一种纵剪机组的电气控制系统技术方案

一种纵剪机组的电气控制系统，剪切机组的生产过程自动化任务由西门子PLC S7‑300系统完成，主要有全线各设备联锁和运行控制、全线各设备速度分配、故障监控、参数设定和显示等。该纵剪机组的电气控制系统具有很好的控制性和可靠性，使卷取机线速度检测更加精确，也防止了生产时由于纵剪机运行过快料池底部堆料。

【技术实现步骤摘要】
一种纵剪机组的电气控制系统
本专利技术涉及一种纵剪机组的电气控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
纵剪机组是一种将带钢纵向剪切的机、电、液一体化设备，用于将带钢剪切成所需的宽度规格。某钢厂的纵剪线主要由开卷机、五辊矫直机、纵剪机和卷取机四大部分组成。在纵剪机和张紧机中间有一个活套，是板料的缓存区，还可防止前后电机不同步时拉伤板料。开卷机、纵剪机、收卷机均采用直流电机驱动，各电机尾部都带有模拟测速机检测速度。为了更精确的控制整线速度的匹配，自动运行时，可采用编码器测速。卷取机，纵剪机采取张力控制。剪切速度以纵剪机为基准，全线生产过程自动化由西门子S7-300PLC系统完成，主要包括全线各设备联锁和运行控制，除了控制两台直流电机的速度，还包括故障监控、参数设定、参数显示和辅助机械的控制。
技术实现思路
本专利技术提出了一种纵剪机组的电气控制系统，剪切机组的生产过程自动化任务由西门子PLCS7-300系统完成，主要有全线各设备联锁和运行控制、全线各设备速度分配、故障监控、参数设定和显示等。本专利技术所采用的技术方案是：所述电气控制系统的全线硬件主要有操作台、头部操作箱、尾部操作箱和操作台，人机对话由操作台和两个操作箱实现。所述电气控制系统由7种20个模块组成，装在两个机架上，分别为1个电源模块，1个CPU模块，2个接口模块，用于连接两个机架上的模块，9个数字量输入模块，用于接受各操作开关的指令信号和设备状态识别。所述电气控制系统采用欧陆传动装置的590直流调速器，可在适用的电器柜中与控制装置结合使用，其内部控制电路完全与电源电路分隔开来，这样在一干系统内部的控制器之间的交叉连接被简化了，并提高了操作人员的安全程度。本专利技术的有益效果是：该纵剪机组的电气控制系统具有很好的控制性和可靠性，使卷取机线速度检测更加精确，也防止了生产时由于纵剪机运行过快料池底部堆料。附图说明图1是本专利技术的纵剪机组电气控制示意图。图2是本专利技术的主要设备控制关系示意图。图中：1.卷料机；2.张力辊；3.料池；4.纵剪机；5.切头剪；6.五辊矫正；7.开卷机；8.测速发电机。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，剪切机组的生产过程自动化任务由西门子PLCS7-300系统完成，主要有全线各设备联锁和运行控制；全线各设备速度分配;故障监控；参数设定和显示等。全线硬件主要有操作台、头部操作箱、尾部操作箱和操作台。人机对话由操作台和两个操作箱实现，如工作方式的选择以及全线剪切速度设定等。两台测速发电机分别与纵剪机，卷取机同轴相连，实现测速的目的。要实现剪切过程各电机之间的恒速运动，其关键是：首先要以剪切电机速度为基准，并根据活套量的大小，实时控制卷取机的速度，保证活套量在一定范围之内。如图2，西门子PLCS7-300结构紧凑，功能强大，性能良好，可靠性高。机组由7种20个模块组成，装在两个机架上，分别为1个电源模块；1个CPU模块；2个接口模块，用于连接两个机架上的模块；9个数字量输入模块，用于接受各操作开关的指令信号和设备状态识别，如剪切速度设置、卷取速度设置；5个数字量输出模块，控制继电器的开及电机的起停等，如开卷机、力矩控制器的起停；1个模拟量输入模块，用于测量剪切速度及卷取张力；1个模拟量输出模块，控制两台直流设备(纵剪机，卷取机)的速度匹配，按照操作台设定的速度工作。人工在上位机设定所要求的速度，指令通过PLC传送到直流调速器。直流调速器控制电机的转速，通过测速发电机将电机的实际转速反馈给直流调速器，这样才能准确的使速度达到所要求的值。同时人工也可以在上位机看到经PLC传送的来自直流调速器的实际转速值。通过设置590直流调速器的内部参数，可以使速度在要求的时间内达到所设定的值。本系统采用欧陆传动装置的590直流调速器，可在适用的电器柜中与控制装置结合使用。其内部控制电路完全与电源电路分隔开来，这样在一个系统内部的控制器之间的交叉连接被简化了，并提高了操作人员的安全程度。编码电路具备自动调整功能，能够适用45~65Hz之间的电源频率，并电源本身的干扰具有较高的抗扰度。590直流调速器的控制功能采用PI调节，具有自适应电流环，以达到最佳动态性能。速度控制采用多种速度反馈，本系统采用模拟测速发电机反馈，动态精度为0.1%。同时具有多种保护功能，如过电流保护、励磁故障保护、电机过热保护、晶闸管过热保护和触发电路故障保护等。本机组中两台直流电机由590控制其速度，使它们可以按照上位机所给的线速度运行，实际速度也可以在上位机上显示出来。当卷取机卷径增大后，调速器针对圆盘剪的线速度相应的调节电机的转速，使它们间的速度基本匹配。590直流调速器的使用重点在于其参数设置，首先电机主要的参数包括：电枢电流、磁场电流、电枢电压、额定转速等，这些是必须在590直流调整器中正确标定的，否则控制上是会出问题的。例如，如果电机的励磁电流设定小了，会影响电机的扭矩而带不动负载；如果设定大了，又容易烧坏电机线圈。其它电机的主要参数也是同样道理，是不允许超出额定值的。其次，对于调节卷取机电机速度的调速器还需要将卷筒的最小直径(即空卷的直径)设置进去，这样才可以计算出卷径不断变化的卷取机的线速度。通过测速单元测出两台主机的速度后，就可以通过PLC集中控制，进行速度的比较匹配。其中圆盘剪为主速度，在主动剪的时候，卷取机速度pid的反馈值来自圆盘剪的实际速度，还有一通过卷径算出的线速度作为衡量的基准。它们将按照所给的线速度运行，实际的速度可以在上位机组态画面上的实际速度显示框里了解到。当卷取机卷径增大后，它可以针对圆盘剪的线速度相应地调节自身的转速，使它们间的速度基本匹配。本控制系统中加工物是带状，并且全都卷绕成圆筒形。为使加工物不断传送，既不堆叠又不拉断，卷绕紧密、整齐，并且保证产品加工质量，在卷绕过程中，要求在加工物内建立适宜的张力并保持恒定，这就需要张力控制系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纵剪机组的电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统的全线硬件主要有操作台、头部操作箱、尾部操作箱和操作台，人机对话由操作台和两个操作箱实现。

【技术特征摘要】
1.一种纵剪机组的电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统的全线硬件主要有操作台、头部操作箱、尾部操作箱和操作台，人机对话由操作台和两个操作箱实现。2.根据权利要求1所述的一种纵剪机组的电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统由7种20个模块组成，装在两个机架上，分别为1个电源模块，1个CPU模块，2个接口模块，用于连接两个机架上的模...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲世友，
申请(专利权)人：曲世友，
类型：发明
国别省市：辽宁,21