冷带连续加工机组塔式活套的

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1、冶金自动化2003年增刊冷带连续加工机组塔式活套的传动控制系统张嘉她(钢铁研究总院计算机与自动化室，北京100081)[摘要7结合我国第1条自主设计的宽板冷带连续加工机组:黄石银龙镀铝有限公司1000mm连续热镀锌机组的出口活套机一电系统，较全面地对塔式活套进行了研究、分析，并且率先提出塔式活套的机·电系统简化实用计算公式，从而为塔式活套传动控制系统的正确配置、合理设计、系统组态、软件编程提供了实用的分析方法和理论计算。〔关键词7塔式活套;传动控制系统;张力控制【中图分类号1TM921.1〔文献标识码7B0概述冷带连续加工机组(退火机组、热镀锌机组、酸洗机组等)中的塔式活套是一

2、个大型机一电一体化设备，它的传动控制系统性能直接影响着机组生产连续性和稳定性。由于它是整个机组张力链、速度链中的一环，因此它的控制系统与在线其它工艺设备的机一电关系密切，较难孤立地对其分析和研究。由我院技术总承包、1995年己正式投产的我国第1条1000mm宽板冷带连续热镀锌机组(黄石银龙镀铝薄板有限公司连续热镀锌机组)以及后来我们相继为其他企业研发、设计的冷带连续加工机组，其传动及生产过程控制系统的建立均是在对机组整体运行特性和活套机一电关系分析的基础上形成的，目前均运行良好，为我院和企业创造了良好的社会效益和经济效益。1塔式活套基本结构及其技术要求塔式活套基本结构如图1所示

3、。一般塔式活套的传动控制技术要求可以概括如下。图1塔式活套基本结构[收稿日期】2003-05-08;[修改稿收到日期12003-07-18[作者简介I张易鼓(1959-)，男，北京人，高级工程师，长期从事冶金行业电气传动领域的安装、调试、设计、科研工作。冶金自动化2003年增刊(1)物料输送平衡原则即活套动车的垂直行程、运行速度、加速度与机组带钢物流流量、机组生产速度、加速度的关系遵守:h=(L工艺一L出口)/n(1)凡=(VSG一vin)/n‘(2)几=(a工艺一a出口)/n(3)式中，h、凡、ah为活套垂直方向的行程、速度、加速度;L工艺、V工艺、a工艺/L出口、v出口、a

4、出口为塔式活套入口侧/出口侧带钢水平方向的行程、速度、加速度:n为活套动车带钢折叠数，图I实际设备中n=8o(2)张力恒定原则对某一产品代号ID的带钢而言，活套内的带钢张力T应该保持恒定，即T实际值=T设定值二常数(4)由于活套车内带钢自重WS与活套动车行程成正比，因此在充套/放套过程中需根据带钢自重(行程)的变化对T设定值进行补偿修正，以维持活套内带钢张力的恒定，其修正值△T的取值范围应该与带钢自重的变化范围成比例，即0<,AT<,KX叽，修正方式为T设定值士△T--T设定值，ATa叭。由于卷扬卷筒直径D和电机激磁磁通0恒定，活套传动电机的电枢电流I与带钢张力T成正比，因此有

5、I设定值士△I--I设定值，AI-AT。调节活套电机的电枢电流，即可实现对带钢张力的控制。(3)电机堵转保护原则活套电机在机组速度V工艺二V出口情况下(换卷、正常卷取)，处于恒定电流堵转状态。为保护电机整流子，应该在机组出口段处于换卷和正常卷取过程，即活套电机处于堵转情况下，在Vh上迭加一个正/反周期换向的方波，使电机小幅度正/反转，保证活套电机不因整流子长时间停止在电枢的某一固定位置而烧坏电机，即价设定值=Vh基本设定值+△Vh方波(5)(4)对中运行原则带钢在活套内的中心线偏移量应该维持在士△S内，否则机组停车，进行事故处理。2活套机构传动系统组成塔式活套传动控制系统结构如

6、图2所示。传动控制系统采用四象限全数字直流传动装置6RA70,其电流控制精度为1%0，速度控制精度为0.1%0，电流换向时间蕊1ms;具有现场总线Profibus-DP通信功能，系统自由编程模块丰富，可任意组态简单的现场工艺要求逻辑，可以完成活套电机的张力控图2活套控制系统结构冶金自动化2003年增刊制，速度状态的点动盘车控制;S7-400PLC作为整个机组的基础自动化控制系统，活套的工艺过程控制也集成在其中，根据现场检测到的出口段速度、工艺段速度、活套动车位置、活套动车实际运行状态，S7-400PLC给出活套传动系统所需要的速度给定值，或者修改机组运行速度，从而使得活套的运行

7、状态与机组其它设备运行状态相匹配;设置在主控制室的工业PC机通过Profibus-DP与传动系统和S7-400PLC通信联络，从而监视活套和其它设备的运行状态，并且对活套和其它工艺设备的运行状态进行报警和存储打印;安装在电机非传动侧的旋转编码器的信号送入S7-400PLC的高速计数模块，完成带钢套量显示、带钢计量长度以及出口段自动剪切功能;纠偏装置辅助于传动系统，当发生带钢跑偏情况时，在上位机上可以监测到并且发出报警信号。人一机界面技术的应用使得机组的操作、监视、控制更加方便。由于塔式活套的