镀锌立式活套控制及其功能的实现.doc

个人收集整理 勿做商业用途

技 术 论 文

论文题目:

镀锌立式活套控制及其功能的实现

单 位 冷轧薄板厂
姓 名 程前胜 
工 种 维修电工 
现 等 级（职称） 高级工
申报等级(职称) 技 师 

2010年11月18日

镀锌立式活套控制及其功能的实现
目录
1 前言 4
2 入口活套的组成及作用 4
2.1 入口活套的作用 4
2.2 入口活套的组成结构 4
3 入口活套控制系统 5
3.1 活套的位置控制 5
3.2 活套的同步控制 5
3.3 活套的张力控制 5
3.4 活套的速度控制 6
3.4.1活套的放套控制 7
3.4.2活套的充套控制 7
4 结束语 7

镀锌立式活套控制及其功能的实现

内容摘要：活套是保证镀锌线能够连续生产的一个重要的控制设备。
本文以镀锌入口活套为例，通过对镀锌线生产工艺控制结合PLC控制程序，详细的介绍了镀锌立式活套的控制原理及各种功能的实现，仅供大家参考和学习。

关键词： 入口活套 速度控制 张力控制 位置控制 同步控制

1，前言
冷轧带钢退火镀锌机组,具有退火还原，镀锌光整，拉矫和耐指纹涂层等功能。根据机组功能和带钢处理顺序,机组可划分为入口段，中间工艺段和出口段.
入口段主要包括 ,剪切，焊接和脱脂等工序，为工艺段连续提供带材。
工艺段主要包括退火炉，镀锌段，光整拉矫段等，完成对带钢的工艺处理.
出口段完成对带材的分卷和卷取.
在设计时，根据其控制工艺和实际情况,活套均设计为立式活套，分为入口活套和出口活套.
工艺流程参见下图：

图 Error! Bookmark not defined.
2, 入口活套的组成及作用
2.1入口活套的作用
镀锌线入口活套作主要是用于保证生产的正常连续运行，
在正常生产时，入口活套以设定张力运行，保证机组张力的平衡,并保持一定的套量.入口段速度和工艺段速度基本保持一致。
在入口段通知换卷后，为了保证入口段机组速度停止,焊机焊接工作时，活套落套，使工艺段带钢仍能连续稳定运行。在焊接完成后，机组重新运行充套时，能以高于工艺段速度充到合适的套量。
2。2入口活套的组成结构
入口活套包括两个垂直移动的小车,由滚系，卷扬装置，平衡重，轨道和塔式钢架等部分组成，为双活套方式，充放套时，卷扬小车会拉动小车上下运行，活套电机上的编码器记录了活套的位置.活套装置还有三个纠偏单元，保证带钢在运行过程中不会跑偏，活套小车上共有24个转向辊。
活套电机型号为YJTG280M—8 交流变频电机，电机额定功率45KW 最大转速750rpm/min，其交流传动采用siemens公司的6SE70交流变频调速器。传动减速比为1：123。9086。活套活套车最大套量480m，最大速度13m/min。
3，入口活套控制系统
入口活套控制系统主要由计算机监控，PLC过程控制和西门子6SE70传动控制系统组成。PLC控制由siemens S7-400系列可编程序控制器组成，与6SE70传动控制系统通过profibus—DP通讯方式直接通讯。PLC程序中进行速度控制和张力控制的处理.活套的控制方式和张力参数由操作人员在操作台和操作监控画面上进行操作.计算机监控画面显示活套的充、放套速度，活套的储存套量以及活套的张力显示等。
入口活套的控制主要包括：位置控制，同步控制， 速度控制，张力控制.
3，1 活套的位置控制
活套的位置控制实际上是由活套电机上的测速码盘测量过来的数字信号经过转换运算后得到的一个数值，这个数值再除以活套的最大量程就能得到活套的套量（充套程度），用百分数表示。为了尽可能的减少和避免套量计算的误差，在活套的轨道分别安装了5个接近开关，分别是满套急停位，满套减速位，中间位，空套减速位，空套急停位.当入口活套小车接收到满套减速位信号时,入口段机组速度会减速基本与工艺段速度保持一致。达到满套急停信号位或空套急停位置时，活套小车立即停止，抱闸断电制动，全线紧急停车.活套到达中间位置时程序中会给定一个50%的套量，来减少套量计算的误差。
接近开关的位置固定,因此接近开关位置的套量也固定，当活套小车达到任意接近开关的位置时,将此接近开关所处位置的对应套量作为套量实际值对套量进行修正，保证套量的准确性。
3.2活套的同步控制
活套的同步控制指两个活套小车的同步控制，即在运行过程中两个活套小车要基本保持在相同的水平线，通过两个小车电机上的码盘检测过来的实际套量,由它们的偏差值通过同步运算出一个同步控制附加速度MD6000，在活套机组充放套过程中,1#活套小车充套速度加上这个附加速度，使两个活套小车逐渐达到相同水平线。同步控制只有在活套小车在充放套的时候进行（如图3，图4所示）.在实际生产中出现不同步现象时，可人为修改2个活套张力设定值，使活套套量达到平衡。
3，3活套的张力控制
张力控制在活套的作用，使带钢承受一定的张力,绷紧支架间的钢带,防止带钢跑偏和塌落而刮坏带钢.
活套的张力给定值是根据带钢不同的宽度和厚度，通过操作人员在HMI画面上人为设定的一个经验值,我们知道张力转换为转矩的计算公式为 Tq=F＊r/i
Tq 为转矩值，F 为张力设定值 r 为辊的半径 i 为传动比
通过计算得到的转矩值作为作为转矩的限幅值提供给传动装置，进入转矩限幅工作状态，电流调节器调节实际的转矩值，这时的控制方式为转矩控制,速度调节器不起作用。
入口活套在机组正常运行时两个活套小车都是张力控制，当入口段快速充套信号来时， 1#活套小车会变为速度控制，2#活套小车为保持机组的张力平衡，会加上200千克的张力修正值。

图 1
3,4 活套的速度控制
我们知道机组在正常运行过程中两个活套小车都是张力控制。只有在机组单机点动或入口段通知换卷信号和换卷完后，入口快速充套的过程中为速度控制，其速度控制主要是表现为对1＃活套车的速度控制。
速度设定值通过PLC计算后送给变频器，变频器依靠速度调节器和电流调节器来调整运行状态,实现双闭环控制。速度调节器在张力控制时不起作用，其输出为限幅值。

图 Error! Bookmark not defined.

图 Error! Bookmark not defined.
3.4。1活套的放套控制,
如图3所示,程序中，当入口通知换卷信号过来后,入口段速度逐渐下降至停止，入口段速度为0，这时，工艺段仍以正常速度运行，入口段速度减去工艺段速度乘上一个放套系数0。48后再加上活套同步控制运算过来的一个附加速度MD6000，作为1#活套小车的放套速度传送至变频器控制。
3.4.2 活套的充套控制,
在图4所示的程序段中，当入口段充套时，其机组速度将大于工艺段运行速度，将入口机组速度减去工艺段运行速度乘上一个充套系数0。50后再加上同步控制附加速度MD6000作为1＃活套小车的充套速度传送至变频器进行控制。

图 2
4，结束语
镀锌入口立式活套的控制方式其实质就是张力控制和速度控制,在实际生产中，上述活套的控制方式能满足生产的正常运行，保证了机组的连续运转。
参考文献：
1， 曾光，陈晓峰．连续热镀锌生产线的张力控制．鞍钢技术．2005，（4)；20—23
2， 高海军，史军．活套电控系统在冷轧厂中的应用．基础自动化．1999，（12）；21-24
3， 鄂钢冷轧工程1350mm连续热镀锌机组技术附件。2005，（