电气传动AGC及自动化控制系统.ppt

上海市徐汇区龙华路2535号 上海捷如实业有限公司 上海市龙华路2535号 上海捷如实业有限公司 方案介绍 邹平电力集团铝业公司 1700mm铝箔轧机 电气传动、AGC及自动化控制系统 上海捷如实业有限公司 2003年1月28日 方案依据 邹平电力集团铝业公司1700mm铝箔轧机电气控制系统技术要求 若最终要求有变化，以最终要求为准 直流系统-系统组成 直流控制器选用西门子公司的6RA70系列全数字直流控制器 2台开卷机共用四象限调速器 2台卷取机共用四象限调速器 主机采用四象限调速器 直流控制器采用旋转脉冲编码器作为速度反馈 超声波卷径测量仪 直流控制器选装PROFIBUS-DP通讯卡，与PLC系统组成总线网络结构 在主机的入口与出口侧的偏导辊上装有旋转脉冲编码器作为轧机的线速度反馈，信号进入PLC系统 直流系统-系统组成 注: PROFIBUS-DP的性能: 响应时间: 1.5Mbit/s-12Mbit/s 从站数量: 20-30 MAX125 典型消息长度:120字节 MAX240字节 网络长度:9.6km-90km SIEMENS 6RA70 是全数字直流调速器,在恒功率时有较大的调速范围,有较高的启动转距,并在转距较低时也能提供全部转距。具有电源故障、接口故障、驱动故障、启动故障、内部故障、通讯故障等监控和保护措施。并能方便的与上微机通讯，可以与AGC系统实现速度控制和转矩控制。 直流系统- 控制原理 本铝箔轧机是不可逆轧机，但考虑到事故时再生制动和反冲动，调速器选用四项限产品。 机架传动系统是典型的闭环速度控制系统，穿带速度0.3m/s,升速轧制时按照给定积分器预先给定的加速斜率进行加速。速度给定是线性渐增函数,在整个升速过程中速度调节器、电流调节器均起调节作用。在高速轧制时，电动机超过额定转速，须进行弱磁升速。当电枢反电势达到90％时，励磁给定向负值增加，直到电动机转速达到给定转速为止。 配合AGC进行厚度自动控制、断带保护。 直流系统- 控制原理 卷取机、开卷机采用最大力矩调节系统，轧制过程中带材张力恒定。在基速以下运行时，电动机额定励磁，电流和卷径成正比变化。基速以上运行采用恒电流、恒电势调节系统保持张力恒定。主要由电流调节器、励磁调节器组成。 卷筒传动机械量与电气量关系式：P=E I/1000=T V/102 T=K Ф/D I 基速以上：D/Ф=常数 I=常数 基速以下：Ф=Фе I=K1D 电枢控制采用转速、电流、电压三环控制方式，电压环可克服小张力电 流断续的影响。张力控制、速度控制可转换，冲动、穿带时为速度控制，建张后为电流控制，断带时自动转为速度控制。 电枢回路总电流：I∑=IT+IG+IO 式中IG动态电流、IO 空载电流必须进行补偿，才能保证张力电流按给定变化。 单电机综合力距设定值M∑1＝MT+〔K1’/D+b（K2D3-K3/D）〕dv/dt+MO 双电机综合力距设定值M∑2＝1/2｛MT+〔K1”/D+b（K2D3-K3/D） 〕 dv/dt+MO｝ 直流系统- 控制原理 –调速器的工作范围 电动机最高转速：NMAX= 最高转速时磁通: ФMIN= ФN 关于张力电流;励磁;转速;卷径之间关系的计算: 轧制开始: N= Ф=ФN 轧制结束: N= Ф= 张力电流:I=M/ME ФN/Ф IN 弱磁分界点卷径:D= 直流系统- 控制原理-关于直径计算 基础自动化(PLC)系统 PLC主站选用西门子S7-400 主操作台设置远程单元ET200作为从站 PLC之间及与传动控制器之间采用Profibus-DP总线通讯结构 主操作台配备TP270触摸屏 在主控制室配备工程师站PC机 基础自动化(PLC)系统 PLC系统实现 主机的速度控制 AGC系统运算控制 开卷机/卷取机卷材直径计算 开卷机/卷取机张力控制 张力的各种动态/静态补偿 张力的锥度控制补偿 开关量逻辑控制 基础自动化(PLC)系统 开卷机与卷取机的旋转脉冲编码器中的“零”脉冲信号进入PLC系统 利用线速度反馈脉冲信号，结合开卷机与卷取机的“零”脉冲信号，在PLC内部计算卷材直径 PLC通过Profibus-DP网络控制轧机的速度与开卷机和卷取机的张力 基础自动化(PLC)系统 为了提高系统的响应时间和增强可靠性、稳定性，PLC系统主站