纵切机电气控制系统浅析

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1、《铝Jja-r》2012年第5期总第208期技术工程纵切机电气控制系统浅析何智力’，王芙蓉(1．中铝西南铝冷连轧板带有限公司；2．西南铝业(集团)有限责任公司技术中心，重庆市九龙坡区401326)摘要：提出了在纵切生产线上加工铝冷轧薄板的自动化控制策略，介绍了控制系统的组成，并对生产中常用的张紧模式与活套模式分别进行了详细的分析，同时分析了卷径计算、间接张力控制等关键技术。关键词：卷径计算；速度控制；PLC；间接张力；HMI中图分类号：TG333．11文献标识码：B文章编号：1005—4898(2012)05—0026—060前言整套电控系

2、统是基于工业以太网与Profibus现场总线两种网络来实现信号通讯与自动控制的。纵切机组配合冷轧设备可充分发挥现有高速以太网主要用于传递3级系统与2级系统之间的生冷连轧机的生产力，能充分按照客户的要求对产数据、二级系统与一级PLC基础自动化系统之间lxxx、3xxx、5xxx、8xxx系列的铝卷进行切边、分的交换数据以及一级PLC系统与HMI设备之问的交切、重卷等功能。换数据。整个以太网络内的网络通讯设备通过高当今冷轧生产线具有规模大、速度快、生产性能的D—LINK交换机与光线收发转换器来实现高效率高等技术特点，所以本纵切线采用了国外进速通

3、讯。Profibus网络则用于一级PLC的基础自动口的机械主体设备、国内合作制造的辅助机械设化控制，它负责远程I／O模块与主PLC的通讯，同备以及国外进口的全套PLC与交流变频电气控制系时将PLC与传动系统连接了起来，还通过DP／DP模统。可以实现最重二十几吨个卷生产，具有自动块实现了纵切机组与高架库系统之间的底层软硬装卸卷、废料打球、计算机配刀、HMI等功能，极信号的通讯。大的提高了工作效率。2．1一级PEG自动化系统配置1主要电气性能参数一级PLC系统也称基础级自动化系统，它主要用来实现全线设备的联锁逻辑、参数设定、实际生产对象为冷轧铝

4、卷，合金为lxxx、3xxx、值采集与计算、位置控制、速度张力控制等功5xxx、8xxx系列，全线生产速度：0—800m／min；能。它是整个纵切机列的核心，也是直接影响产最短加减速时间：27s；紧急停车时间：9s；全线品质量、生产效率与稳定性的关键所在。穿带速度：030m／min可调。一级系统的核心是西门子公司提供的SIMATIC2电气控制系统配置S7—400PLC，它向上通过工业以太网连接两个WinCCFlexible图形化操作站(也称HMI)，向下通过作者简介：何智力(1983一)，男，重庆九龙坡区人，程师，毕业于重庆理工大学。收稿日

5、期：2012—08—20·26·何智力，等：纵切机电气控制系统浅析技术工程Profibus连接各远程ET200子站与传动系统，收集件并通过各个变频器之问的SSILink以及Syncbus现场实时数据计算并实时输出控制信号。这样，Link协议通讯以控制各个电机协调运行。整套传动通过以太网保证了大量生产以及显示数据的有效系统采用带能量反馈的直流母排形式并外接制动电通讯，通过Profibus现场总线实现了高速精准的数阻。传动系统主要参数如表1所示。据传输，最大程度的减小了现场的安装工作，以3工艺生产模式与控制策略及减少了设备的故障率。2．2传动控

6、制系统配置本纵切线有两种工作模式：①活套模式；②整条纵切线的传动系统由126交流异步变频电张紧模式。机以及对应功率的低压变频器组成。其中重点控制通常如果要将卷材分切成多个宽度相同或不的是开卷电机、圆盘剪刀电机、同步卷取张力辊电相同的卷材时，最好使用活套模式。如果只是对机、同步卷取移动电机以及卷取电机。变频器为进卷材进行切边，就使用张紧模式。下面我就两种口S-2400系列，其变频器内装有嵌入式策略控制软不同的生产模式来分析一下传动的控制策略。表1传动系统参数序号设备电机参数传动参数1开卷电机220KWMAX754A400—24o0RPM38O

7、VAC50HZS一2400450KW38OVACMAX828A2圆盘剪电机150KWMAX270A1750-23O0RPM38OVAC50HZS一240o150KW380VACMAX276A3同步卷张力辊电机224KWMAX4o0A1750-2100RPM380VAC50HZS一2400225KW380VACMAX414A4同步卷移动电机5．6KWMAX12．9A175ORPM380VAC50HZS一24007．5KW380VACMAX16．1A6卷取电机30()KWMAX1077A400—2400RPM380VAC50HZS一240060

8、0KW*3380VACMAX11O4A3．1活套模式如图1所示，在活套模式中首先由二级计算机系统或是一级HMI将生产所需的控制数据传递给一级主PLC，如：全线速度给定值、各电机所