专利名称：金属轧制加工中的辊道电机超前检测独立监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属冶金工业中金属轧制加工中的辊道电机超前检测、 独立监控系统。
背景技术：
在近代冶金工业中，金属轧制是非常重要的加工环节。在此环节
中，轧制工件1靠被辊筒电机3拖动的辊道在轧机架前后传动，达到 顺延轧制成型的目的。在轧制工序里，传送辊道由数十至数百个辊子 2组成。每个辊子由一台电机带动，这些辊子电机由配电装置柜并联 供电，在受总操作控制的条件下，每个辊子在同一时间输出同一方向 的动力，带动工件工作。其工作方式如图l、图2所示。考虑到配置 的优化，在实际设计时，辊道是分组控制的， 一般为每10~20只辊 子为一组，根据现场工况，每组分时间隔运行。在现今轧制工艺中， 每一组都为变频器供电，每组的辊道电机呈并联组态，联接在由变频 器输出的供电母线上。用变频器供电拖动辊道，其优点是起动、停车 无冲击，并可根据轧制速度调节辊道的转速来改变工件的运送速度， 达到高效率生产的目的。目前，在轧制工艺中，其辊道组电机供电原 理如图3所示。由图3可见，辊道电机的电源由变频器供出，送到 供电母线上，每台电机通过自动开关ZK与供电母线相连，该结构简
单、经济，但不能掌握每台辊道电机的运行状态。上述背景技术中的 现行结构虽解决了起动、停止及调速问题，但有一个问题却无法避免， 即单台电机出现故障时，无法独立判断，并执行处理操作。其结果往 往是要到故障电机的故障多次重复，引起相间短路或接地时，变频器 或直流站感知到故障，才能越级进行故障阻断操作。这样，就导致了 单组或整体辊道电机停电，连续生产工序无法进行，致使生产停顿。
在控制配置中，虽然每台电机配有自动开关ZK，可对电机所发生的
故障进行动作保护，但有两种情况不能使保护有效的进行 一是当电
机由于卡钢、堆钢或其它原因发生过载时，ZK能发生动作，但目前
的系统不能将动作情况告诉巡检管理，此次发生了何种故障，因何而
发生。当巡检发现辊道停运，ZK跳停时，为保生产时间，巡检只能 是将ZK复位，让其重新工作，并作记录，而并不会追究故障原因； 二是因为轧制环境恶劣，由于粉尘或水蚀，导致某台电机真正发生短 路接地的严重情况时，变频器由于考虑到自身IGBT的安全，会先于 自动开关ZK动作，而导致整组停机，乃至造成全线停产。由生产统 计表明，因辊道电机故障导致的生产误时占到总故障时间的20%左 右。因此，现行的冶金轧制中的辊道供电系统亟于有一种新方案来取 代，新方案的作用是在由变频器输出，对电机实行并联时，当某台 电机发生了故障，系统既能迅速将故障上报，并将该台电机从运行中 断开。由于每组中的1-2台辊筒工作与否不影响工件传动，这样既能处 理电机故障，又能使生产顺利进行。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种采用绝缘超前检测独立监控应 用在金属轧制加工中的辊道电机超前检测、独立监控系统。本实用新 型是用如下方式完成的 一种金属轧制加工中的辊道电机超前检测独 立监控系统，供电变频器INV联接在供电母线4上，在供电母线4上 并联接有多组辊道电机D，并且在供电母线4与每组辊道电机D之间， 每组都分别联接有自动开关ZK，其特征在于:在每组的自动开关ZK 与辊道电机D之间，自动开关ZK依次联接无触点开关ERS、霍尔传 感器HC、电机绝缘超前检测器OIT，再与每组辊道电机D联接;上述 无触点开关ERS、霍尔传感器HC、电机绝缘超前检测器OIT分别外联 接到电机运行监控终端MOT，再联接到通信线路BS上。本实用新型 与同类技术比较具有以下优点1.采用了先进的计算机控制管理技 术DCS。 2.对电机的绝缘状况作自动监测，并上报结果。3.可独 立处理单台电机故障，不影响连续生产。4.采用上位机管理，电机 运行参数可以连续存储，可对电机进行数据分析。5.因辊道电机引 起的故障时间大大縮短，作业线产量因此而提高。与现行供电方式相 比，新技术的结构具有了明显的现代管理优点。
图l是背景技术中的辊道运送工件示意图，是主视图。 图2是背景技术中的辊道运送工件示意图，是左视图。 图3是背景技术中的辊道电机单组电气原理图。 图4是背景技术与本实用新型的对比图。
图5是本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。本实用新型采用 了 DCS技术，并首次在冶金辊道电机上采用了绝缘超前检测方案， 该方案可随时检测每台电机的绝缘电阻。为达到独立监控的目的，每 台电机配备了一台监控终端，与之相配，还给每电机主回路配置了无 触点主接开关，以便于执行独立监控指令。在主回路中，还配置了霍 尔电流传感器检测每台电机的三相电流，如运行中有任何一台电机有 故障，监控终端可通过霍尔传感器迅速捕捉，并通过无触点开关迅速 断开电机，故障信息可通过RS-485传递到上位管理；绝缘检测在电 机停机时进行，如检测到电机绝缘值偏低，监控终端亦可通过无触点 主接开关将电机断开，避免了故障事态扩大，并报上位。这样，原来 因辊道电机故障而导致的全线停产现象即可得到根治。本实用新型 系统电气原理图如图5所示。该图所描述的为一组10台电机的管理， 每器件代号及名称都标示如图，其工作原理如下工作开始，先由人 工将每机自动开关ZK1-10送上，此为首次操作，连续工作时，不要 经常操作。此时变频器INV未工作，绝缘检测OIT1-10开设工作， 检査每台电机的绝缘状况，并将检测结果通过终端送往上位。如某台 电机的绝缘阻值《0.02M Q ，监控终端MOT蓝屏上会显示"绝缘阻 值偏低"提示，而且还通过无触点开关(或接触器)ERS锁住该台主 回路，不让其投入工作，并报送上位。此种监测在辊道待机其间，一 直连续，即电机在停运期间，其绝缘值一直处在受检测状态。如有工作
指令到达，在第一时间，MOT会发出指令，断开绝缘监测OIT，然 后开通ERS， INV通过母线向每台电机供电，辊道电机开始工作。当 某一台电机由于卡钢、堆钢或其它原因发生过载时，电机电流会增大， 霍尔传感器HC会检测到电流的变化，此变化送到监控终端MOT， MOT会根据电机保护反时限曲线，确定保护与否。如需要保护，MOT 会发出指令，断开ERS，使该台电机停止工作，并报送上位机；如变 化值在电机安全运行范围内，MOT不会停该电机，但会将变化通知 上位。与此同时，变频器INV也会检测到电流的变化，但单台电机 的过载增大电流不会危及到INV的安全运行，所以INV不会保护动 作，其它辊道电机可以正常运行，不影响连续生产。如辊道工作由于 工序间隔正常停止，变频器INV停止供电，此时ERS会全部自动断 开,OIT又会全部投入对电机进行绝缘测定，直至下次开始为止.......，
周而复始，于是，形成了一个完整的独立工作、监测、保护系统。
权利要求1. 一种金属轧制加工中的辊道电机超前检测独立监控系统，供电变频器[INV]联接在供电母线[4]上，在供电母线[4]上并联接有多组辊道电机[D]，并且在供电母线[4]与每组辊道电机[D]之间，每组都分别联接有自动开关[ZK]，其特征在于:在每组的自动开关[ZK]与辊道电机[D]之间，自动开关[ZK]依次联接无触点开关[ERS]、霍尔传感器[HC]、电机绝缘超前检测器[OIT]，再与每组辊道电机[D]联接；上述无触点开关[ERS]、霍尔传感器[HC]、电机绝缘超前检测器[OIT]分别外联接到电机运行监控终端[MOT]，再联接到通信线路[BS]上。
专利摘要一种金属轧制加工中的辊道电机超前检测独立监控系统。本实用新型属冶金工业中金属轧制加工中的辊道电机超前检测、独立监控系统。目的在于提供一种采用绝缘超前检测独立监控应用在金属轧制加工中的辊道电机超前检测、独立监控系统。特征在于在每组的自动开关与辊道电机之间，自动开关依次联接无触点开关、霍尔传感器、电机绝缘超前检测器，再与每组辊道电机联接；上述无触点开关、霍尔传感器、电机绝缘超前检测器分别外联接到电机运行监控终端，再联接到通信线路上。优点是采用了先进的计算机控制管理技术DCS。对电机的绝缘状况作自动监测。连续生产。可对电机进行数据分析。故障时间大大缩短，作业线产量因此而提高。
文档编号G01R31/34GK201208616SQ20082005308
公开日2009年3月18日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日
发明者平 吕, 黄建高 申请人:黄建高;郑东湖