[发明专利]一种高速轧机电气传动控制系统

说明书

本发明公开了高速轧机电气传动控制系统，包括轧机组，用于对带钢进行轧制加工；直流调速模块，与轧机组信号连接，用于完成系统运行参数的设置，控制轧机组全线电机的协调工作以及控制轧机组的速度、张力稳定；自动化控制模块，与轧机组信号连接，用于对轧机组进行监控，并根据监控的结果进行对轧机组自动调整；可编程控制器，分别与轧机组、直流调速模块以及自动化控制模块信号连接，用于对轧机组、直流调速模块以及自动化控制模块进行监控控制；本发明的高速轧机电气传动控制系统主要由直流调速模块、自动化控制模块以及可编程控制器组成，各个模块均可标准化生产，从而提高了本系统的通用标准性，降低了维护以及控制程序的复杂性。

技术领域

本发明涉及电气控制系统，具体涉及一种高速轧机电气传动控制系统。

背景技术

高速轧机目前大多都是采用电气控制的方式，但目前大多数的高速轧机电气传动控制系统普遍存在以下的缺陷：1、可靠性低，维护复杂；2、不可扩充性；3、编程复杂、不能使用自定义标准功能模块；4、不可配置能适应多种信号特性的I/O模块；5、硬件设计没有标准，不能模块化生产；6、自诊断能力低，不能实现自我的调整。

高速轧机在工作的过程中，由于卷取机的张力经常会发生变动，从而导致电气传统系统的反应过慢，难以保证高速轧机在工作过程中的稳定性，容易受到人为因素的影响，进而影响产品的加工生产质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种稳定性好且可实现自我诊断的高速轧机电气传动控制系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高速轧机电气传动控制系统，包括

轧机组，用于对带钢进行轧制加工；

直流调速模块，与轧机组信号连接，用于完成系统运行参数的设置，控制轧机组全线电机的协调工作以1及控制轧机组的速度、张力稳定；

自动化控制模块，与轧机组信号连接，用于对轧机组进行监控，并根据监控的结果进行对轧机组自动调整；

可编程控制器，分别与轧机组、直流调速模块以及自动化控制模块信号连接，用于对轧机组、直流调速模块以及自动化控制模块进行监控控制；

触摸屏，与可编程控制器信号连接，完成与可编程控制器的通讯、数据显示和故障查询。

所述轧机组包括用于对带钢进行轧制加工的卷取机，用于检测卷取机速度的偏导辊，用于带动偏导辊转动的电机，用于控制卷取机张力的斜坡发生器，安装于偏导辊中、用于将偏导辊的转速转为线速度的第一增量码盘，安装于电机转轴中、用于测量偏导辊角速度的第二增量码盘，以及用于减少带钢卷径变化扰动的积分器。

所述直流调速模块控制轧机组张力稳定的具体步骤为：

S1、张力给定

带钢在卷取机卷取的过程中，带钢的卷取张力大小由带钢屈服极限σ和厚度h计算而得，带钢的卷取张力T＝qbh＝σkbh

其中：q为单位张应力，σ为屈服极限；k为计算系数，值为0.2—0.8；b为带钢宽度mm；h为带钢厚度mm；

S2、带钢卷径计算

第一增量码盘将偏导辊的转速转换成实际线速度S，角速度ωr由安装于电机转动轴轴端的第二增量码盘测量，得出带钢实际卷径D＝S/ωr；随后，积分器对得出的带钢实际卷径D进行滤波处理，得出带钢的最终卷径值D 1＝D+Δ，Δ为带钢卷径单位时间的变化量；

S3、张力力矩计算

设定卷取机的轧制张力T，折算到电机转轴上的力矩为：

M_T＝K·D₁T/2

式中在开卷时：卷取时：