张钢全交流传动棒材连轧机自动控制系统

棒材半连轧全线自动化系统的应用王蕾，倪守生，陈辉（济南济钢设计院 ,山东济南 250101）摘要：在济钢第一小型轧钢厂棒材半连轧线电气系统改造中，采用全数字直流调速装置代替发电机-电动机机组主传动系统，用大功率国产整流柜与先进的西门子6RA24全数字控制模板构成国产化全数字直流调速系统，最终实现全线自动化、调速数字化、自动网络化，达到了提高轧制速度、缩短停机检修时间、节电的目的，经济效益显著。

关键词：全数字调速装置；PLC基础自动化；晶闸管；磁场可逆中图分类号：TP273 文献标识码：Ｂ文章编号：1004-4620(2001)04-0015-03Application of Automation System on Semi-continuous Bar Products RollingLineWANG Lei , NI Shou-sheng,CHEN Hui(Jigang Design Institute of Jinan, Jinan 250101,China)Abstract：In the reconstruction of ele ctricity system of thesemi-continuous bar rolling line of No.1 small section mill at Jigang, the Chinese built pan digital DC governor mechanism is form ed of Chinese built high power commute tank and advance siemens pan digital 6RA24 controlling module,it realizeds the all automation line,governing digitalization and network automation and network automation rltimately.It has reached the aims of speeding rolling,shorting the examine and repair time of the equipment and saving the electricity, and its economic benefits are notable.Keywords：pan-digital DC governor-mechanism ; PLC base automation ; crystal gate tube; magnet field reversible济南钢铁集团总公司第一小型轧钢厂(简称济钢第一小型轧钢厂)棒材轧机是20世纪70年代由捷克引进的，1983年建成投产。

任何动作过程都是一种控制过程。

最简单的生产控制环节是由生产过程和人组成的。

现以轧机压下位置的控制为例进行说明。

依据预期的出口厚度，由人调节压下螺丝将轧辊辊缝移动到比预期的出口厚度小的某一位置后，轧辊轧出来的轧件就接近预期的出口厚度。

这里给定的压下位置代表控制量，轧后轧件的厚度代表输出量或称为被控量，经过轧辊的加工作用，轧件厚度变薄，也就是说一定的压下位置就对应着一定的轧出厚度。

但在辊缝不变的条件下，如果来料厚度不均、材质不均或轧制状态发生变化，也会使轧机（轧辊挠曲、立柱等受力部件）弹性变形不同，引起辊缝发生变化，因而轧出的轧件厚度也就发生变化。

在这一轧制过程中，输出量对轧制量没有赋予任何控制影响作用。

这种输出量不会返回影响过程的控制系统称为开环控制系统。

如果在轧机出口安装有测厚仪，当外界干扰引起被控量发生变化时，人根据观察到的实测厚度，与目标值比较，发现已偏离了所要求的目标厚度，就通过压下螺丝去改变控制压下位置，使得轧出的厚度回到所要达到的目标厚度，几次调节把它控制在允许的厚度偏差范围之内。

这一过程，人在轧制过程中起到了比较、判断和操作的作用。

由此可知，人工操作过程实质上是通过测厚仪发现差异，由人来纠正差异的过程。

这里人的眼睛、大脑、手、轧机和测厚仪等便组成了一个人机闭环控制系统。

将输出量反馈回来影响输入量的控制系统称为闭环控制系统，或称为反馈控制系统。

如果是用运算控制器代替人自动完成偏差信号调节和控制信号输出，再由电动执行器完成具体调节任务，就成为自动控制系统。

控制系统分类的方法很多，按照变量的控制和信息传递方式不同，可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统等。

控制系统一般用框图及信号流线表示，这样控制系统的分析可以从任何具体控制装置中抽象出来。

将控制系统的各环节的相互联系和流程用动态结构框图表示，便于比较分析，也便于对系统进行实验模拟。

返回实际问题时，只要将各框图内数学模型建立准确，即可仿真某种输入条件下的输出结果。

热连轧过程自动化级计算机系统开发设计张辉;庄野【摘要】The client/server structure including system components and control function design developed for the process automation level computer system applied in the 1700 continuous hot rolling production line in Chaoyang Iron & Steel Co., Ltd. of Ansteel Group Corporation is introduced. Based on the laminar cooling model set-up timing sequence, calculation method for temperature prediction, and control mode, the applied situation of the mathematic model for the 1700 hot continuous rolling production line is presented. The system owns such characteristics as high control precision, easy maintenance and good openness. The system works stably after putting into operation and all its functions meet the design requirements.%介绍了鞍钢集团朝阳钢铁有限公司1700热连轧生产线过程自动化级计算机系统开发应用的客户机/服务器结构，包括系统组成和控制功能设计。

学术论坛/ Academic Forum棒材连轧线自动化控制系统的应用孙立彬(河钢唐钢信息自动化部，河北唐山063020)摘要：随着社会的发展和进步，我国钢材市场的需求量越来越大，作为小型材料的棒材，在我国钢铁生产过程中占据着重 要的位置。

对于钢材的生产过程来说，自动化生产线能够起到很大的帮助。

以往传统的横列式等的落后生产工艺在现阶段 钢材生产过程中被逐渐淘汰，取而代之的就是连轧线的使用。

连轧线的使用能够极大的满足更多的生产需求，并能够减少 生产成本的投入，进而获得更好的钢材。

本文对棒材连轧线自动化控制系统的应用进行研究。

关键词：棒材连轧线；自动化控制；系统结构1棒材连轧线生产工艺简介1.1棒材生产工艺简介棒材连轧线的生产工艺当中对于材料的选取，一般选 择连铸坯，连铸坯的规格符合国标、英标以及曰标等，规 格为直条圆钢和螺纹钢。

类型基本为优质或者普通的碳素 结构钢和低合金钢等。

工艺流程要经过对坯料的检验，合 格之后入库堆放，进而上料称重，若是有不合格的坯料，则直接剔除，合格之后进入到加热炉进行加热处理，处理 之后经过粗轧区，将头尾进行飞剪剪切，再进入到中轧区 经过二次头尾的飞剪剪切，至此就能够进入到精轧区。

精 轧区有旁通辊道和穿水冷装置，之后经过第三次的飞剪剪 切后就会进入到冷床当中，进入之后依次成排移送，进行 冷剪定尺，并交由链式移送，经过以上全部过程就可以将 生产的钢材进行打捆和称重处理，并标记铭牌，最终就可 以出厂。

1.2棒材连轧线棒材的连轧线分为纵向的轧制和横向的轧制，其中主 要借助轧机对钢材进行连续的轧制，以此能够形成不同断 面的棒材。

对于棒材的连轧线来说，其技术水平属于冶金 轧制方面的创新领域，整个生产过程极大的提升了棒材生 产线的生产效率，并且极大的减少了生产成本的投入，最 终使得经济效益获得提升。

与此同时，棒材连轧线规避了以往传统生产过程中需 要进行反复轧制以及来回输送的问题，从而降低了温度的 损失，从而进一步降低能耗。

棒材半连轧自动化系统的应用在安钢第一小型轧钢厂棒材半连轧线电气系统中,用全数字直流调速装置DV-300、PLC、监控机构成数字直流调速系统,最终实现自动化、调速数字化、自动网络化,达到了提高轧制速度、缩短停机检修时间、节电的目的,经济效益显著。

标签：直流调速自动化网络化0 引言安钢第一轧钢厂棒材轧制原来采用模拟系统,用电路板来控制,指针显示,信号不稳定,显示不准确,调节精度不够,造成尺寸波动,现采用数控半连轧,粗轧由单独的直流电机拖动,中、精轧12架轧辊构成连轧,轧制时要求各机架间秒流量相等。

本套半连轧系统采用GE系列,由全数字直流调速装置DV300对电机形成双闭环调速系统,GE series 90-70经PROFIBUS现场总线与各机架数控装置及PLC 相联系,完成轧线的通讯、逻辑控制、故障报警及连锁控制、速度连调的控制。

由cimplicity通过PLC经Ethernet网进行上位机画面监控,完成轧线状态监视及轧线参数的设定,如轧制规格、轧机速度等。

1 用全数字化直流调速装置DV300构成传动系统的原则和步骤1.1 DV300的硬件组成①根据工艺要求,主回路方案选用直流调速装置。

本设备选用GE DV300系列全数字直流调速装置。

②按电机参数选择调速装置的容量。

据本12主传动电机参数选直流调速装置型号参数为:DV3006KDV1800…及6KDV2350…。

③根据电网相数、电机特点、装置位置、检测元件、控制方式设置拨码及输入、输出。

在本调速系统中,DV300使用了三块板子:R-TPD3:完成电枢励磁触发、脉冲使能、数据运算及输出等功能,可根据电网相数(S8)、速度检测方式(S4、S5、S6、S20、S21、S22、S23、S27、S28)、磁场电流(S14)、等设置相应的拨码;TBO:完成模拟数字数据量采集;报警输出;SBI-PDP-32:完成与上下机架及PLC的通讯(如是单机架调速,无通讯,可不选);1.2 DV300调速原理本系统采用双闭环直流调速系统,其一是由DV300内置的电枢电流调节器和电流互感器构成的电流环,其二是由DV300内置速度调节器和安装在直流电机轴上的光电脉冲编码器构成的速度环。

电力系统2018.6 电力系统装备丨83Electric System2018年第6期2018 No.6电力系统装备Electric Power System Equipment 对于UFV-200系列装置而言，其除了有硬件模块化功能之外，还有软件拼装功能，能够比较简便的进行管理与生产，因而可以较好地将稳定控制装置所存在的诸如设计生产周期短、产品种类繁多等问题解决掉。

3 UFV-200系列装置的基本功能UFV-200系列装置运用的是统一化的硬件平台，采用的是前插式结构，依据输入、输出量方面的差异，有两种结构，即单层8U 机箱与单层4U 机箱。

在软件结构方面，则运用的是拼装式与模块化结构，具有可靠性高及功能强大的突出特点，除此之外，还较好的融合了以往有益工程经验，使得其拥有诸多先进技术，如元件跳闸和过载、线路失步等故障判断功能模块；能够对小型范围中的各类事件进行处理的简单控制策略表；拥有自检能力，还能对系统异常进行检测；跳闸或过载联切功能；可协调各个装置之间的各类动作；能够依据功能模块予以不同的定义；能详细、准确记录故障、异常发生情况等。

另外，依据软件功能组合方式的不同，此系列产品能够划分为4个型号，即UFV-200J 备用电源自投装置、UFV-200F 失步解列装置、UFV-200C 稳定控制装置与UFV-200A 频率电压紧急控制装置。

而从基本层面而言，设置频率电压紧急控制装置的主要目的就是，将电网所存在的过频、低频、过压及低压等解决掉；而对于稳定控制装置而言，其主要用于电网热稳定以及暂态稳定等问题的解决，另外，还能紧急、有效控制频率电压；针对失步解列装置来讲，用于解决联络线所存在的失步问题；而针对备用电源自投装置，顾名思义，就是解决复杂逻辑框架下备用电源的自投问题。

4 结语综上所述，长时间以来，关系到电力系统整体稳定性的第二、三道防线控制装置，被广泛应用在全国各个大型电网当中，为这些电网的稳定运行、安全运行及经济运行提供了重要支撑与保障。

自动轧钢机控制系统设计作者：魏颖洁来源：《数字技术与应用》2014年第01期摘要：本文基于PLC控制系统，利用传感器技术来设计一整套轧钢的自动化控制系统，再传送带上有无钢板，以及钢板位置利用电子阀动作来实现控制全过程。

关键词：PLC 传感器技术电磁阀钢板正反转中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）01-0001-01在轧钢生产中，主要的生产设备包括轧机的机座及传动装置。

轧机主要有轧辊，职称轧辊的轴承，机架和轧钢调节装置。

在轧制的过程中，主要控制对象为轧辊的位置，这需要上轧辊平衡装置和轧辊调节装置完成。

1 轧钢机控制系统的构成1.1 整体框架1.2 一次接线图（图2）2 可编程控制器的选择确定本文设计的轧制系统轧机包括有四台电机带动，主要为供水电机、主轴电机、送料电机和供料电机。

这个系统要求首先运行的事供水电机，只有该电机启动工作以后主轴电机才可以运转。

送料电机在主轴电机之后启动，待所有电机运转正常后供料电机方可运转启动。

在停机运转过程中，按照送料电机、主轴电机、供水电机的顺序依次停止。

文系统所选用的控制单元为西门子6ES7214-1BD23-0XB0，CPU为224、AC/DC/、继电器14、输入/10输出220V输出频率：220kHz。

这样的系统配置不但运转可靠稳定，而且还有很大的扩展性。

在轧钢控制系统中使用十分理想。

3 PLC的I/O端口接线（图3）4 试验结果及分析在系统的控制中，利用两个传感器来检测外部传送的信号，从而实现对轧制系统中主要电路的控制功能。

首先传感器S1检测传送带上有无钢板，如果检测结果为S1有信号，即处于ON位置时则表示有带钢运转，电机M3则开始正常那运转，信号指示灯MZ亮。

如果在检测阶段S1的信号处于OFF位置，则表示传送带上没有钢板，传感器S2的信号开关，处于ON 位置，表示钢板运转到位，则电磁阀开始动作，信号灯YU1亮起并且开始工作，电机M3反转同时指示信号灯MF亮。

短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统及其功能和特点随着工业化进程的不断发展，铁路、建筑、汽车等行业对高强度钢材的需求逐渐增加。

而短流程连铸连轧工艺由于其高效率、低成本的优势，成为满足这些需求的重要生产方式。

短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统作为其中的核心组成部分，具有重要的作用。

本文将详细介绍短流程连铸连轧成套装备的自动控制系统及其功能和特点。

首先，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统的主要功能之一是实现整个生产过程的自动化。

传统的连铸连轧工艺中，操作人员需要手动控制铸机、轧机等设备的运行，存在操作不准确、效率低下等问题。

而自动控制系统通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对设备各项参数的自动监测和调节，从而大大提高了生产效率和产品质量。

其次，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还能实现生产过程中的数据采集和分析。

通过传感器对设备运行状态、温度、速度等关键参数进行实时监测，自动控制系统能够将这些数据收集起来，并进行处理和分析。

通过对数据的分析，可以发现生产过程中的潜在问题，并及时采取相应的措施进行调整，从而降低了生产事故的发生率，提高了工作安全性。

与此同时，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具有良好的系统稳定性和可靠性。

在生产过程中，自动控制系统具有快速响应的特点，能够在毫秒级的时间内对设备进行调节和控制。

同时，自动控制系统还具备良好的抗干扰能力，能够在强电磁干扰、温度变化等复杂环境下稳定工作。

这使得自动控制系统能够适应不同的工作环境和生产要求，实现连铸连轧工艺的高质量生产。

另外，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具备一定的人机交互功能。

在系统界面设计上，考虑到操作人员的使用习惯和操作需求，自动控制系统采用直观简洁的操作界面，方便操作人员对设备进行监视和调整。

操作面板上的指示灯和图形显示，能够直观地显示设备运行状态和异常情况，方便操作人员进行故障诊断和处理，提高了系统的可操作性。

此外，短流程连铸连轧成套装备自动控制系统还具有良好的灵活性和可扩展性。

轧钢厂一车间棒材轧机的自动控制系统轧钢厂一车间棒材生产线是由包头钢铁设计研究院设计。

该套年产量6０万t的棒材轧机于2003年5月建成投产以后，设备运行基本稳定可靠，单位小时产量已经达到了原设计水平。

１主要工艺设备和系统配置1.1工艺设备概况该套轧机为连续式，由7台∮550mm（3台）/∮450mm （4台）可逆初轧机、1台切头切尾和事故碎断用的切头飞剪、、4台∮380mm中轧机、1台气钢推动的事故卡断剪、6台∮320㎜平立式精轧机（12H、14H、16H三架水平轧机和13V、15V、17V三架立式轧机组成）、6个活套装置、精轧后辊道、1台成品倍尺飞剪、冷床输入辊道（四段）、裙板拔钢装置、步进式冷床及横移装置、冷床输出辊道、冷剪和成品收集等设备组成，该轧机出口速度最高可达15m/s，可生产∮16～50㎜规格的圆钢和螺纹钢。

1.2系统配置根据工艺和生产的要求，在轧制线上配备了2套工控微机（在主操作台）和5套plc装置（在主电PLC室）。

Plc1 主要用于轧机辅助设备控制（如液压站、辊道、风机等）；Ｐlc ２主要完成轧制线17台直流电机的速度级联调速控制，６个活套的控制，切头飞剪和冷床的控制；Ｐlc3用于成品倍尺飞剪区域设备的控制（整套引进意大利DANELI公司）、plc4用于精整区所有设备的控制、plc5用于冷剪设备的控制（整套引进意大利DANELI公司）。

２套工控微机各含有1个操作键盘、1台监控器CRT和1台主机。

2套工控微机都设在主操作台站内，其中，1套工控微机用于轧制表的输入和轧制速度等显示。

另１套工控微机用于监控并显示现场设备所处的状态，可记录当前和历史数据，它的CRT显示内容与前1套工控微机的内容基本相同，但是，在主操作室内，各输入参数既可供显示，也能做修改。

２主操作站功能和CRT显示主操作站内的工控微机有一个人机对话监控系统，主要用于输入各种轧制和控制用参数。

轧机监控系统的画面构成和相互调用关系．本监控系统从轧钢的工艺特点和操作要求出发，包括了轧机系统的所有主要工艺流程、检测参数、设备状态的显示，也集中了轧钢系统的监视和控制得到完全的统一。

棒材轧线自动控制系统
曹秉江
【期刊名称】《《包钢科技》》
【年(卷),期】1995(000)004
【摘要】本文论述了棒材轧机轧线自动控制系统的设计及系统构成,及实际应用。

【总页数】9页(P57-65)
【作者】曹秉江
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TG333.11
【相关文献】
1.棒材连轧车间主轧线设备合理间距的探讨 [J], 王玉峰;王栋良
2.中轧厂棒材半连轧生产线试轧情况简介 [J], 赵柏杰
3.棒材轧线自动控制系统的研究与应用 [J], 王晋卿
4.棒材中轧飞剪自动控制系统研究 [J], 黄棠春
5.二手棒材半连轧生产线的全连轧工艺改造 [J], 郎宗兴;包祯银;韩冰;靳福才
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。