一种板坯连铸拉矫机控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于板坯连铸生产的电气自动化控制装置，尤其涉及一种板坯连铸拉矫机控制装置。

背景技术：

在板坯连铸生产中，矫直是板坯连铸拉矫是重要的工序，冷却后的钢坯通过拉矫机、弯曲辊、矫直辊后由火焰切割机切割，钢坯通过拉矫机消除残余应力，拉矫机各个部分的控制决定钢坯的拉矫质量，拉矫机设备复杂，对设备的控制要求及精度都很高。同时也要求对整体的连铸拉矫线进行合理控制，方便现场操作。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种板坯连铸拉矫机控制装置，使拉矫辊负荷平衡，方便操作，提高板坯连铸生产效率和板坯连铸机设备使用效率。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种板坯连铸拉矫机控制装置，包括PLC主站、远程I/0、触摸屏、变频器、辊道电机、编码器、电磁阀、压力传感器、液压缸、现场操作箱和现场数显表；PLC主站通过三条现场PROFUBUS-DP总线与远程I/0、变频器和现场数显表相连接；

所述变频器包括切下辊道变频器、切后辊道变频器、去毛刺辊道变频器、喷印辊道变频器、承重辊道变频器、引锭小车驱动变频器，它们通过第一条现场总线与PLC主站相连接；

所述变频器还包括扇形段辊道变频器共26台，它们通过第二条现场总线与PLC主站相连接；

所述远程I/0、触摸屏和现场数显表通过第三条现场总线与PLC主站相连接；

所述现场操作箱、电磁阀和压力传感器通过远程I/O与PLC主站相连接；

所述编码器、变频器与辊道电机组成带编码器的速度矢量闭环；

所述PLC主站通过变频器读取每个辊道电机转矩信息，采用负荷平衡PID算法控制辊道电机的转速；

所述PLC主站通过远程I/0读取压力传感器信息，控制液压缸电磁阀的流量，从而控制拉矫辊自动升降。

所述PLC主站还通过以太网方式连接上位机控制站，通过PROFUBUS-DP总线方式与现场TP站的触摸屏相连接。

所述PLC主站型号为S7400。

所述远程I/O型号为ET200。

所述变频器型号为G120。

所述现场操作箱包括扇形段现场操作箱、切割室辊道操作台和出坯轨道操作台。

所述现场数显表包括驱动辊速度数显表和称重数显表。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

作为板坯连铸拉矫机的控制系统，与板坯连铸机拉矫机机械设备配套使用，提高了板坯连铸生产效率和板坯连铸机设备使用效率。通过将现场操作箱和操作台与PLC主站连接，实现PLC主站直接控制各个现场操作箱和操作台；PLC主站利用现场总线网络控制板坯连铸拉矫机所有相关生产线，使得拉矫辊负荷平衡。操作台几乎涵盖了所有辊道的相关控制，可以通过操作台实现辊道的控制，方便操作；与现场操作箱配合实现现场与控制室的结合，对辊道进行无漏洞的控制。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的单个拉矫辊的控制结构示意图。

图3是本实用新型的现场操作箱的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

如图1所示，一种板坯连铸拉矫机控制装置，包括PLC主站、远程I/0、触摸屏、变频器、辊道电机、编码器、电磁阀、压力传感器、液压缸、现场操作箱和现场数显表；PLC主站通过三条现场PROFUBUS-DP总线与远程I/0、变频器和现场数显表相连接；

所述变频器包括切下辊道变频器、切后辊道变频器、去毛刺辊道变频器、喷印辊道变频器、承重辊道变频器、引锭小车驱动变频器，它们通过第一条现场总线与PLC主站相连接；

所述变频器还包括扇形段辊道变频器共26台，它们通过第二条现场总线与PLC主站相连接；

所述远程I/0、触摸屏和现场数显表通过第三条现场总线与PLC主站相连接；

所述现场操作箱、电磁阀和压力传感器通过远程I/O与PLC主站相连接；

如图2所示，所述编码器、变频器与辊道电机组成带编码器的速度矢量闭环；

如图2所示，所述PLC主站通过变频器读取每个辊道电机转矩信息，采用负荷平衡PID算法控制辊道电机的转速；

如图2所示，所述PLC主站通过远程I/0读取压力传感器信息，控制液压缸电磁阀的流量，从而控制拉矫辊自动升降。

所述PLC主站还通过以太网方式连接上位机控制站，通过PROFUBUS-DP总线方式与现场TP站的触摸屏相连接。

所述PLC主站型号为S7400。

所述远程I/O型号为ET200。

所述变频器型号为G120。

所述现场操作箱包括扇形段现场操作箱、切割室辊道操作台和出坯轨道操作台。

所述现场数显表包括驱动辊速度数显表和称重数显表。

所述负荷平衡PID算法是辊道速度的自动控制方法，本实用新型采用西门子G120型矢量变频器，它与PLC主站之间通过PROFUBUS-DP总线方式相连，PLC主站能够读取每个辊道段的变频器数据，将其中的电机转矩值进行平均计算，对算出的平均转矩与每个段的电机转矩的差值采用PID算法，对本段电机的速度进行修正。由于电机转矩值体现了辊道负荷情况，这种调速方法即为辊道速度的负荷平衡PID法。同时，G120型矢量变频器采取带编码器的矢量闭环方式，保证了辊道系统的力矩特性，使交流变频调速能够取代原有的直流调速系统，达到满意的效果。

如图3所示，为切割室辊道操作台的按钮和指示灯布置图，包括：

1)试灯按钮；

2)控制去毛刺辊道的故障指示灯、急停旋钮、手动按钮、自动按钮、慢速按钮、正转按钮、停止按钮、反转按钮；

3)控制切后辊道的故障指示灯、急停旋钮、手动按钮、自动按钮、慢速按钮、正转按钮、停止按钮、反转按钮；

4)控制切前辊道的故障指示灯、急停旋钮、手动按钮、自动按钮、正转按钮、停止按钮、反转按钮；

5)控制扇形段驱动辊的正转按钮、停止按钮、反转按钮、有急停指示灯、急停旋钮、实际拉速显示、设定拉速显示、正负旋钮、OS3.2控制按钮；

6)控制切下辊道的手动按钮、自动按钮、故障指示灯、6#上摆控制按钮、5#上摆控制按钮、4#上摆控制按钮、8#上摆控制按钮、2#上摆控制按钮、6#下摆控制按钮、5#下摆控制按钮、4#下摆控制按钮、8#下摆控制按钮、2#下摆控制按钮、6#停止按钮、5#停止按钮、4#停止按钮、8#停止按钮、2#停止按钮、故障指示灯、手动按钮、自动按钮、1#辊-6#辊按钮；

7)控制引锭链的机旁指示灯、手动自动选档、故障指示灯、小车急停旋钮、自动启动按钮、自动停止按钮、脱锭升按钮、脱锭停按钮、脱锭降按钮、小车下行按钮、小车停按钮、小车返回按钮、对中按钮、对中停按钮、对中缩回按钮。

本实用新型作为板坯连铸拉矫机的控制系统，与板坯连铸机拉矫机机械设备配套使用，提高了板坯连铸生产效率和板坯连铸机设备使用效率。通过将现场操作箱和操作台与PLC主站连接，实现PLC主站直接控制各个现场操作箱和操作台；PLC主站利用现场总线网络控制板坯连铸拉矫机所有相关生产线，使得拉矫辊负荷平衡。操作台几乎涵盖了所有辊道的相关控制，可以通过操作台实现辊道的控制，方便操作；与现场操作箱配合实现现场与控制室的结合，对辊道进行无漏洞的控制。