脫脂電氣自動(dòng)化許紅穎ppt課件

1、脫脂機(jī)組電氣自動(dòng)化控制電氣系統(tǒng)概述傳動(dòng)系統(tǒng)根底自動(dòng)化系統(tǒng)過(guò)程自動(dòng)化儀表.電解脫脂消費(fèi)線的電氣設(shè)備集成主要包括電氣傳動(dòng)設(shè)備交流變頻安裝、定速電機(jī)控制中心MCC、根底自動(dòng)化設(shè)備PLC、HMI、網(wǎng)絡(luò)等、過(guò)程自動(dòng)化設(shè)備以及專有成套電氣控制安裝焊機(jī)、電解脫脂整流電源等，以及配套開(kāi)發(fā)消費(fèi)線PLC、HMI的運(yùn)用軟件等任務(wù)內(nèi)容。電解質(zhì)消費(fèi)線電氣系統(tǒng)采用三電一體化EIC數(shù)字控制系統(tǒng), 能完成全線的物料跟蹤、邏輯、順序、位置、運(yùn)轉(zhuǎn)、速度、張力、工藝控制及全過(guò)程同步控制的協(xié)調(diào)等，并完成在線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、分析及缺點(diǎn)診斷功能。電解脫脂消費(fèi)線根底自動(dòng)化和電氣傳動(dòng)均采用當(dāng)代先進(jìn)、可靠的硬件設(shè)備及控制技術(shù)，具有高開(kāi)放性、可

2、集成性、高可靠性和可維護(hù)性。.電解脫脂消費(fèi)線電氣系統(tǒng)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)化構(gòu)造，電氣、儀表、計(jì)算機(jī)三電一體化，系統(tǒng)簡(jiǎn)約、效率高；數(shù)字化控制，大量根底信息參與控制和數(shù)據(jù)傳送，自動(dòng)化程度高；模塊化硬件，可靠性高和易維護(hù)；控制系統(tǒng)開(kāi)放性好，兼容性強(qiáng)，利于系統(tǒng)的晉級(jí)開(kāi)發(fā)和擴(kuò)展；采用當(dāng)今業(yè)界最新的控制原理和電氣元器件，保證消費(fèi)線的先進(jìn)性。.電氣系統(tǒng)概述主要電氣設(shè)備組成傳動(dòng)控制自動(dòng)化系統(tǒng)軟件功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造人機(jī)接口.傳動(dòng)控制消費(fèi)線主傳動(dòng)采用交流電機(jī)傳動(dòng)，變速設(shè)備的傳動(dòng)均采用直-交矢量調(diào)速，控制調(diào)理系統(tǒng)全部采用全數(shù)字式控制系統(tǒng)。傳動(dòng)系統(tǒng)具有速度控制、張力控制、緊急停車控制、缺點(diǎn)診斷和顯示報(bào)警、與上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊等功能。主傳動(dòng)

3、系統(tǒng)采用SIEMENS公司的SINAMICS S120多軸驅(qū)動(dòng)安裝。S120集V/F、矢量控制、伺服控制于一體的電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)安裝。運(yùn)用S120矢量調(diào)速有以下特點(diǎn)：電機(jī)調(diào)速精度高、可以對(duì)轉(zhuǎn)矩實(shí)行準(zhǔn)確控制、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)呼應(yīng)速度快、電動(dòng)機(jī)的加速特性好等。.自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)分成三級(jí)：第一級(jí)為根底自動(dòng)化級(jí)，第二級(jí)為過(guò)程控制級(jí)，第三級(jí)為消費(fèi)管理級(jí)預(yù)留接口。消費(fèi)線的根底自動(dòng)化系統(tǒng)包括電氣傳動(dòng)、自動(dòng)化儀表系統(tǒng)、工藝順序邏輯控制三大部分。它與消費(fèi)過(guò)程控制計(jì)算機(jī)一同，構(gòu)成完好一致、協(xié)調(diào)控制的自動(dòng)化系統(tǒng)。過(guò)程控制級(jí)采用工控機(jī)，進(jìn)展原始數(shù)據(jù)的輸入、消費(fèi)過(guò)程主要參數(shù)的設(shè)定和過(guò)程數(shù)據(jù)的傳輸，完成各機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的監(jiān)控、人機(jī)對(duì)

4、話、數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)通訊、過(guò)程跟蹤等功能，以及為操作人員提供操作指點(diǎn)和打印各種消費(fèi)管理報(bào)表等。. 軟件功能 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造采用滿足各種不同工藝要求的功能模塊，如張力控制模塊、速度分配模塊以及物料跟蹤模塊等。PLC 運(yùn)用程序編寫采用SIMATIC STEP7軟件，MP277人機(jī)界面運(yùn)用程序采用WinCCflexible軟件編寫，操作員站人機(jī)界面采用WinCC軟件編寫。采用目前世界上先進(jìn)、通用、規(guī)范化言語(yǔ)、高速通訊的開(kāi)放型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。過(guò)程自動(dòng)化與根底自動(dòng)化之間采取工業(yè)以太網(wǎng)PROFINET通訊，根底自動(dòng)化與觸摸屏、分散式遠(yuǎn)程IO模塊以及傳動(dòng)調(diào)速安裝之間那么采用PROFIBUS-DP通訊方式。.人機(jī)接口消費(fèi)線

5、采用觸摸屏、工控機(jī)操作為主，選擇開(kāi)關(guān)、按鈕為輔的操作方式。經(jīng)過(guò)觸摸屏和工控機(jī)的界面，顯示消費(fèi)過(guò)程的設(shè)定值和實(shí)踐值，顯示和控制各傳動(dòng)安裝，顯示輔助設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀。同時(shí)，系統(tǒng)又擁有完善的缺點(diǎn)診斷功能，對(duì)消費(fèi)線控制系統(tǒng)進(jìn)展在線診斷和事故報(bào)警監(jiān)視。另外，單獨(dú)采用一臺(tái)工控機(jī)作為程序員任務(wù)站，可以進(jìn)展在線編程或修正。.主要設(shè)備參數(shù)(1) 原料及廢品規(guī)格鋼卷外徑 Max：2000mm鋼卷內(nèi)徑 508mm帶鋼寬度 750 mm1300mm帶鋼厚度 0.251.8mm鋼卷分量 max：28T(2) 消費(fèi)線速度參數(shù)線速度 400m/min加減速率 0.5m/ sec2 正常起/停 8sec 急停穿帶速度 30m/

6、min(3) 主要設(shè)備技術(shù)規(guī)格消費(fèi)才干： 約30萬(wàn)噸/年電解脫脂整流器： 8000 A，30 V，2 套開(kāi)卷機(jī)張力： Max 2000kg脫脂段張力： Max 3000kg卷取機(jī)張力： Max 4200kg.裝機(jī)容量序號(hào)設(shè)備容量(kW)數(shù) 量備 注1交流調(diào)速電機(jī)818.642臺(tái)2交流定速電機(jī)37535臺(tái)3電解脫脂整流電源5762套288kw/套4焊機(jī)2001套-1969.6-.供電及環(huán)境要求 變壓器分配進(jìn)線電壓： 38010% V，503%HZ，三相五線制；電氣室溫度要求 15-30電氣室相對(duì)濕度 95%，不凝露；接地系統(tǒng)要求 設(shè)備維護(hù)接地4，獨(dú)立接地； 控制系統(tǒng)接地1，獨(dú)立接地； 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接

7、地1，獨(dú)立接地；共有1臺(tái)變壓器。其中消費(fèi)線的動(dòng)力負(fù)載采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，低壓配電系統(tǒng)均思索接地維護(hù)。#變壓器交流變頻驅(qū)動(dòng)的輥?zhàn)拥淖冾l調(diào)速系統(tǒng)、定速電機(jī)系統(tǒng)、焊機(jī)、整流電源及公輔設(shè)備：三相，400V，2000 KVA.傳動(dòng)系統(tǒng)變頻調(diào)速系統(tǒng)消費(fèi)線的主傳動(dòng)設(shè)備在CPU的控制下，將鋼帶從開(kāi)卷機(jī)，張緊機(jī)組，保送到收卷機(jī)。開(kāi)卷機(jī)、卷取機(jī)、張緊輥、轉(zhuǎn)向輥的變頻電機(jī)都帶有速度反響的脈沖發(fā)生器，是閉環(huán)的矢量控制方式。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于電機(jī)調(diào)速精度高，可以對(duì)轉(zhuǎn)矩實(shí)行準(zhǔn)確控制，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)呼應(yīng)速度快，電機(jī)的加速度特性好。1 電氣參數(shù)整流回饋電源輸出電壓： 510V650V DC 速度控制精度帶PG： 0.05%速

8、度控制精度不帶PG： 0.1%速度控制精度V/F控制： 0.1%穩(wěn)態(tài)張力控制精度： 10kg 編碼器： 進(jìn)口品牌.2 整流回饋單元西門子SINAMICS S120交流調(diào)速安裝是直流電源輸入、交流電源輸出的任務(wù)方式，所以采用一臺(tái)西門子整流回饋單元一致提供直流電源，這種配置方式使得處于發(fā)電或電動(dòng)形狀的控制單元之間可以經(jīng)過(guò)中間回路進(jìn)展能量交換、降低電力損耗，并且防止傳動(dòng)安裝的供電電源的動(dòng)搖。整流回饋單元為緊湊型構(gòu)造的電力電子安裝，把交流電轉(zhuǎn)化為電壓穩(wěn)定的直流電。整流單元功率部分采用6脈沖晶閘管組成，輸出電壓中間回路電壓有一個(gè)微處置器的數(shù)字調(diào)理器自動(dòng)完成調(diào)理。主要電氣技術(shù)目的：額定輸入電壓：3相AC3

9、80V-15%直流輸出電壓：DC510V-15%650V+10%額定輸入頻率：46Hz64Hz防護(hù)等級(jí)：IP00任務(wù)環(huán)境溫度：040進(jìn)線側(cè)功率要素cos1 四象限運(yùn)轉(zhuǎn)安裝冷卻：風(fēng)冷控制電壓：DC24V電壓運(yùn)轉(zhuǎn)范圍20V30V控制方式：操作面板或經(jīng)過(guò)PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)控制.3 S120變頻器變頻調(diào)速電機(jī)采用SIEMENS公司的SINAMICS S120多軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。S120電機(jī)驅(qū)動(dòng)器輸出是為IGBT功率元件，控制單元采用高性能CPU，全數(shù)字控制技術(shù)，模塊化設(shè)計(jì)，一個(gè)控制單元可以同時(shí)控制幾個(gè)功率輸出單元-電機(jī)模塊。SINAMICS S120系列驅(qū)動(dòng)器是全系列通用和模塊化的產(chǎn)品，按照所需

10、電機(jī)功率，選用不同規(guī)格、構(gòu)造方式書(shū)本型、裝機(jī)裝柜型產(chǎn)品。在一切功率范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)安裝和系統(tǒng)元件(電源模塊)都有一個(gè)一致的設(shè)計(jì)和一樣的接線系統(tǒng)，方便運(yùn)用和維護(hù)。SINAMICS S120 多軸系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分：控制模塊CU320：整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制部分電源模塊 SLM：將交流轉(zhuǎn)變成直流，并能實(shí)現(xiàn)能量回饋電機(jī)模塊功率模塊：電機(jī)的供電電源傳感器模塊：將編碼器信號(hào)轉(zhuǎn)換成 DRIVE-CLiQ 可識(shí)別的信號(hào)直流24V電源模塊：用于系統(tǒng)的控制部分的供電端子模塊和選件板：根據(jù)需求選配，如I/O 板和通訊板.SINAMICS S120 多軸系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：集多種控制方式于一體能控制普通的三

11、相異步機(jī)、同步機(jī)、扭矩電機(jī)及直線電機(jī)在一個(gè)控制單元下，各軸之間能快速進(jìn)展數(shù)據(jù)交換集成的Profibus-DP接口，容易和上位機(jī)銜接圖形化的調(diào)試軟件Starter，能實(shí)時(shí)監(jiān)控各過(guò)程變量及動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的特性自在功能塊，能實(shí)現(xiàn)邏輯功能、運(yùn)算功能及相關(guān)的工藝功能用CFC言語(yǔ)進(jìn)展編程同一控制模塊，方便運(yùn)用和維護(hù)4 主傳動(dòng)系統(tǒng)硬件組成主供電開(kāi)關(guān)快速熔斷器電抗器整流回饋單元公共直流母排S120變頻器輸出電抗器根據(jù)實(shí)踐需求.5 與根底自動(dòng)化系統(tǒng)接口經(jīng)過(guò)PROFIBUS-DP總線，傳動(dòng)部分與根底自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以進(jìn)展通訊。以下信息將被傳送：傳動(dòng)操作命令：傳動(dòng)開(kāi)/關(guān)傳動(dòng)爬行傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)參考值：速度參考值加速度參考值張

12、力或轉(zhuǎn)矩參考值傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐值：速度實(shí)踐值電流實(shí)踐值傳動(dòng)形狀信息：每個(gè)傳動(dòng)安裝的錯(cuò)誤和缺點(diǎn)信息都將被傳送，并且傳動(dòng)形狀將在HMI上顯示出來(lái)。.序號(hào)設(shè)備名稱電機(jī)功率電機(jī)數(shù)量（臺(tái)）功率小計(jì)（kw）1開(kāi)卷機(jī)132Kw11322入口上卷小車電機(jī)3Kw133出口卸卷小車電機(jī)3Kw134開(kāi)卷夾送剪切3Kw135出口夾送剪3Kw136卷前轉(zhuǎn)向夾送輥3Kw1371#張緊機(jī)30Kw+45Kw27582#張緊機(jī)22Kw+30Kw2529卷取機(jī)355Kw135510沉沒(méi)輥4Kw41611轉(zhuǎn)向擠干輥4Kw31212轉(zhuǎn)向擠干輥壓輥2.2Kw36.613刷輥支撐輥4Kw83214預(yù)脫脂擠干輥4Kw28151#噴淋刷洗擠干輥

13、4Kw28162#噴淋刷洗擠干輥4Kw416172#噴淋水洗出口擠干輥4Kw41618熱風(fēng)烘干風(fēng)機(jī)75Kw175合計(jì)-42818.66 變頻調(diào)速電機(jī)表初步.定速電機(jī)和馬達(dá)控制中心MCC主要用于液壓站，對(duì)中糾偏單元，脫脂段循環(huán)泵，熱風(fēng)烘干風(fēng)機(jī)等設(shè)備的控制。這些電機(jī)根據(jù)容量的大小又分成兩種不同的啟動(dòng)方式：功率在45KW以下的電機(jī)采用直接啟動(dòng)方式，功率大于和等于45KW的電機(jī)采用軟啟動(dòng)器進(jìn)展降壓?jiǎn)?dòng)。熱風(fēng)烘干風(fēng)機(jī)調(diào)速安裝共兩臺(tái)，一用一備。1 定速交流馬達(dá)絕緣等級(jí)： F級(jí)外殼： IP55 冷卻： 風(fēng)冷光滑： 電機(jī)永久光滑2 電機(jī)控制中心MCC維護(hù)等級(jí)：IP20 總進(jìn)線開(kāi)關(guān)容量思索15-20%的余量電機(jī)

14、采用斷路器和接觸器進(jìn)展供電，由PLC系統(tǒng)一致進(jìn)展啟?；蜻B鎖控制思索短路、斷路和過(guò)熱維護(hù)電機(jī)45kW時(shí)運(yùn)用軟啟動(dòng)器3 MCC信號(hào)接口MCC信號(hào)接口包括PLC輸出的指令信號(hào)和輸入到PLC的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形狀反響信號(hào)，每個(gè)接口信號(hào)信息都應(yīng)反響至遠(yuǎn)程I/O單元。.送至MCC信號(hào)：接觸器線圈的得電/失電MCC輸出信號(hào)：接觸器形狀反響包括斷路器跳閘，熱繼電器過(guò)載經(jīng)過(guò)觸摸屏可以對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)展啟動(dòng)/停頓等操作，當(dāng)這些設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)，能及時(shí)經(jīng)過(guò)上位機(jī)或觸摸屏進(jìn)展缺點(diǎn)分析和報(bào)警顯示。.序號(hào)設(shè)備名稱電機(jī)功率電機(jī)數(shù)量（臺(tái)）功率小計(jì)（kw）1開(kāi)卷機(jī)壓輥電機(jī)1.5Kw11.52輥刷電機(jī)11Kw8883預(yù)脫脂噴淋和1#刷洗噴

15、淋泵22Kw2444電解脫脂循環(huán)泵22Kw24452#刷洗噴淋泵5.5Kw21161#水洗噴淋泵11Kw22272#水洗噴淋泵11Kw2228軟水直沖泵1.5Kw239排廢氣風(fēng)機(jī)22Kw12210堿霧洗滌噴淋泵1.5kw2311消泡器1.5Kw4612污水泵電機(jī)5.5Kw21113開(kāi)卷液壓站循環(huán)泵22Kw24414收卷液壓站循環(huán)泵22Kw24415CPC對(duì)中裝置液壓站循環(huán)泵5.5Kw15.516EPE糾偏裝置液壓站循環(huán)泵5.5Kw15.5合計(jì)-36376.55 定速電機(jī)表初步.根底自動(dòng)化系統(tǒng)根底自動(dòng)化系統(tǒng)的主要控制功能如下： 各段順序控制傳動(dòng)功能如張力控制、速度控制等儀表控制鋼卷和帶鋼的物料跟

16、蹤數(shù)據(jù)采集操作、監(jiān)視以及缺點(diǎn)記錄主CPU完成的主要功能：開(kāi)卷機(jī)和收卷機(jī)的邏輯控制、恒張力控制開(kāi)卷機(jī)和收卷機(jī)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)力矩補(bǔ)償 入口段換卷時(shí)、出口段卸卷時(shí)的自動(dòng)減速和邏輯控制卷徑自動(dòng)計(jì)算模型的建立與實(shí)現(xiàn)張緊機(jī)組速度控制和負(fù)荷平衡控制全線傳動(dòng)系統(tǒng)速度一致控制和張力梯度控制帶鋼跟蹤控制全線液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)邏輯控制全線定速電機(jī)的控制全線傳感器信號(hào)的采集與處置全線運(yùn)轉(zhuǎn)聯(lián)鎖控制.觸摸屏完勝利能：各段張力值、運(yùn)轉(zhuǎn)速度顯示開(kāi)卷或收卷卷徑顯示各段工藝設(shè)備操作換卷或卸卷操作步驟提示缺點(diǎn)報(bào)警顯示關(guān)鍵技術(shù)1 消費(fèi)線運(yùn)轉(zhuǎn)方式消費(fèi)線運(yùn)轉(zhuǎn)方式控制是消費(fèi)線的主控制。它提供不同的運(yùn)轉(zhuǎn)方式以滿足控制設(shè)備每一項(xiàng)義務(wù)的要求。根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)

17、方式，由過(guò)程計(jì)算機(jī)、HMI系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)操作箱來(lái)執(zhí)行消費(fèi)線運(yùn)轉(zhuǎn)，并且經(jīng)過(guò)人機(jī)界面顯示任務(wù)形狀。啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 消費(fèi)線相關(guān)部分按照正常起動(dòng)斜坡加速到由控制計(jì)算機(jī)指定的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。它可以被停頓、爬行、和緊停方式中斷。停頓 消費(fèi)線一切傳動(dòng)按照正常減速斜坡減速到停頓。停頓這種運(yùn)轉(zhuǎn)方式可以被啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、爬行、和緊停方式中斷。.爬行 這種運(yùn)轉(zhuǎn)方式可以被啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和停頓方式中斷。消費(fèi)各段以設(shè)定的爬行速度定速運(yùn)轉(zhuǎn)。急停 急停是一個(gè)平安的操作，假設(shè)有危險(xiǎn)或在設(shè)計(jì)思索在內(nèi)的設(shè)備的失效或缺點(diǎn)發(fā)生，急停被激活，它不能被中斷。因此張力控制也不再有效。點(diǎn)動(dòng) 以設(shè)定好的點(diǎn)動(dòng)速度，以單個(gè)或傳動(dòng)組的方式向前或向后點(diǎn)動(dòng)。2 消費(fèi)線傳動(dòng)控制 傳動(dòng)

18、控制執(zhí)行消費(fèi)線運(yùn)轉(zhuǎn)方式的命令，根據(jù)設(shè)定參數(shù)計(jì)算帶鋼傳動(dòng)的速度及張力，對(duì)傳動(dòng)設(shè)備進(jìn)展有序控制。傳動(dòng)的速度設(shè)定點(diǎn)根據(jù)不同的運(yùn)轉(zhuǎn)方式和速度參數(shù)、加速度和動(dòng)搖時(shí)間得出。起動(dòng)曲線在加速的起始和末端是一段S型曲線,確保了張力平滑變化，提高了張力控制的質(zhì)量。加速度(dv/dt)作為傳動(dòng)的預(yù)控制，減輕了傳動(dòng)速度控制器的的負(fù)擔(dān)，改善了動(dòng)態(tài)呼應(yīng)。.傳動(dòng)控制包括了帶鋼運(yùn)轉(zhuǎn)需求的一切功能：作為設(shè)備速度和加速度的線速度主斜坡功能發(fā)生器帶鋼定位控制各段張力控制卷取安裝的自動(dòng)降速各靜態(tài)張力和運(yùn)轉(zhuǎn)張力的運(yùn)用帶鋼傳動(dòng)速度設(shè)定點(diǎn)、張力設(shè)定點(diǎn)的給出傳動(dòng)協(xié)調(diào)控制3消費(fèi)線順序控制 順序控制的主要功能包括：消費(fèi)線啟動(dòng)連鎖液壓設(shè)備啟動(dòng)控制

19、上卷控制下卷控制工藝設(shè)備啟動(dòng)順序控制帶鋼從入口段到的出口段之間的消費(fèi)線上的運(yùn)轉(zhuǎn)鋼卷傳輸?shù)捻樞?(4 消費(fèi)線速度控制模型速度控制系統(tǒng)確保鋼帶以要求的工藝速度平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，包括點(diǎn)動(dòng)速度控制、穿帶速度控制、工藝速度控制等環(huán)節(jié)。(5) 消費(fèi)線張力控制模型張力控制系統(tǒng)既要在靜態(tài)過(guò)程中堅(jiān)持張力恒定，又要在動(dòng)態(tài)及加、減速過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)張力恒定，因此要思索準(zhǔn)確地補(bǔ)償減速及系統(tǒng)摩擦帶來(lái)的動(dòng)態(tài)力矩。帶鋼張力的設(shè)置和復(fù)位取決于消費(fèi)線形狀或操作人員的干涉，因此涉及到靜態(tài)張力和運(yùn)轉(zhuǎn)張力的運(yùn)用。當(dāng)消費(fèi)線啟動(dòng)時(shí)張力必需沿斜坡上升到運(yùn)轉(zhuǎn)值。開(kāi)卷、收卷張力控制開(kāi)卷、收卷機(jī)要求恒張力控制，但隨著帶鋼的運(yùn)轉(zhuǎn)，開(kāi)、收卷機(jī)上鋼卷直徑在動(dòng)態(tài)改

20、動(dòng)，因此開(kāi)、收卷機(jī)不能恒轉(zhuǎn)矩控制，應(yīng)在卷徑計(jì)算后對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)展卷徑動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，從而保證在加減速過(guò)程中張力的穩(wěn)定性。開(kāi)、收卷采取間接張力控制方式。.張緊機(jī)組負(fù)荷平衡控制全線有3組張緊機(jī)，每套張緊機(jī)輥?zhàn)又g的張力要有負(fù)荷分配，這種分配系數(shù)可以經(jīng)過(guò)消費(fèi)工藝的張力密度，在操作界面進(jìn)展設(shè)定，再由控制系統(tǒng)中的主CPU計(jì)算后自動(dòng)分配實(shí)現(xiàn)。(6物料跟蹤系統(tǒng) - 數(shù)據(jù)處置(MTR) 物料跟蹤系統(tǒng)分為消費(fèi)線上的鋼卷跟蹤和帶鋼跟蹤。這些功能的執(zhí)行和緩沖區(qū)都在根底自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)，這有利于在和過(guò)程自動(dòng)化級(jí)通訊中斷期間堅(jiān)持正常消費(fèi)。物料和焊縫跟蹤用于消費(fèi)線入口段和出口段的鋼卷，焊縫附近的沖孔作為一個(gè)標(biāo)志， 當(dāng)經(jīng)過(guò)某個(gè)設(shè)備時(shí)，物料

21、跟蹤系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)激活一個(gè)新的設(shè)定點(diǎn)。物資料跟蹤從鋼卷放置在入口段開(kāi)場(chǎng)不斷繼續(xù)到鋼卷在出口段完成消費(fèi)。.在物料自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中，根據(jù)數(shù)據(jù)作用的不同將數(shù)據(jù)分為三大類： 跟蹤數(shù)據(jù)：包括原料的數(shù)據(jù)(如鋼坯原始尺寸、合金元素含量、廢品尺寸等)、一些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及計(jì)算數(shù)據(jù)。 工程記錄數(shù)據(jù)：包括一切加工過(guò)程數(shù)據(jù)及一些結(jié)果數(shù)據(jù)。 工藝規(guī)程數(shù)據(jù)：HMI界面為消費(fèi)操作提供必要的規(guī)范規(guī)程庫(kù)、操作員規(guī)程庫(kù)，可即時(shí)保管和調(diào)用。7 卷徑自動(dòng)計(jì)算模型在開(kāi)卷和卷取張力控制中，無(wú)論張力矩的給定還是動(dòng)態(tài)補(bǔ)償力矩的計(jì)算都需求實(shí)時(shí)卷徑，所以卷徑計(jì)算是控制中極為重要的一環(huán)。目前卷徑的丈量大都為間接方式，即經(jīng)過(guò)入口段或出口段的速度輥的速度與卷筒

22、轉(zhuǎn)速來(lái)推算出卷徑以卷取機(jī)為例： (m) V-卷取側(cè)鋼帶線速度, i-卷取機(jī)齒輪箱傳動(dòng)比，n卷取電機(jī)的轉(zhuǎn)速.以卷取機(jī)卷徑計(jì)算為例，作為出口段帶鋼線速度基準(zhǔn)的張緊輥的輥徑一直堅(jiān)持不變，經(jīng)過(guò)以下公式可計(jì)算出卷取機(jī)當(dāng)前的卷徑大?。?其中： 實(shí)踐速度與額定速度百分比；卷徑直徑；電機(jī)減速比；額定轉(zhuǎn)速；1代表收卷機(jī)，2代表出口段速度基準(zhǔn)的張緊輥。.人機(jī)界面入口操作室有一臺(tái)觸摸屏，觸摸屏擔(dān)任入口段參數(shù)的設(shè)定、該段設(shè)備主要操作，上位機(jī)擔(dān)任鋼卷原始數(shù)據(jù)的輸入、該段運(yùn)轉(zhuǎn)信息的存儲(chǔ)、消費(fèi)數(shù)據(jù)的交互。出口操作室有一臺(tái)觸摸屏和一臺(tái)上位機(jī)，觸摸屏擔(dān)任出口段參數(shù)的設(shè)定、該段設(shè)備主要操作，上位機(jī)擔(dān)任該段運(yùn)轉(zhuǎn)信息的存儲(chǔ)、消費(fèi)數(shù)據(jù)

23、的交互以及消費(fèi)報(bào)表的打印。電控室有一臺(tái)上位機(jī)，完成數(shù)據(jù)歸檔存儲(chǔ)、與出口上位機(jī)的信息交互以及消費(fèi)報(bào)表的打印，亦可進(jìn)展在線編程或修正。人機(jī)界面的特點(diǎn)：畫(huà)面功能完善，圖表多樣、適用；對(duì)整個(gè)自動(dòng)化都用一致的操作和顯示，一切HMI終端都可以顯示過(guò)程自動(dòng)化級(jí)和根底自動(dòng)化級(jí)的數(shù)據(jù)；經(jīng)過(guò)密碼分級(jí)，設(shè)置不同的操作權(quán)限對(duì)每個(gè)有個(gè)平安的操作，都要由操作人員確認(rèn)，系統(tǒng)會(huì)檢查操作人員輸入值的有效性 多種診斷功能有利于設(shè)備維護(hù)和缺點(diǎn)診斷 規(guī)范化色標(biāo)，每種顏色表示特定含義.名稱功能數(shù)量入口操作臺(tái)完成入口段設(shè)備的控制1出口操作臺(tái)完成出口段設(shè)備的控制1開(kāi)卷操作箱用于開(kāi)卷機(jī)的換卷操作1收卷操作箱用于收卷機(jī)卸卷操作1焊接操作箱用于

24、鋼帶的焊接操作1卷取糾偏操作箱用于糾偏設(shè)備的手動(dòng)操作1入口剪操作盒用于剪切入口段鋼帶1出口剪操作盒用于剪切出口段鋼帶1 根據(jù)消費(fèi)需求將不同功能的操作臺(tái)和操作箱分布在消費(fèi)線上關(guān)鍵部位，以便操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)展操作或控制。 1 現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)/操作箱的功能現(xiàn)場(chǎng)操作站.2 操作方式消費(fèi)線運(yùn)轉(zhuǎn)根本控制方式包括自動(dòng)方式、手動(dòng)方式。操作人員可以根據(jù)情況選擇運(yùn)用不同的操作方式。自動(dòng)方式在這種方式下消費(fèi)線的運(yùn)轉(zhuǎn)根本上不需操作人員干涉。大多數(shù)任務(wù)被自動(dòng)地執(zhí)行，同時(shí)根據(jù)實(shí)踐需求，操作人員可以對(duì)人為疊加參數(shù)進(jìn)展微調(diào)。手動(dòng)方式根據(jù)操作需求可以在某個(gè)區(qū)域選擇手動(dòng)方式。中選擇手動(dòng)方式的時(shí)候，這個(gè)區(qū)域確定的一切自動(dòng)順序都會(huì)終止。

25、但機(jī)械和電氣設(shè)備的連鎖維護(hù)依然堅(jiān)持。當(dāng)手動(dòng)干涉完成后，操作人員必需在恢復(fù)到自動(dòng)順序之前將相關(guān)設(shè)備調(diào)整到一個(gè)預(yù)定義的原位。.過(guò)程自動(dòng)化過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目的：消費(fèi)順序的高度柔性設(shè)備才干的優(yōu)化利用設(shè)定點(diǎn)計(jì)算的可反復(fù)性數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)學(xué)模型的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)一切工藝參數(shù)與過(guò)程自動(dòng)化級(jí)和消費(fèi)管理級(jí)的數(shù)據(jù)交換提供擴(kuò)展的數(shù)據(jù)接口過(guò)程自動(dòng)化級(jí)的HMI之間以及與根底自動(dòng)化級(jí)之間經(jīng)過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)展通訊，預(yù)留ERP接口，以便整個(gè)廠級(jí)消費(fèi)信息一體化管理。為了便于消費(fèi)線的控制、操作、監(jiān)視以及數(shù)據(jù)處置，配備兩臺(tái)工控機(jī)，分別位于出口段和主控室，進(jìn)展原始數(shù)據(jù)的輸入、消費(fèi)過(guò)程的參數(shù)設(shè)定和過(guò)程數(shù)據(jù)的傳輸，完成各機(jī)組的監(jiān)控、人機(jī)對(duì)話、數(shù)據(jù)

26、搜集、數(shù)據(jù)通訊、過(guò)程跟蹤和設(shè)定值控制等功能，為操作人員提供操作指點(diǎn)和打印各種消費(fèi)管理報(bào)表等，以及在線編程和修正。.以下是過(guò)程自動(dòng)化級(jí)與根底自動(dòng)化級(jí)和消費(fèi)管理級(jí)之間的信息交互表示圖：.過(guò)程自動(dòng)化級(jí)HMI功能1 操作及監(jiān)控站出口段原料數(shù)據(jù)和消費(fèi)方案的輸入，包括鋼卷號(hào)、材質(zhì)、帶鋼尺寸、厚度、分量等消費(fèi)數(shù)據(jù)各段張力值、速度值的設(shè)置電解電源安裝電流參數(shù)的設(shè)置各段設(shè)備的形狀顯示，包括卷徑值、張力值、速度值，調(diào)速安裝的電流和速度等各段設(shè)備缺點(diǎn)顯示缺點(diǎn)專家自診斷系統(tǒng)過(guò)程數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和處置全線設(shè)備缺點(diǎn)信息記錄與顯示消費(fèi)工藝的存貯，消費(fèi)報(bào)表包括日?qǐng)?bào)表和班報(bào)表的輸出、打印2 工程師站在線編程.關(guān)鍵技術(shù)1 數(shù)據(jù)庫(kù)管

27、理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要完成脫脂清洗消費(fèi)過(guò)程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理和合理利用，包括三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)：鋼卷數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝參數(shù)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。鋼卷數(shù)據(jù)庫(kù)主要數(shù)據(jù)包括：鋼卷號(hào)，原料及廢品帶鋼的厚度、寬度、鋼卷分量、外徑、原料成分等級(jí)、質(zhì)量等。工藝參數(shù)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)將消費(fèi)過(guò)程中的主要工藝參數(shù)(速度、電流、張力、溫度等)以數(shù)據(jù)或圖形的方式顯示出來(lái)，并根據(jù)要求以不同的周期存儲(chǔ)，為缺點(diǎn)的預(yù)防及缺點(diǎn)的分析提供數(shù)據(jù)的支持。 2消費(fèi)方案管理系統(tǒng)用戶的消費(fèi)管理級(jí)將訂單轉(zhuǎn)換成車間的詳細(xì)消費(fèi)方案。當(dāng)過(guò)程自動(dòng)化級(jí)接納到消費(fèi)管理級(jí)級(jí)發(fā)出的消費(fèi)數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)匯總成列表以供消費(fèi)線運(yùn)用，也可以在過(guò)程自動(dòng)化級(jí)進(jìn)展人為干涉以到達(dá)最優(yōu)。通常情況

28、下這個(gè)消費(fèi)方案表從消費(fèi)管理級(jí)下傳，當(dāng)消費(fèi)管理級(jí)缺點(diǎn)不能下傳時(shí)，也可以由操作員手動(dòng)的將信息寫入。鋼卷的初始數(shù)據(jù)以及目的數(shù)據(jù)的每一項(xiàng)，都可以經(jīng)過(guò)鋼卷的ID編碼查詢。在過(guò)程自動(dòng)化級(jí)系統(tǒng)中，最多可以存儲(chǔ)管理700個(gè)鋼卷。. 設(shè)定點(diǎn)PA它括整條消費(fèi)線入口段、工藝段和出口段的設(shè)定點(diǎn)。不同資料的設(shè)定點(diǎn)經(jīng)過(guò)以下兩種方式確定：* 直接運(yùn)用原始數(shù)據(jù)(例如帶鋼種類，厚度，寬度等)* 基于原始數(shù)據(jù)選擇工藝表內(nèi)的數(shù)據(jù)例如根據(jù)帶鋼種類查詢對(duì)應(yīng)的消費(fèi)工藝數(shù)據(jù)鋼卷的消費(fèi)順序必需在進(jìn)入消費(fèi)線之前確定，可以經(jīng)過(guò)消費(fèi)管理級(jí)下傳的順序確定或者手動(dòng)排序。需求將實(shí)踐的鋼卷與消費(fèi)方案對(duì)應(yīng)起來(lái)，PA把鋼卷的一套完好設(shè)定點(diǎn)消費(fèi)指令傳送到根底自

29、動(dòng)化。實(shí)踐消費(fèi)時(shí)需求調(diào)理各種參數(shù)以順應(yīng)不同的要求和原料，通常這些參數(shù)放在一個(gè)表中供查詢，在此還將進(jìn)展設(shè)定點(diǎn)的檢驗(yàn)、修正。 消費(fèi)方案管理模塊消費(fèi)方案管理由消費(fèi)方案列表查詢、查看詳細(xì)消費(fèi)方案和消費(fèi)進(jìn)度管理三個(gè)模塊組成操作人員可以進(jìn)展的操作有：* 從消費(fèi)管理級(jí)懇求新的鋼卷或刪除鋼卷* 在根底自動(dòng)化級(jí)手動(dòng)添加新的鋼卷方案* 查看、修正現(xiàn)有的消費(fèi)方案* 重新設(shè)定將鋼卷方案順序假設(shè)在根底自動(dòng)化級(jí)修正鋼卷的PDI數(shù)據(jù)或者消費(fèi)線主要參數(shù)，根底自動(dòng)化級(jí)會(huì)記錄修正。除了鋼卷消費(fèi)順序從消費(fèi)管理級(jí)接納外，還將從消費(fèi)管理級(jí)接納鋼卷原始數(shù)據(jù)。為了確保消費(fèi)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除了自動(dòng)接納外，還將給出人工操作界面來(lái)完成。. 工藝參數(shù)

30、管理工藝參數(shù)管理可以為根底自動(dòng)化設(shè)備提供工藝參數(shù)的設(shè)置和目的值的設(shè)定。由于鋼卷規(guī)格的變化，工藝參數(shù)是變化的，所以對(duì)應(yīng)詳細(xì)的鋼卷都有相應(yīng)的工藝參數(shù)設(shè)置，根據(jù)消費(fèi)要求的變化可以修正數(shù)據(jù)庫(kù)。假設(shè)為一個(gè)新產(chǎn)品需求生成新的數(shù)據(jù)表，可以修正現(xiàn)有數(shù)據(jù)表，修正后的一切數(shù)據(jù)將會(huì)作為工藝數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。普通情況下需求傳送到根底自動(dòng)化級(jí)系統(tǒng)的工藝參數(shù)包括：鋼卷數(shù)據(jù)、原料質(zhì)量、每段張力和速度設(shè)定、加熱溫度等。通常情況下，這些預(yù)先設(shè)定的參數(shù)在任何情況下都可以運(yùn)用，當(dāng)消費(fèi)方案插入時(shí)，相應(yīng)的參數(shù)信息也生成并與鋼卷信息對(duì)應(yīng)。當(dāng)鋼卷信息喪失而無(wú)法得到控制參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)鋼卷的根本信息生成必要的控制參數(shù)發(fā)送到根底自動(dòng)化級(jí)

31、。3鋼卷跟蹤處置系統(tǒng)鋼卷跟蹤處置是指從消費(fèi)管理級(jí)傳送原始鋼卷數(shù)據(jù)開(kāi)場(chǎng)，不斷到廢品數(shù)據(jù)回傳到消費(fèi)管理級(jí)整個(gè)過(guò)程的管理。系統(tǒng)分配一個(gè)獨(dú)一的鋼卷ID號(hào)給經(jīng)過(guò)確認(rèn)的鋼卷，在HMI上可以進(jìn)展鋼卷確認(rèn)顯示。. 鋼卷確認(rèn)操作人員經(jīng)過(guò)確認(rèn)鋼卷號(hào)完成對(duì)鋼卷確實(shí)認(rèn)。假設(shè)鋼卷的數(shù)據(jù)是有效的，根底自動(dòng)化級(jí)將呼應(yīng)一個(gè)確認(rèn)信號(hào)和一個(gè)繼續(xù)信號(hào)，并在HMI上顯示。假設(shè)鋼卷數(shù)據(jù)是無(wú)效的，操作人員應(yīng)該把鋼卷從鋼卷小車上移去。假設(shè)鋼卷號(hào)不正確，操作人員可以同步修正鋼卷數(shù)據(jù)列表中的鋼卷號(hào)。 鋼卷跟蹤鋼卷確認(rèn)后，鋼卷的ID傳送到根底自動(dòng)化級(jí)。根底自動(dòng)化級(jí)利用消費(fèi)線的傳感器檢測(cè)鋼卷的位置。同時(shí)，在根底自動(dòng)化級(jí)和過(guò)程自動(dòng)化級(jí)之間經(jīng)過(guò)通訊交

32、換這些跟蹤信息，以保證對(duì)鋼卷的跟蹤。跟蹤結(jié)果將在HMI界面以畫(huà)面的方式顯示。 斷帶處置在消費(fèi)中由于張力過(guò)大或者帶鋼質(zhì)量等緣由而導(dǎo)致的斷帶，需求人工進(jìn)展焊接，焊縫在消費(fèi)到出口段處時(shí)無(wú)法進(jìn)展自動(dòng)檢測(cè)剪切的，需求人工操作。此時(shí)，要給出一個(gè)操作懇求信號(hào)，當(dāng)上位機(jī)采集到后進(jìn)展當(dāng)前的消費(fèi)鋼卷號(hào)查詢，并根據(jù)鋼卷號(hào)對(duì)其的一切信息進(jìn)展查詢。查詢后在當(dāng)前鋼卷號(hào)的后面追加一位來(lái)區(qū)分，并將相關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)展復(fù)制，將當(dāng)前消費(fèi)數(shù)據(jù)復(fù)制給其中一個(gè)，另一個(gè)代表之后消費(fèi)的帶鋼鋼卷號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)展分別計(jì)算。計(jì)算完成后上位機(jī)回復(fù)給根底自動(dòng)化級(jí)一個(gè)允許剪切信號(hào)，此時(shí)進(jìn)展人工操作。.4數(shù)據(jù)歸檔管理系統(tǒng)該系統(tǒng)從根底自動(dòng)化級(jí)系統(tǒng)搜集數(shù)據(jù)，

33、整理成易于檢索的數(shù)據(jù)方式，將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)效力器中，并能重新查詢數(shù)據(jù)以查看和打印。數(shù)據(jù)主要包括：鋼卷工藝數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、趨勢(shì)數(shù)據(jù)、消費(fèi)數(shù)據(jù)、停機(jī)時(shí)間統(tǒng)計(jì)等。消費(fèi)過(guò)程數(shù)據(jù)搜集的流程：當(dāng)鋼卷開(kāi)場(chǎng)消費(fèi)信號(hào)從根底自動(dòng)化級(jí)發(fā)送到過(guò)程自動(dòng)化級(jí)時(shí)，過(guò)程自動(dòng)化級(jí)開(kāi)場(chǎng)搜集數(shù)據(jù)，并按預(yù)先確定的數(shù)據(jù)方式整理。經(jīng)過(guò)根底自動(dòng)化級(jí)傳送上來(lái)的跟蹤信號(hào)，過(guò)程自動(dòng)化級(jí)將鋼卷信息和相關(guān)的消費(fèi)過(guò)程數(shù)據(jù)結(jié)合，這樣就保證了每個(gè)鋼卷都有正確的消費(fèi)過(guò)程數(shù)據(jù)可供查看，也可以提供正確的報(bào)5報(bào)表管理系統(tǒng)鋼卷報(bào)表鋼卷報(bào)表主要進(jìn)展廢品鋼卷數(shù)據(jù)的查詢和打印，依托歸檔管理系統(tǒng)，可以將鋼卷數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)效力器中。需求的數(shù)據(jù)由過(guò)程自動(dòng)化級(jí)從根底自動(dòng)化級(jí)中搜集，并整理后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)效力器中，數(shù)據(jù)可以根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)長(zhǎng)久的保管利用或者定期保管利用。數(shù)據(jù)庫(kù)效力器中的數(shù)據(jù)可以被最終用戶運(yùn)用例如產(chǎn)品報(bào)表，或被第三方開(kāi)發(fā)的運(yùn)用