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1200六辊可逆冷轧机电气自动化系统控制方案

1概述

根据《1200六辊可逆冷轧机技术规格电气招标书》所提供的工艺设备和技术要求，并参考了同类型的单机架六辊可逆冷轧机的工艺技术，编写了本电气传动及基础自动化控制的技术方案。

2 供电

2.1 电气设备运行条件

1）电气设备运行环境要求

环境温度

现场：0~40︒C

电气室：10~35︒C

操作室：25±5︒C

空气湿度：相对湿度≤95%且无凝露；

污染等级：III级，无火灾爆炸危险、无导电性尘埃、不腐蚀金属物及不破坏绝缘介质的环境。

2）电气设备运输及储存环境要求

环境温度-20~65︒C ；

空气湿度及污染等级要求与运行时相同。

3）电气设备使用的电压等级及技术条件

本机组所使用电气设备电压等级符合我国国家标准，主要用电设备的电压等级为：

◆供电电压及频率：10±5%kV，50±1Hz

◆低压供电电压：AC380/220V

◆交流电动机电压：AC380V

◆直流电动机电压：DC440~660V

◆电磁阀：DC24V

◆电磁抱闸：AC220V

◆控制电压：AC220V，DC24V

◆保护地：接地电阻<4Ω

◆系统地：接地电阻<4Ω

2.2低压供配电

辅传动供电系统

（1）辅传动供电系统单线图见MCC单线图。

（2）MCC设备(见附表)

由于本机组负荷较小，因此不设负荷中心。本机组负荷MCC（即马达控制中心）将采用GGD3柜，包含MCC的受电、馈出回路、UPS 系统、比例、伺服阀控制回路和照明开关柜，开关柜额定短路短时承受能>80kA/s。

额定短路分断能力与电网短路电流相适应，Icu >50kA

根据需要配置必要的电流、电压表计，端子板采用Phoenix端子。

单机架可逆冷轧机组设一套MCC，不同容量不同控制类型的回路至少有一个备用回路。

注①：主传动电动机均配置有空间加热器，这些加热器是在长期停机时防止电机绕组受潮而设置的。由本MCC供电。

注②：为了保证乳化液站的检修供电，需要检修电源或者备用一路供电回路。

(3) UPS电源

为保证控制系统运行的可靠性，机组设置一套容量为10kV A的UPS 电源为机组控制系统（PLC、AGC控制器、HMI设备等）提供可靠稳定电源。电池和逆变器选用进口产品。

容量：10kV A，30min；进线：220V AC

MCC设备供货清单表

3 电气传动：

3.1 整流变压器技术参数

轧机主传动油浸式整流变压器，1台

ZS9-4000/10，4000kV A，10±2×2.5%/0.69kV，U d＝6.5％，Dy11/d0 左右卷取机主传动油浸式整流变压器，2台

ZS9-2000/10，2000kV A，10±2×2.5%/0.69kV，U d＝6.5％，Dd0/y11 开卷机主传动油浸式整流变压器，1台

ZS9-630/10，630kV A，10±2×2.5%/0. 46kV，U d＝6.5％，Dy11

3.2 主传动系统

机组主传动电动机指开卷机、入口卷取机、轧机和出口卷取机。主传动电动机采用直流电动机，相应地为主传动电动机供电的调速装置采用西门子（6RA70系列）全数字控制的晶闸管整流装置。

（1）主传动电动机技术参数如下：

自动化系统通过16路热电阻信号放大器（FCS-1002T）循回检测Pt100

的阻值，以实现对电动机绕组和轴承温度的监控。

（2）传动系统主要功能

性能指标

动态速降：1%

静态精度：±0.1%

恢复时间：130ms

调节精度：0.01%（速度反馈用脉冲码盘为1024P/RPM，增量型，DP网数字量给定）

（3）全数字直流传动装置主要功能

冷轧机组直流电动机驱动装置内部的混装直流模块采用SIEMENS 公司6RA70全数字控制单元，保证动态、静态调节品质，提高系统的抗干扰能力。

混装直流模块与SIEMENS公司的6RA70全数字控制单元完美配合，使装置具有完善的故障保护功能；具有过压、过流、超速、失速、电网电压过高、过低、速度反馈故障等等。便于判断、检查、维护。励磁控制单元与之配套，为非独立励磁系统。

传动装置配置PROFIBUS卡，完成与控制系统的通讯；通讯内容有设备起/停、速度设定、速度反馈、故障信息等。

(4) 传动供电用全数字晶闸管整流装置

为主传动电动机供电的全数字晶闸管整流装置将采用SIEMENS 公司6RA70系列全数字控制系统，装置配置有PROFIBUS-DP网卡，可实现与simatic S7-400PLC（或WINAC）自动化系统快速地通讯。

主轧机上、下工作辊分别由一台电机驱动，两台电机独立供电调速，考虑负荷均衡和速度匹配。

入、出口卷取机各由两台电机同轴驱动，卷取机的两台电机独立供电调速，考虑负荷均衡并带有张力控制。

主传动装置的主要技术参数为：

（5）传动装置控制原理图（见附图）

4 基础自动化：

4.1 概述

1200六辊可逆冷轧机基础自动化系统选用一块CPU414－2DP模块作为处理器，完成整个机组的信息采集及逻辑顺序控制。S7-400 PLC通过PROFIBUS-DP网与功能PLC从站（FM458）以及ET200M形成分布式结构，使得整个系统的配置简单、可靠、实用，便于调试和维护。

基础自动化系统由三部分组成：

（1）P LC控制，主要完成以下功能：

◆顺序控制

◆操作运转连锁

◆生产辅助设备（液压、润滑、乳化液等）运转控制

◆传动控制

◆轧机前、后张力控制