太钢连铸工艺及自动控制.doc

1? 引言??? 太钢不锈炼钢厂立式连铸机控制系统全部采用西门子S5-115U系列可编程控制器, 传动调速系统采用西门子6SE70系列变频器。为提高不锈钢质量，扩大生产能力，2004年3月， 对立式连铸机进行了改造，托辊系统改造也是其中内容之一。 2? 工艺流程简介??? 立式连铸机的生产流程图如图1所示。从图中可以清楚地了解立式连铸机的生产流程和主要设备。 图1? 立式连铸生产流程图 3? 系统组成??? 托辊系统组成:托辊整流单元, 托辊整流单元供电的直流母线, 38#托辊逆变器、39#托辊逆变器、40#托辊逆变器。直流母线所带的3台逆变器, 每个逆变器各带2台电机, 除38#北电机外, 其余电机都带一个编码器, 负责形成速度闭环和坯长的测量。系统的结构原理简图如图2所示。 图2? 系统结构原理简图 采用整流/回馈的直流母线供电连接3个逆变器，一是可以保证公共母线的电压恒定，二是可以在传动装置制动时，将能量反馈回公共母线，实现能量的再生利用，从而得到节能的目的。4? 系统参数(1) 整流回馈单元型号: 6SE7033-1EE85-1AA0，?输入电压: 380～460V，输入电流: 269A，?输出电流: 310A;?进线电抗器型号:4EU3051-7UA00，?输入电压:400V，输入电流:280A;?自耦变压器型号:4BU4795-00A11-8A，?最大回馈电流:297A。(2) 逆变器型号:6SE7027-2TD61 输入电压:540V，??? 输入电流:85.7A，输出电压:0V～380V，输出电流:72A;输出电抗器型号:6SE7027-2ES87-1FF0最大功率，190kW。(3) 电机型号: YTSP160C-4? 功率:15kW，额定电压:380V; 额定电流:29A;???? 频率:0~50Hz(恒转矩调速)，50~100Hz(恒功率调速)。(4) 编码器型号: TYRD-J1000-RZCW, TYRD-J300-RZCW，工作电压:9~30V。 5? 速度闭环控制原理??? 托辊传动系统主要负责拉钢的速度控制和传送引锭链的速度控制，同时利用转速反馈形成对钢坯的定尺测量，利用其速度变化率dv/dt完成对卷扬系统速度控制与转矩控制的转换，拉钢速度的快慢直接影响钢坯的质量，转速反馈的精度直接影响定尺的准确。控制方式采用西门子的PROFIBUS-DP网的远程通信，在托辊系统中转速的给定由P2操作台给出，通过PLC处理送入39#托辊逆变器，根据39#的电机编码器反馈到PLC的速度值，经PLC处理后，送出速度给定信号到38#托辊逆变器，40#托辊逆变器，形成38#托辊，39#托辊，40#托辊的转速同步。在此过程中，P2操作台可以微调系统速度和点动。速度设置的基本思路是用39#托辊作为速度的主控制，在其中设置3级固定速度给定，12%、30%、80%作为主给定，分别对应三级速度，实现拉钢和引锭链传送的速度控制;设置点动电位计作为附加给定，实现速度的微调控制;设置正反向点动速度来实现点动操作。38#、40#托辊以39#托辊的转速反馈经PLC处理后作为速度主给定，达到整个托辊系统的速度同步。6? 系统的调试6.1 整流/回馈单元的调试步骤 (1) 检查托辊整流/回馈单元柜内部接线与原理图是否相符，有无接地，有无短路，柜内元器件安装是否正确齐全，动作是否正常可靠;(2) 接入3套逆变器后利用PMU进行预调试，检查直流母线电压是否达到要求;(3) 3套逆变器全部接入直流母线，把P287=3，进行电路识别;(4) 接入3套逆变器后根据原理图设置参数，进行电子板CUR上的控制端子排调试，检查合分闸动作是否正常，开关量输出是否正常;(5) 逆变器带电机运行，调整模拟量的输出偏置达到要求。6.2 逆变单元的调试步骤(1) 检查托辊逆变柜内部接线与原理图是否相符, 有无接地，有无短路;柜内元器件安装是否正确齐全，动作是否正常可靠;(2) 3套逆变器接入公用母线, 利用PMU进行空试; (3) 进行电路识别和参数优化;(4) 根据原理图设置参数, 接入编码器速度反馈进行参数优化，实现速度闭环控制;(5) 接入PROFIBUS-DP网，根据工艺要求调整系统参数，调试正常，转为PLC控制。 7? 结束语??? 系统调试完成后，一次试车成功，达到工艺设计要求，现已稳定运行。