卷取机卷轴速度控制系统.docVIP

内蒙古科技大学 过程控制课程设计论文 题 目：卷取机卷轴速度控制系统 TOC \o 1-3 \h \z \u 引言： 3 1系统分析 4 1.1工艺过程分析 4 1.2控制目标及任务： 5 2工艺设备及控制系统设备简介 7 2.1卷取机组成 7 2.2电气传动系统配置 7 2.2.1 直流调速 7 2.2.2 交流调速 7 3、 自动化控制系统组成、功能及设计思路 8 3、1自动化控制系统组成、功能 8 3、2卷筒速度控制思路由来及控制框图 8 4、卷轴速度控件说明及其主要控件型号简介 10 4.1 SIEMENS T400 简介 10 4.2HGJ_RⅡ型热金属检测器 10 4.2.1概述 10 4.2.2灵敏度 10 4.2.3环境温度 11 4.2.4、传输距离 11 4.2.5输出形式 11 4.2.6检测温度 11 4.3光电码盘 11 4.3.1简介 11 4.3.2电机转速测量方法 11 4.4 西门子6SE70变频器 12 5、计算卷筒转速的数学公式 13 5．1假设条件 13 5．2下面对卷筒转速计算公式进行推导: 13 5、3卷筒转速变化的趋势分析 14 6、总结 16 7、参考文献 17 引言： 卷取机的用途是收集超长轧件, 将其卷取成卷以便于贮存和运输。卷取机是轧钢车间的重要辅助设备。轧钢生产实践证明, 卷取机的工作状态直接影响着连轧机生产力的发挥。对强力、高速卷取设备的研究一直受到重视。 热带钢卷取机是热连轧机、炉卷轧机和行星轧机的配套设备, 有多种形式: 地上式、地下式、有卷筒式、无卷筒式等。由于地下式卷取机具有生产率高、便于卷取宽且厚的带钢、卷取速度快而钢卷密实等特点, 所以现代热连轧生产线上主要采用地下式卷取机。 由于卷取机特别是卷筒的结构复杂，卷筒电机的转速变化范围偏大，电气控制有较大难度，在实际生产中，卷取故障在热带轧机机组的故障之中占有很高的比例。特别是目前卷筒转速的选取偏高，使电气控制装置的调速范围偏大，影响控制精度，且电气传动功率在高速区域的能力用不上，应设法改变。 世界第一套热带轧机在 1927年投产，早期的热带轧机采用恒速轧制技术，轧制速度最大12m / s。相应地下卷取机的卷筒转速变化比较简单，其最大值是在卷取开始穿带时刻，此时的卷筒线速度等于轧制速度。穿带后，卷筒转速随钢卷直径增大而下降。升速轧制技术在热带轧机上应用之后，轧机速度最大可达 25m / s而卷取机由于穿带速度的限制，开始卷取速度为 8～12m / s建立张力后随轧机同步升速轧制和卷取[。此时的卷筒转速变化情况很复杂，由于卷径不断增大，卷筒的线速度总是小于 (穿带时等于 )卷取速度，所以随卷取速度的增大 ，卷筒转速既可能增加也可能减少，处于不确定的状态，但对于转速增加的上限及增加过程结束的条件没有定论。为使卷取速度满足轧机速度要求，通常根据轧机速度确定卷筒转速，此时卷筒的最大线速度与轧机的最大速度基本相同。 总之如何选取卷取机卷筒的速度是决定卷取机好坏的关键。 1系统分析 1.1工艺过程分析 如图1中所示，热轧卷取机系统由卷筒、助卷辊、夹送辊、侧导板和输出辊道组成。热轧卷取机的工作过程为以下三个阶段： 。 1) 带钢头部穿出精轧机末端机架，为了使带钢更好的在输出辊道上运行，防止带钢头部跳动，输出辊道以大于精轧机末端机架的超前速度运行， 给带钢一个前向张力， 同时，夹送辊、卷筒以及助卷辊均以一定的超前速度运行，助卷辊摆下到卷筒边缘， 以便带钢头部进入卷筒时给带钢一个下压力； 2) 带钢头部运行到距离夹送辊至某一距离，夹送辊由速度控制切换到转矩控制， 夹送辊以前向张力使带钢穿过夹送辊； 3) 卷筒建立张力，夹送辊输出后向张力以承担一部分卷取张力，其方向与卷筒相反，同时，卷筒由速度控制切换为转矩控制，通过调节电机的输出转矩设定值，使带钢承受一定的张力并以该张力进行卷取工作。 由于带钢已经建立张力，为了防止划伤带钢表面，助卷辊摆开，远离带钢； 4) 带钢尾部离开精轧机末端机架，夹送辊承担的后向张力加大，同时，卷筒由转矩控制切换回速度控制，以同步速度运转，助卷辊摆回到预定位置来控制钢卷尾部的卷型，其与卷筒之间的距离由带卷的预算直径的大小来决定； 5) 带钢尾部运行到夹送辊，夹送辊由转矩控制切换回速度控制，以滞后速度运转。同时卷筒开始慢慢减速直到卷取完毕后停止。 1.2控制目标及任务： 卷取机的工作过程中，包含两个速度控制阶段。 第一个阶段，当带钢头部穿出精轧机末端机架时开始，此时带钢要经过输出辊道和夹送辊，最后缠