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热连轧机组电气自动化控制技术方案设计

针对700mm热连轧机组生产工艺要求，对其电气自动化控制进行方案设计；选用西门子6RA70系列全数字调

速装置，西门子S7-400PLC进行系统控制，组成二级网络控制；并阐述了精轧电气控制速度主令控制方式，

提出了控制方案。

1、工艺设备要求

1.1.生产线示意图

1.2.生产线功率要求及控制要求

1.2.1、工艺要求：坯420~660×165～180；出口成品：560～700×2.0～5.0；

成品速度：10m/s

1.2.2、要求生产线上各工序都有控制接口

1.2.3、除鳞：高压水位旋转水

1.2.4、26组辊道：3.2KW，26个异步电机

1.2.5、5道可逆轧机750（二辊）：

立辊，低速直流电机450KW（0～60～120）

平辊，低速直流电机5000KW（0～60～120）或2个2500KW

1.2.6、56组辊道：3.2KW；56个异步电机

1.2.7、滚动飞剪：低速直流电机480KW

1.2.8、不可逆轧机：立辊，高速直流电机250KW（0～600～1200）

平辊（1～2辊径：二辊650）：2200KW（2个）

（3～4辊径：四辊650，320）：2200KW（2个）

（5～8辊径：四辊650，320）：2000KW（4个）

活套电机：22KW直流电机，7个

1.2.9、120组辊道：1.2KW，120个异步电机

1.2.10、收卷：低速直流电机：160KW，2个；最大单卷5.2吨，芯子800～1200

1.2.11、液压AGC，APC

1.2.12、主控室与操作台；两级网络

2.总则

2.1前言

根据用户对700mm带钢热轧连轧机组基本的工艺控制要求，编写本初步电气自动化控制技术方案。

2.2技术方案原则

本电气控制技术方案“采用先进、成熟、安全、可靠并经济节能的控制技术，系统自动化程度达到二十一世

纪初先进水平”为目标，编写本技术方案。在技术方案的制定及系统的配置中，既考虑到整个系统的先进性，

使该项目建成后具有二十一世纪初国际先进水平，又充分考虑到系统配置的实用性及可升级性，尽量节省项

目投资，使整个系统具有优良的性能价格比。

2.3电气方案环境

●环境：室内

●安装高度：海拔≤1600M

●湿度：5%-95%，非冷凝

●存贮温度:-40ºC至＋40ºC

●操作温度：

电机0－40ºC

控制系统0－40ºC

操作系统0－40ºC

●电压波动：±10%额定值

●频率波动：±3%额定值

3.700mm热轧连轧机组生产工艺及控制过程

3.1、板坯从加热炉前由传送辊道和平板推钢机送入加热炉，加热完成的板坯由出口处推钢机或步进梁出钢机

放入除鳞前辊道。板坯经除鳞和温度检测后进入粗轧机。5道次可逆轧机控制考虑上下辊两台电机（2*2500KW）

单独传动，咬钢和抛钢以及轧制的过程控制，在这里就不详细描述了，主要对精轧控制部分加以详细阐述。

3.2、精轧机组所控设备描述

精轧区控制的主要设备有平辊8机架、电动活套7台（套高控制）和1架立辊。8架精轧机各自分别由一台

直流电动机（2200KW/2000KW两种容量的电机）进行驱动。根据轧制品种的需要，每台轧机可选为轧制/空过。

在实际轧制过程中，轧机按照规定的速度匹配关系，轧制不同规格的带钢。7台活套各自分别由一台直流电

动机（22KW,轻惯量力矩电机）进行驱动。在带钢轧制过程中，对活套进行套量（活套高度）及小张力控制，

以避免堆、拉钢现象。压下装置，本技术方案中对压下系统装置以液压控制加以描述，8架轧机每架2套液

压缸并由内安装的位移传感器进行压下量控制（AGC）。

3.3、精轧机组所控设备位置检测元件

脉冲发生器:用于轧件跟踪，位置检测，速度反馈；8架精轧机分别各自装备一只。轧机压头（LOADCELL），

用于检测轧机轧制力，8架精轧机各自分别装备两只。由电控装置送给PLC信号并进行控制。压下装置位移

传感器，8架精轧机每架2套。

3.4、主速度级联系统（精轧机架的速度主令控制）

3.4.1、秒流量方程

为了保证轧制过程的正常进行，必须使得在单位时间内通过各机架的金属流量相等，即各机架上轧件的横截

面积与金属流动速度的乘积相等，即为：

B1h1v1=B2h2v2=„=Bihivi=常数