[发明专利]一种高速轧机电气传动控制系统

摘要

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。

主权项

1.一种高速轧机电气传动控制系统，其特征在于，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；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D₁＝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：K为变量系数；η、i分别为传动效率，减速比；S4、空载力矩补偿根据卷取机卷筒的速度，对卷取机进行空载力矩补偿；S5、动态力矩补偿计算由带钢卷径线速度变化dv、dt和卷径变化D‑D₀决定的加速力矩计算公式如下：动态补偿的公式：M_动＝M_动1+M_动2其中：M_动为总的转动惯量；M_动1为带钢卷轴的转动惯量；M_动2为带钢的转动惯量；D_N为卷取机卷筒的直径；i为减速比；g为重力加速度；GD_N²为折算到电机动轴上的飞轮惯量，G为负载的等效重力；D₀为卷筒的内径，米；b为带钢宽度，毫米；G为负载等效重力；K₁表示固定部分的转动惯量系数；ρ为带钢密度，公斤/米³；s为带卷卷取时充填率，它与带卷层致密程度和卷取张力有关，取值为s＝0.85‑0.90。