电机采用软启动方式。
3.3 非调速电机
额定电压: 三相 AC380V
额定频率: 50Hz
标准接法: 一般3KW及以下为Y型接法,4KW及以上为Δ接法。
工作方式: 连续
防护等级: IP54
绝缘等级: F
3.4 非调速电机表
设备名称
功率(kW)
电压(V)
数量
长时
短时
可逆
备注
生产线恒速电机
1#废板斗电机
2.2
380
1
√
√
2#废板斗电机
2.2
380
1
√
√
取样斗电机
2.2
380
1
√
√
检查台移动电机
1.0
380
1
√
√
泵,风机
液压站工作泵
55.0
380
3
√
液压站循环泵
5.5
380
1
√
油箱加热器
3.0
380
3
√
开卷机稀油泵
5.0
380
1
√
开卷机稀油冷却风机
1.0
380
1
√
卷取机稀油泵
5.0
380
1
√
卷取机机稀油冷却风机
1.0
380
1
√
开卷机主电机风机
15.0
380
1
√
卷取机主电机风机
15.0
380
1
√
其他
UPS供电
5.0
380
1
√
自动化系统供电
10.0
220
1
√
CPC,EPC供电
1.0
220
3
√
切边剪供电
50.0
1
√
待定
碎边机供电
30.0
1
√
待定
涂油机供电
30.0
380
1
√
电视系统
2.0
220
1
√
对讲系统
2.0
220
1
√
检查台照明系统
20.0
220
1
√
称重仪
5.0
1
√
注:电机数量、 容量以机械配置为准, 审查时提供最终版本。
4 变频传动功能描述及马达表
4.1 变频传动电机
4.1.1 变频电机基本要求
变频调速电机为三相异步电动机。与标准减速机直连的交流调速电机,以选择的标准减速机品牌为准。
电机外壳防护等级为IP54,绝缘等级为F级,电机为连续工作制。
连续工作调速电机自带风扇强迫冷却。外配风机电机额定工作电压:三相AC380V /50Hz。短时工作调速电机自扇冷却。
电机的额定工作电压为三相AC380V,基频50Hz,连续工作制,过载能力为150%,历时1分钟。
主传动电机配有同轴安装的增量型编码器作为速度反馈用传感器。
机组配备的交流调速电机及配套调速装置见下表
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4.1.2 变频电机表
设备名称
数量
功率
电压V
过载
倍数
绝缘
等级
转速r/min
过载
倍数
冷却风机
制动器
编码器
备注
kW
额定
最大
外配
自带
上卷小车行走电机
1
11.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
开卷机主电机
1
355.0
380
1.5
F
350
1500
1.5
√
√
√
入口夹送辊电机
2
11.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
五辊矫直机电机
1
22.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
夹送剪切机电机
2
3.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
夹送稳定辊电机
1
3.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
碎边运输机电机
1
5.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
上纠偏辊电机
1
2.2
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
带电磁离合器
出口夹送辊电机
2
11.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
卷取机主电机
1
355.0
380
1.5
F
350
1500
1.5
√
√
√
卸卷小车行走电机
1
11.0
380
1.5
F
400
1500
1.5
√
√
合计
14
注:电机数量、 容量等以机械配置为准, 审查时提供最终版本。
项目编号: 日期: 2025-4-7
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4.2 交流调速系统
4.2.1 概述
机组中交流辅传动调速系统选用新一代工程型矢量控制变频装置S120。
基于公共直流母线系统的多机传动,其独特的结构和特殊的性能转为完成最为复杂的传动任务而开发。
根据要控制的传动数量和需要的性能水平来选择控制单元,同时根据再生反馈能力以及能量回馈的要求来选择整流单元。
装置型的传动单元为:
Ø 基本整流装置
Ø 回馈整流装置
Ø 有源整流装置
Ø 逆变装置
4.2.2 交流调速系统控制方案
集中整流回馈(SLM)、直流母线供电,单台逆变器变频调速的工作方式。采用CU320控制单元,通过DRIVE-CliQ电缆与整流回馈装置、逆变装置连接。CU320与自动化系统采用DP通讯。
4.2.3 交流调速柜规格
防护等级:IP31
绝缘电压:1000V
冷却方式:柜顶部冷却风机
工作温度:5 - 35°C
湿度≤90% 无凝露及腐蚀性气体
柜门:双开门。
结构:表面喷漆、柜顶置直流母排,柜底部开电缆安装孔、柜底部PE
保护母排、柜内走线槽、柜顶起吊挂钩。
控制电源:带隔离变压器。
4.2.4 传动装置介绍
基本整流装置
基本整流只为单纯整流运行设计,也就是不能够将能量反馈给电网。如果制动的时候产生过高再生的能量,则必须通过制动模块和制动电阻转换为热量耗散掉。要为了符合EN61800-3,等级C2的限制,还需要选用进线滤波器。
基本整流采用晶闸管全控桥,适用于无需能量回馈电网的场合,连接的逆变装置由晶闸管进行预充电。基本整流可用于中性点接地的(TN,TT)和浮地的(IT)电网。
配用的制动模块可以内置在基本整流装置中,通过制动电阻将过高的再生能量消耗掉。
回馈整流装置
回馈整流可以整流供电并能将能量反馈给电网。当选用回馈整流时,必须使用一个与整流装置匹配的电抗器。
新一代的回馈整流采用IGBT桥,为非受控整流/再生反馈装置,在正常工作状态时,整流通过二极管完成,再生反馈时,通过IGBT实现网侧换流并提供100%连续的再生能量反馈。这种再生反馈无需自耦变压器。
采用IGBT(开关频率为基波频率)作为整流/回馈的功率半导体器件。降低了开关损耗,功率器件的使用率大大提高。电流通过IGBT的续流二极管以整流方向流动。这意味着此时回馈整流与基本整流工作方式类似。当传动处于再生工作状态时,直流回路电压升高,IGBT导通,将能量回馈至电网。
回馈整流适用于中性点接地的(TN,TT)和浮地的(IT)电网。
整流/回馈单元技术数据(SLM)
额定电网电压(电动状态):三相AC400V(-15%)~480V(+10%)。
额定电网电压(发电状态):三相AC455V(-15%)~576V(+10%)。
额定输出电压:DC510V(-15%)~650V(+10%)。
额定电网频率:50/60Hz
基本负载电流:0.91×额定输出电流
短时电流:1.36×额定输出电流
周期时间:300s
过载时间:60s(周期时间的20%)
效率:0.99~0.95
有源整流装置
有源整流可以整流供电并能将能量反馈给电网。和基本整流以及回馈整流相比,有源整流会产生一个可控制的直流电压,这个直流电压会在电源允许的波动范围内保持一个稳定值,无论电压怎样变化。有源整流在电源侧产生实际电流效果接近正弦波,并能抑制有害的谐波。有源整流运行所需要的组件都集成在有源整流单元中。
有源整流采用IGBT桥,有源整流模块总是与相关的有源滤波装置一起运行。提高性能的整流/回馈控制,它可调节和稳定生成可调整的直流回路电压。这意味着连接的逆变器不受进线电压影响。在容许的线电压波动范围内,不会影响逆变输出的电机电压。高效能的谐波抑制使得谐波畸变也非常小。
有源整流模块也可以提高无功功率补偿。
有源整流适用于中性点接地的(TN,TT)和浮地的(IT)电网。
逆变装置
逆变器从中间的直流回路得到电源进行转换从而拖动电机。逆变单元为多传动系统设计,并且通过CU320或者SIMOTION D 控制单元控制。逆变单元之间通过公共直流母线相连。
一个或者几个逆变单元通过直流母线拖动同步电机或异步电机运行。
因为逆变单元都共用直流母线,互相之间可以进行能量交换,也就是说,一个运行于发电机模式的逆变单元产生能量可以被运行于电机模式的其他逆变单元所使用。中间回路的直流母线由整流单元供电。
逆变装置由控制单元控制。
逆变器技术数据
额定直流母线电压: DC510V(-15%)~65V(+10%)
额定输出电压:3AC 0V~0.75×母线电压
额定输出频率:V/F=常数,0Hz~200Hz,V=常数,8Hz~300Hz
最小脉冲频率:1.7Hz
工作设定频率:2.5Hz
最大脉冲频率:16KHZ
基本负载电流:0.91×额定输出电流
短时电流:1.36×额定输出电流(过载时间60s)或1.6×额定输出电(过载时间30s)
周期时间:300s
效率:0.96~0.98
控制单元
控制单元用于多传动系统的智能控制。还配有与上位控制器的通讯接口。还可选择具有不同的功能范围和不同性能水平的控制单元。
对于多机传动,采用CU320控制单元。
一个或者多个逆变单元和整流单元的通讯、开闭环控制功能均在一个CU320里完成。逆变单元和整流单元通过DRIVE-CliQ链接到CU320控制单元。单元的个数取决于所需要的性能,包括负载配置和系统附加附件。
利用STARTER调试工具或AOP30高级操作面板对CU320控制单元和其他连接的组件进行调试和诊断。
系统组件
传动系统的结构可以通过选择控制单元和整流器和逆变器来搭建。其他系统组件可以用来根据需要来选配。这些组件分为:
进线侧组件 例如:进线电抗器和进线滤波器
直流回路组件 例如:制动模块和制动电阻
输出侧组件 例如:输出电抗器(考虑根据路线长度,带输出电抗器),dv/dt+VPL和正弦滤波器
控制系统组件 例如:端子排,操作面板和通讯板,各种编码器接口
所有变频调速系统都采用工业现场总线PROFIBUS-DP网实现与自动化系统的通讯。
DRIVE-CLiQ 系统接口
SINAMICS S120 所有的组件采用高性能的只能通讯链接DRIVE-CLiQ。
整流和逆变控制接到控制单元,端子扩展模块和检测模块都通过DRIVE-CLiQ连接到传动系统。
5 L1级系统功能描述
5.1 概述
本机组自动化系统包括传动控制级--L0级、基础自动化系统级--L1级。
有关L0级见本技术附件第4章。以下文件描述L1级(电控系统和HMI)功能和硬件配置等。
5.2 电气控制系统
5.2.1 可编程控制器
机组选用西门子公司S7-400系列产品,采用416-2DP CPU,完成机组中的逻辑控制、顺序控制、位置控制以及工艺操作和工艺联锁控制,故障检测分类报警控制等。
可编程序控制器系统采用分布式I/O网络化模式工作,网络总线为Profibus DP。 可编程序控制器系统编程环境为STEP7。
机组内机电一体采购设备与本机组信息交换由机组PLC完成,采用形式为Profibus DP总线,或者点对点形式等。
5.2.2 可编程控制器系统组成
(1)电源模板,为S7-400和ET200M提供电源,将AC220V电压转变为DC24V或DC5V工作电压。
(2)CPU模板,1块,选用CPU416-2DP模板。
(3)DP通讯模板,用于远程站之间的通讯。
(4)模拟量输入模板,用于模拟量输入,用于连接电压和电流传感器、热电偶、电阻器和热电阻。
(5)模拟量输出模板,用于连接模拟量执行器。
(6)数字量输入模板,用于连接操作开关和接近开关等开关量传感器。
(7)数字量输出模板,用于驱动电磁阀、继电器、接触器等负载,输出接口与负载之间设置无源接点隔离。
(8)以太网通讯处理器,用于S7-400主站到以太网的连接。
(9)接口模板,用于将ET200M模块化I/O站连接到PROFIBUS-DP网络。
(10)ET200M模块,用于远程分布式I/O站。
5.2.3 主要硬件介绍
S7-400 PLC
SIEMENS S7-400 PLC产品是西门子公司新型系列产品。其特点是功能强大,配置灵活,有如下突出特点:
高速:在程序执行方面,极短的指令执行时间在同类产品竞争中脱颖而出;
坚固:即使在恶劣、不稳定的工业环境下,全封闭的模板依然可正常工作;无风扇操作降低了安装费用;在运行过程中,模板可插拔;
功能完善、强大:允许多CPU配置,功能更强、速度更快。同时,配有品种齐全的功能模板,充分满足用户各种类型的现场需求;
强通讯能力:分布式的内部总线允许在CPU与中央I/O间进行非常快的通讯,P总线与输入/输出模板进行数据交换。K总线将大量数据传送到功能模板和通讯模板;
智能模板丰富:具有多种板上自带CPU(可减轻CPU模板运行负担)的智能模板,可满足各种控制功能。
CPU416-2DP装备了Profibus-DP接口,保证了对分布式I/O进行快速数据交换。强大的通讯模板允许点对点通讯,并可用工业以太网进行通讯。此外,该CPU还能够完成卷径控制、摩擦力矩、加减速力矩、张力矩等控制功能。
SIEMENS ET200M
ET200M是一个模块化的I/O站,具有IP20的保护等级。它可以用S7-300可编程控制器的信号模板和功能模板进行扩展。由于它可接的模板范围很广,因此,ET200M适合于特殊的和复杂的自动化任务。ET200M作为Profibus-DP现场总线上的从站,最大的传输速率是12Mbps。
5.2.4 电控柜规格
电气控制设备包括进线开关柜、电源柜、传动控制柜、非调速电机控制柜(MCC)、PLC控制柜、远程IO柜、操作台和接线箱。电气控制柜防护等级为IP31,操作台IP43,机旁操作箱IP54。
柜体形式:冷弯形材组装式结构,前后开门。热镀锌冷轧钢板表面烤漆处理。
柜体尺寸:600、800(深)×2200×800、1000、1200(宽)。
电器柜并柜安装,每面柜设置一个柜内电源插座(含两眼、三眼),设置柜内照明(不包括抽屉式柜)。
传动控制柜柜内书本形装置的安装留有10%的空间,设置冷却风机。
PLC柜柜内调试后留有20%存储卡空间,50%CPU能力,10%的I/O余量,10%模块插槽空间,10%的端子,设置冷却风机。
远程I/O站内调试后留有10%的I/O余量,10%模块插槽空间,10%的端子。
5.2.5 操作台和操作箱
主操作台和机旁操作箱面板采用不锈钢制作,内部设置远程I/O设备,操作台和操作箱上的元件连接到远程I/O设备上,从而使电缆的用量最少,如果机旁操作箱上没有足够的空间用来安装远程I/O站,则将相应的信号接线至最近的远程I/O站。
上述设备的具体数量及规格可以在基本设计或详细设计阶段确认。
典型操作台外形图参考如下:
类型A:主操作台(主操作室)
类型B:操作台
类型C:墙挂式操作箱
类型D:操作箱
5.2.6 远程IO柜和接线盒
机组的接线盒包括液压阀站接线箱和设备接线箱,根据液压阀组和传感器数量和位置进行设置。
PLC远程IO柜设在操作台内和液压阀站附近。
5.2.7 机组选用的各类传感器
接近开关
接近开关选用进口品牌标准型电感式接近开关(感应距离因功能而定)。
工作电压:10~30V DC
输出电压:同工作电压(PNP)
持续电流:0~200mA
输出指示:LED
接口信号类型:PNP型
保护类型:极性保护和短路保护
开关频率:200Hz
防护等级:IP65
工作温度:0~50°C
湿度:≤85%,无凝结
数量:根据功能确定
光电开关
光电开关分为红外形和激光型。
工作电压:10~30VDC
输出电压:同工作电压(PNP)
电流消耗:≤20mA
开关输出:PNP, NO/NC Output
输出指示:LED
工作电流:100mA 短路/过载保护
可检测目标:不透明物体
开关频率:300Hz
防护等级:IP65
工作温度:0~50°C
湿度:≤85%,无凝结
数量根据功能确定
增量编码器
工作电压: 15~30VDC
输出电压:同输入电压(PNP)
脉冲数:根据不同用途分别确定
机械联接形式:轴套式联接
电气联接形式:航空插头、座联接、直出线
防护等级:IP65
工作温度:0~50°C
湿度:≤85%,无凝结
数量:根据功能确定
绝对值编码器
用途:小车升降
形式:多圈形绝对值编码器
输出信号:SSI或DP
工作电压:DC24V
机械联接形式:轴套式联接
防护等级:IP54
工作温度:0~50°C
湿度:≤85%,无凝结
型号:根据检测精度及结构形式确定
数量:根据功能确定
线性位移传感器
用途:圆盘剪侧间隙测量、侧导对中
输出信号:SSI或DP
工作电压:DC24V
防护等级:IP54
工作温度:0~50°C
湿度:≤85%,无凝结
型号: 根据检测精度及结构形式确定
数量:根据功能确定
特殊工器具
RJ45压线钳 1套
RJ45测线器 1套
5.3 功能说明
5.3.1 机组主要控制功能
主令控制功能
- 工作张力的设定与控制
- 机组速度的控制
- 机组允许启动和运行
- 正常停车
- 快速停车
- 急停
- 自动减速
开卷机、卷取机张力控制
- 卷经计算
- 张力力矩计算
- 弯曲力矩的计算
- 加速力矩计算
- 摩擦力矩计算
自动分卷功能
- 按重量分卷
- 按长度分卷
顺序逻辑控制
- 卷取机卷径、卷重、带长自动计算及分切;
- 开卷机、切边纠偏辊自动纠偏;
- 卷取机EPC边缘自动跟踪控制;
- 上卷小车自动对中上卷;
- 机组头部手动开卷穿带;
- 机组头部具有上下开卷功能;
- 机组尾部具有上下卷取功能;
- 机组尾部手动打捆;
- 介质站控制
- 机组的连锁控制
5.3.2 主令控制
机组协调控制是根据机组当前的运行状态和操作命令来决定机组运行状态的转换。包括操作命令的接受;根据机组当前状态检验操作命令的合法性;状态转换的选择。
协调控制包括:
机组速度控制;
机组入口段控制;
机组出口段控制;
开卷速度与张力控制;
卷取速度与张力控制;
张力辊组的速度与张力控制。
机组速度控制
机组总的速度给定是由“S斜坡”函数发生器给出的。线速度给定是由操作指令、允许运行逻辑、急停和传动装置的状态及预设定等给出。
机组点动﹑穿带速度为30m/min, 重卷机组联动速度最高为V=Max.300m/min。
设有升速、保持、减速、检查速度、快速停车、紧急停机操作。
在入口、出口、圆盘剪、卷边机、检查站操作台上设置机组急停、快停按钮。正常停机15秒,快停时间8秒,急停时间5秒。
机组允许运行
只有当机组的准备条件,如通风设备、润滑设备、液压站等正常时,机组允许运行功能被启动并在HMI上指示,才允许机组运行。
正常停车
机组以正常减速度减速停车,可以由操作工控制或根据分卷计算自动控制停车。
自动减速
根据机组不同的运行速度,当开卷机卷筒上所剩下的钢卷长度达到减速要求的长度时,PLC发出减速信号,机组自动减速到穿带速度,并继续运行一定的长度后,然后准确停车。
根据给出的分卷长度或重量,当达到所要求的分卷长度或重量时, PLC发出减速信号,机组自动减速到穿带速度,并继续运行一定的长度后,然后准确停车。
开卷机、卷取机张力控制
在实际控制中,开卷机、卷取机有两种工作状态:速度控制状态和张力控制状态。
在点动和穿带期间,它们工作在速度控制状态,穿带时,当张力建立后,它们工作在张力工作状态。
从速度控制状态切换到张力控制状态是在切换逻辑控制下自动进行的。张力状态时速度调节器的输出达到限幅值,张力给定值由张力矩、摩擦力矩、弯曲力矩、加减速力矩的计算等的结果决定。
卷径计算
卷取机上带材的卷径可以通过安装在卷取机及其相应的测速辊上的脉冲发生器的计数值计算出来。计算方法是在卷取机卷筒上定义一个旋转角度,测量与该角度相对应的带材长度,即可计算出带材的卷径。
带材的卷径按下列公式计算:
其中:
表示在卷取机卷筒上的旋转角度(以弧度表示)
D 表示带材卷径
L 表示与相对应的带材长度
卷取机上带材卷径的每次采样的计算机结果都需要校验,对卷取机来说就是每次的计算结果都要大于上次的计算值,对开卷机来说就是每次的计算结果都要小于上次的计算值,另外,还要采取必要的滤波方法,以滤去由于错误的采样值而导致的错误的计算值。
张力力矩的计算
带材张力矩的计算公式如下:
其中: M 表示张力矩
F 表示张力设定值
I 表示传动比
带材张力设定值由操作站自动预设定,操作人员也可以修改。
弯曲力矩的计算
带材弯曲力矩的计算按下列公式求得:
其中: 表示弯曲力矩
h 表示带材厚度
表示屈服系数
L 表示带材宽度
加速力矩的计算
卷取机电机的加速力矩由折算到电机轴上的转动惯量和带材线加速度等参数计算出来。转动惯量包括固定部分和与带材规格有关的可变部分。固定部分由卷取机传动机构、卷筒等部分的转动惯量组成。可变部分由带材直径、带宽、钢的比重等参数决定。
由线速度变化和卷径变化决定的加速力矩计算公式如下:
其中: K1表示固定部分的转动惯量系数
K2、K3表示取决于卷径变化的变化部分的转动惯量系数
L 表示带材宽度
D 表示带材卷径
表示加速度
系数K1、K2、K3在机组调试期间可以作一些调整,并最后确定。
带材的转动惯量由下列公
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