本科毕业设计--四辊可逆冷轧机传动电控系统设计

摘要

轧制是各种变形手段中效率高、产量大、成本低、成型精确的加工方式。而轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行热轧与冷轧后，才能成为合格的产品。

论文通过吸收和借鉴校内实训中心的四辊可逆冷轧机的先进设计理念，提出了四辊可逆冷轧机的电控系统设计方案，并总结出了电气调试方案。完成了整个轧机电控系统的硬件方案设计以及相关器件的选型工作。在硬件设计中，提出了PLC+变频器+电机等的闭环控制系统，从而达到变频器控制电机转速的目的。关键词：轧机电控系统四辊闭环

ABSTRACT

Means all kinds of deformation in rolling, high efficiency, large output, low cost, precision molding processing methods. The mill is the equipment of metal rolling process, rolled the whole production process refers to the completion of equipment, including major Equipment, Auxiliary Equipment, lifting and other transport equipment and ancillary equipment. Out from the steel mill is just the semi-finished billets to be to go for hot and cold rolling mills, the products can become qualified.

Articles by absorb and learn the four-campus training center roller cold rolling mill of the advanced design concept, put forward a four-high reversing cold rolling mill electrical control system design. Completion of the entire rolling mill electrical control system hardware design and selection of work-related devices. In the hardware design is proposed such as PLC + inverter + motor closed-loop control system, so as to achieve the purpose inverter control motor speed.

Keywords:Rolling mill；Electronic Control System；Four roller；Closed loop

目录

中文摘要 (Ⅰ)

英文摘要 (Ⅱ)

1 绪论 (1)

1.1 轧制过程自动化 (1)

1.2 轧机的分类 (2)

1.3 四辊可逆冷轧机传动系统的电气要求 (5)

1.4 本设计的意义及工作 (6)

2 四辊可逆冷轧机的结构及工艺流程分析 (8)

2.1 四辊可逆冷轧机的发展和技术特点分析 (8)

2.2四辊可逆冷轧机的结构 (11)

2.3 冷轧工艺流程 (14)

3 四辊可逆冷轧机的控制单元 (17)

3.1 四辊可逆轧机的工作原理 (17)

3.2 四辊可逆冷轧机各单元的控制 (17)

4 电控单元器件的选择及参数设计 (20)

4.1 PLC的简介及选择 (20)

4.2 变频器的简介及选择 (22)

4.3 变频器运行参数的设置 (25)

4.4 变频器外围设备的选择 (26)

5 工作流程 (29)

5.1 主油泵工作流程 (29)

5.2 加热器工作流程 (30)

5.3 轧机压靠工作流程 (30)

6 系统调试 (32)

7 结论 (34)

参考文献 (35)

致谢 (36)

附录1

1 绪论

冶金行业作为国民经济的基础产业，得到了迅速发展。冶金行业在经历了以数量扩张为主的发展时期后，进入了加速结构调整、提高竞争力为主的新阶段。轧机是板带材生产的主要设备，加工材由厚变薄，是由轧机来完成的。电气控制技术具有优良的控制特性也已成为人们的共识，因此这一技术在冶金行业中得到了广泛的应用，尤其在轧钢工艺中体现的更为突出。本次设计就是对冷轧过程中常用的四辊可逆冷轧机的电气控制系统进行设计。

1.1 轧制过程自动化

可逆式轧制是指带钢在轧机上进行往复多道次的压下变形，最终获得成品厚度钢材的轧制过程。由于四辊可逆冷轧机生产效率高，质量易于控制，轧制过程连续，易于实现自动化和机械化。而且这种轧机产量大，生产效率高，质量易于控制，经济效益非常显著。所以各种先进的科学成果都竞相应用于四辊可逆冷轧机的轧制过程中，大大促进了连轧过程自动化的发展。

自动化是根据检测装置与设定值的偏差，按预定方式自行调节控制量使输出稳定在设定范围的控制过程。从工程技术部门来看，可以把过程自动化具体解释为：在各种不同的生产过程中，采用自动检测、电动执行等自动化装置和电子计算机，组成控制系统，使各种过程变量（如成分、流量、温度、压力、张力和速度等）保持在所要求的给定值上，并在人的控制下合理地协调全部生产过程，实现稳定优质生产的一种手段。

轧制过程自动化的最终目的是提高钢材质量，用有限资源，制造高精度的钢带产品，在人力不能胜任的过程中，把人从繁重枯燥的体力劳动中解放出来，不轻易受人的情绪和技术水平的影响，稳定进行轧制过程。实现过程自动化，可以提供质量好、性能稳定、价格合理的钢带产品，为企业生存发展提供更大的空间。

轧制自动化实际上包括对轧制过程进行计算机系统控制和对装置的自动控制两部分。装置自动控制主要指具体设备的闭环控制，它包括拖动系统和伺服系统，使系统可以跟随设定值进行及时调节。这种闭环控制系统加入数字调节，提高了设备控制性能，增加了通信能力。过程计算机控制是对复杂过程运用计算机完成采集、模型计算、实时判断处理、对整个生产系统进行控制管理，这对于包括粗轧、精轧、冷却、卷取多个环节相互衔接配合的轧制生产是必不可少的，尤其在高速与高精度轧制时，更需要计算机高速精确地完成算法处理。计算机控制内容又分为计算机配置方式、信息跟踪方式和动态在线控制算法三大部分。