达钢培训讲课材料

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1、一、电气自动化系统概述本套全连续棒材轧机自动化和调速传动系统由两部分组成：其一：自动化部分：①高性能工业微机②SIEMENS可编程序控制器（PLC）:S7-300,S7-400系列其二：①全数字直流传动控制装置：SIMOREGDCMASTER6RA70②全数字交流传动控制装置:SIMOVERTMASTERDRIVE6SE70PLC之间，PLC与上位机之间构成局域网：以太网。PLC与传动系统之间则通过PROFIBUS-DP分布式网络进行通讯。整个自动化系统由三级控制系统和两层通讯网络构成。以上的系统配置是目前自动化系统中高档次的配置。1.1三级控制系统三级控制系统由人

2、机接口（HMI）、基础自动化系统和调速传动控制系统构成,分别完成不同的控制功能。★人机接口（HMI）人机接口（HMI）由三台高性能微机组成，主要实现自动化系统的人机接口功能，包括：①轧制表的输入、存储和修改，轧制参数的设定②轧制过程中各设备状态和电气参数的动态显示及工艺参数的人工调整③电气设备的一般操作及显示④故障报警与记录⑤生产报表的生成、存储及打印等。★基础自动化系统基础自动化系统采用西门子公司最新型PLCS7-400/300及ET200远程站系列产品。SIEMENSS7-400系列产品功能强大，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

3、间使S7-400在竞争中脱颖而出。CPU414-2DP,CPU416-2DP,CPU316-2DP的参数特性•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/输岀模板进行数据交换。K总线将大量数据传送到功能模板和通讯模板。一些CPU装备了SINECL2DP接口，保证了对分布式I/O进行快速数据交

4、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。ET200M是一个模块化的I/O站，具有IP20的保护等级。它可以采用S7-300可编程控制器的信号模板和功能模板进行扩展。由于它可连接的模板范围很广，因此,ET200M适合于完成特殊的和复杂的自动化任务。ET200M是PROFIBUS-DP现场总线上的一个从站，最大的传输速率是12Mbps。•基础自动化系统基本配置基础自动化系统由三台PLC完成全部自动化控制功能（不包括加热炉燃烧控制），三台PLC分别控制：PLCI（S7-400）:上料台架、入炉称重装置、升降挡板、出钢机、钢坯剔除装置、1#飞剪前后导板、

5、1#飞剪剪切、2#飞剪前后导板、2#飞剪剪切、炉区及轧线液压、润滑系统控制、物料跟踪、逻辑联锁。PLC2（S7-400）:从1#-18#轧机传动系统的速度级联控制、速度冲击补偿、微张力控制、活套控制、轧机的换辗控制、水冷控制、水冷段变频覘道、轧件跟踪、故障的检测、报警、联锁及与相应介质系统的信号交换。PLC3（S7-300）:三段冷床输入覘道、冷床动齿条、卸钢装置、精整区辗道及输送机动作控制。整个控制系统配置（见附图）★调速传动控制系统电气传动采用西门子公司全数字调速系统。直流传动采用SIMOREGDCMASTER6RA70系列全数字调速装置，交流辅传动采用SIMO

6、VERTMASTERDRIVES6SE70全数字矢量控制变频调速装置。它们的特点如下：①全数字控制系统性能好，可靠性高，可以满足高动态品质与高调速精度的要求。②软件模块化、硬件标准化，拥有灵活多样的软件模块，可以满足各种不同控制的要求③具备调速系统最佳控制性能的自动优化功能。可以对电流环、速度环、励磁电流环以及磁化曲线等内容进行优化。④全数字装置还提供了对传动系统完备的监控保护与故障自诊断功能。⑤WINDOWS界面下的SIMOVIS功能软件用于调试、下装和上读参数等，还具有示波器记忆功能。对于调试更加方便。⑥方便快捷的通讯联网形式，可以与自动化系统联网通讯，进行参数

7、的设定和各种信息的交换。（PROFIBUSCAN总线等）⑦速度调节精度：模拟反馈An=0.1%,数字反馈An=0.01%.传动系统配置（见附图）1・2两层通讯网络★自动化系统通讯网络分为两层：•第一层：人机接口与PLC之间及PLC彼此之间联成以太网，实现彼此的信息交换。通过以太网，把轧制工艺参数设定值和对电气设备的操作从人机接口传送到各PLC,把各设备的状态和工艺、电气参数及故障由PLC收集送到人机接口的CRT显示。PLC彼此之间也通过以太网实现控制信息及数据的传送。•第二层：PLC与各自的远程I/O站之间和调速传动之间采用ProfiBus-DP通讯网络，PLC