西门子模块6SL3210-5FE12-0UF0

西门子模块6SL3210-5FE12-0UF0

3、调速传动控制系统

电气传动采用的是西门子公司SIMOVERT MASTERDRIVES 6SE70系列的和MICROMASTER 440系列的全数字矢量控制变频调速装置。440系列的变频器主要用在火焰切割机上，其余的都用6SE70系列变频器控制。MICROMASTER 440通用型变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双较晶体管（IGBT）作为功率输出器件。因此，具有很高的运行可靠性和功能的多样性，全面完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。

四、主要控制功能说明

1、大包回转台及中间罐车控制

装有合格钢水的钢水包，由行车吊至大包回转台钢包臂上，包臂旋转至浇注位，等待浇铸。预热好的中间罐由中间罐车运送至结晶器上方，中间罐下降，对中就位。钢水罐下降后手工开启滑动水口，钢水经长水口进入中间罐。待中间罐内钢水达到一定重量后人工打开中间罐塞棒，钢水通过浸入式水口流入结晶器内。


2、送引锭、脱引锭控制

送引锭：发出自动送引锭指令后，引锭杆存放小车向下反行，将引锭杆送入到切割后辊道上。到位后小车停止，4个对中缸推出进行对中，然后切割后、切割下、切割前辊道启动，以30米/分的速度将引锭杆送入到水平扇形段内。当引锭杆尾部离开2#光电管时，切割后辊道停止。当引锭杆头部到达1#光电管时，切割前和切割下辊道停止运转。待操作台发出确认指令后，辊道以5米/分的速度向扇形段内运行，同时安装在2、7、13段的编码器开始跟踪，扇形段传动辊逐段压下，将引锭杆夹住送入结晶器下口。

脱引锭：当引锭杆从扇形段出来到达1#光电管时，脱引锭装置将引锭头与铸坯分离，引锭杆被快速送到切割后辊道上，当引锭杆到达2#光电管时切割后辊道停止，然后引锭杆存放小车向上运行将引锭杆侧移存放，等待下一浇次使用


3、火焰切割机自动切割控制

自动状态下，红外定尺系统给火焰切割机的PLC发出信号，火焰切割机开始预压紧，并且切割运动至铸坯边缘进行定位，预热氧阀和煤气阀打开。到达定尺距离后火焰切割机的压头压下，粒化水和切割氧打开，开始切割铸坯。当切割到达切割下辊道边缘时，切下辊往下摆，待切割离开切下辊后又向上摆回到原位。1#、2#切割相遇后，2#返回，1#继续向前切割，切割完毕1#返回原位，接着切后辊开始运转，把铸坯送到下线辊道。


4、输送辊道及推钢机控制

输送辊道系统有切割前辊道、切割下辊道、切割后辊道和移载下线辊道。当火焰切割机发出切割完毕信号，切割后辊道开始正转。当2#光电管检测到铸坯时，下线辊道启动。而当铸坯尾部离开2#光电管时，切割后辊道停止。当3#光电管检测到铸坯时，下线辊道停止。接着，推钢机把铸坯推到冷床上冷却，然后快速反回，等待下一块铸坯。


五、关键技术的实现：

1、 变频调速控制技术：

大包回转台、中间罐车、结晶器振动、扇形段辊道、输送辊道、火焰切割机、推钢机等设备均采用了变频调速控制技术。PLC通过Remote I/O Scanner通讯方式将控制命令传达给变频器，同时接收变频器的状态实时反馈信息；控制程序则通过采用MOV指令将启/停、正/反转、速度给定值等命令信息以输出字的数据格式传送给变频器，从而实现变频调速的自动控制。

结晶器振动采用同调方式（振动频率随拉速的变化而变化），即根据下面的公式来控制结晶器振动的频率：F（频率）=AV(拉速)+B，其中A=20，B=80。


2、 铸流自动跟踪技术：

增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90º，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。扇行段驱动辊的电机上都安装了A-B增量型编码器（1024脉冲/圈），铸流PLC根据编码器发送**速计数模板的脉冲数，自动计算并完成送引锭模式、浇注模式下的二冷区配水、电机测速以及铸坯测长等全自动控制。


跟踪长度=脉冲当量X脉冲数

=传动比X编码器分辨率X脉冲数÷辊子周长



3、 红外定尺技术

红外摄像自动定尺控制系统是通过红外摄像器对红热钢坯远距离实时成像，然后将实时图像数字化处理后再传输给CPU，由CPU经系列运算和模糊识别后分辨出钢坯头，并按设定的定尺长度发出切割信号,通知PLC控制火焰切割机进行切割。该系统具备可靠、控制精度高、操作维护简单等显著特点


4、液面自动控制技术

涡流传感器可连续测量结晶器的钢水液面，输出随液面高度线性变化的电压或电流模拟量，送给液位调节系统，从而实现自动控制拉坯或浇钢速度，并且使钢水液面稳定地保持在预定的高度上。因此，不但可预测并减少漏钢、溢钢等事故的发生，提高连铸机作业率，还能减少钢坯表面裂纹，保证钢坯质量。


5、大包下渣技术

大包下渣系统是利用高度智能化、自动化的平衡补偿技术，根据钢渣与钢水导电率的差异，利用电磁感应的原理出钢水中含渣量的百分数，并以声光报警的形式提醒浇注操作工及时关闭大包滑动水口，或直接发出大包水口关闭信号，来控制渣随钢水流入中包的含量，从而提高钢水的洁净度，减少除渣操作，避免水口堵塞，同时提高钢坯质量。


六、结束语

柳钢转炉分厂板坯4#机计算机自动控制系统采用西门子PLC控制系统，在实现“三电(既电气、仪表和计算机)一体化”的基础上,充分运用工业网络、现场总线技术和多媒体技术，将PLC与操作站、PLC与PLC、PLC与分布式I/O站**地连接起来，实现快速、准确的控制，实现了设备的连锁启停、回路调节、报警、趋势记录等一系列功能，不但提高了钢水利用率、提高了铸坯质量、产量和连铸自动化水平，还降低了能耗，减少了故障停机率，提高了铸机作业率，同时也改善了工人工作环境，减轻了工人劳动强度,提高了工作效率

  铝连铸连轧机的主要工作是将经原炉熔炼、静止炉精炼后的高温铝液在快速冷却的同时轧制成铝板，较终通过卷取机卷成铝卷。主要设备有主轧机、铝液位控制装置、钛丝进给、铸嘴小车、石墨喷涂及行走、平动液压剪、卷取机、卸卷车等。
系统技术性能参数：较高轧制速度：2.0M/min、较大卷重：7000kg 、卷径：φ610-φ1920mm、 板宽：1400mm、板厚：6-8mm


1：铝液位控制装置 2：铸嘴小车3：主机上辊4：主机下辊5：石墨喷涂及行走 6：入口导向辊 7：平动液压剪 8：出口偏导辊 9：卷取机
针对铸轧机成套电控系统的工艺特点（长期稳定连续生产、一旦事故停车将造成严重损失），选择高性能、高可靠性的控制元器件是满足控制要求的关键。因此直流电机控制器、交流变频器、PLC均采用了德国SIEMENS公司系列产品。

PLC主机架选用S7-300系列，主控CPU选用SIMATIC S7-315-2DP，所有现场PLC从站选用SIMATIC S7-200系列，直流电机控制器选用SIMOREG系列6RA70直流控制器并选装了CBP通讯板，交流变频器选用SIMOVERT系列MICROMASTER变频器。PLC主CPU通过Profibus-DP通讯总线与现场PLC和直流电机控制器交换数据实现快速响应，并通过MPI通讯网络与监控计算机和现场人机界面实现数据资源共享。


系统特点：

A、卷取机通过CBP通讯板接受PLC应用程序控制实现恒张力卷绕控制；
B、主机上下辊通过CBP通讯板接受PLC应用程序控制实现速度控制及粘辊控制；
C、通过操作台上的触摸屏在线更改机列各种工艺参数，监视系统各部分状态和过程数据，集中显示各种故障并显示重要参数的历史趋势；
D、通过监控计算机实现系统监控并纪录各种工艺数据、历史趋势；
E、PLC采用PROFIBUS总线结构的主从方式与传动装置和远程PLC从站通讯，大大地减少了现场电缆及接线工作，同时系统的可靠性也得到较大提高