TMEIC自动控制系统应用问题研究.docx

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TMEIC自动控制系统应用问题研究

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论文导读：在轧制传动系统上采用了TMEIC的TMdrive系列这种必威体育精装版的交流传动系统。每1组的配电盘的尺寸为3200mm（包括自动控制盘），占地很小。

关键词：TMEIC，自动控制

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1.设备概要

某集团轧制生产线是直线布置的热连轧设备。其中加热炉采用侧面辊道出锭方式。该轧机由立轧、粗轧、精轧等7机架构成。在粗轧和精轧之间设有重剪和轻剪各一个，用于轧件的切头和切尾。

精轧机组由5个机架构成，在各个精轧机的机架间方设有张力计，用于带材张力反馈精轧机架之间的张力控制。五个精轧机架可以根据生产实际需要或设备维护需要，可以选择不投入生产。根据不同的产品规格，模型计算各个机架的穿带运行速度，计算各个机架的轧制力和弯辊力，通过二级系统发送给一级进行控制。

在粗轧和精轧各个机架内配备有乳液喷射系统，用于轧制过程中的工艺冷却润滑。每个机架内的入口和出口都设有独立的乳液喷射梁，喷射梁内75组喷射电控阀门，根据带材宽度及工艺的需要打开或关闭，对轧件进行冷却润滑。论文格式。精轧出口设有出口切边剪和碎边剪，经过切边碎边后，通过夹送辊送入出口卷取机将带材卷取成卷。

2.传动系统

在轧制传动系统上采用了TMEIC的TMdrive系列这种必威体育精装版的交流传动系统。根据驱动电机容量大小的不同来选择最佳的电压输出级别的电机。

粗轧机组和精轧机组均使用同步电机驱动。其马达的容量分别是4700kW和4100kW。在驱动装置上使用了3300V输出的3级IEGT变频器。每1组IEGT驱动装置可以实现8MVA-3.3kW的大容量输出，它主要用于轧机的主机。每1组的配电盘的尺寸为3200mm（包括自动控制盘），占地很小。这是TMEIC的主流驱动装置，在世界范围内已有众多成功使用的优秀业绩。

立轧机组、重剪机组的驱动马达的容量为800kw，其传动装置使用690V输出的IGBT变频器。出口卷取电机传动采用1800V输出IGBT变频器。辊道电机和夹送辊等辅机设备的传动上使用380V输出的IGBT变频器。精轧机组压下电机使用TMDC直流传动装置，分别由独立的系统进行控制。

3.控制系统

关于轧制生产线的操作室，在粗轧机架的前边设有1个主操作室，在这个操作室对从加热炉的出口侧到粗轧辊道之间的生产线、包括重剪设备在内的整个生产线进行操作和监视。在电气控制系统的人机接口方面，采用了IFIX数据库的HMI系统，使用19英寸的液晶监视器，创造了紧凑的操作环境。在主操作台上设有紧急停止、机架速度补偿等按钮，在轧制过程中可以对轧制参数进行必要的手动干预操作。另外，在重剪操作台里设有重剪及辊道电机等各个设备的操作按钮，可以对各个设备进行快速干预的手动操作。

在电气监控室里设有与主操作室同样的HMI设备，也可以对整个生产线进行监视，实现了操作员和电气维护人员之间的信息共享。

在电气控制系统上，采用了TMEIC提供的V系列控制器，在局域网的控制中使用了TC-Net100，这种局域网的控制速度很高。各个PLC站和RIO站均与这个局域网相联，实现了各个站之间的控制数据的高速传输（高速扫描周期为1ms）。RIO站与PLC站之间的I/O信号传输是通过TC-Net100实现的。

作为公用存储器地址，使用PLC维护工具V-Tool对TC-Net上的信号进行统一管理。通过数据收集系统也可以进行控制信息的监视和数据收集。数据收集系统可以进行数据的快速采样，在试运转调试和设备故障时用来数据收集以及数据分析是非常有效的。

在精轧区设有乳液喷射设备及油气润滑系统。油气润滑系统为REBS供货，给工作辊和支撑辊轴承座提供润滑油气。乳液喷射系统由Evertz成套提供的系统进行控制的，它与控制轧制生产线的TMEICPLC之间以PROFIBUS-DP协议作为接口。另外，在与其它公司提供的传动装置之间也是以PROFIBUS-DP协议作为接口。论文格式。在粗轧机组和精轧机组的本体上预埋有大约100个温度传感器，针对这些温度传感器信号的输入，采用了具有PROFIBUS-DP的现场I/O装置，从而节省了配线。

关于二级计算机的功能，主要有轧制表数据的管理、从轧制设备到出口卷取设备为止的产品信息跟踪、以及报表输出等功能。下面介绍主要的电气控制功能和控制效果。

⑴速度补偿控制

在轧机控制上实施了对轧件头部咬入机架时速度下降而进行的补偿控制，在轧件头部咬入机架之前由PLC把补偿速度发送给传动装置，以提高咬入的速度。由传动装置内部的CPU接收到信号之后，切断补偿控制，再由PLC按照轧制的标准速度进行速度控制。在速度补偿控制过程中，把速度下降量控制在0.6%以下。在各个轧机均使用了速度补偿控制，实现改善轧件咬入特性的目的。

⑵微张力控制

在精轧机架之间使用了力矩记忆方式对轧件头部的张力进行控