1200mm六辊可逆冷轧机组电气控制系统(2)

综上所述，六辊可逆冷轧机组是一个极其复杂的较大的控制系统，它的基本特点是：

(1)通过人机界面和众多键控，适应多品种不同工艺的需要，因而具有大量检测传感器如压力传感器、温度传感器、位移传感器及测厚仪等和执行器如交直流电机、电磁阀、比例阀、伺服阀等，构成了大量十分严谨的顺序控制。

(2)控制功能众多而且集中：机架上集中了多个机电设备的位置控制、液压位置或恒压力控制、自动厚度控制（前馈、反馈、及监控AGC）、主速度控制、张力控制、自动加减速及顺序控制多个控制回路。

(3)生产速度快，轧机在后几道次生产中速度可达到700m／min；  产品精度高，纵向厚度偏差要求控制在±3-6 um内，这就对控制系统提出了更高的要求。

(4)对安全性要求极高，要求控制必须准确无误，极为可靠。   

(5)控制系统要求实现分散控制，集中管理。

3控制系统构成及各控制器的功能分配

根据上述要求，经过分析和论证后我们决定采用了西门子公司的控制器。基础自动化系统中设有1套s7-400+FM458和3套PLC(s7-300)，从站采用了ET200M，上位机采用了Siemens工控机WinnCC监控软件，直流传动装置采用西门子公司的6RA70直流调速装置。系统中大量采用现场总线以连接远程I/O和直流调速装置。各控制器接有单独的以太网，既用于与HMI信息交换，又用于各控制器间交换数据及远程编程。系统中设有2台工业计算机，一台用于HMI，一台用于工程师站。其中，FM458是厚度控制系统的核心控制器，该模板架构于S7-400内，在共享SIEMENS高性能S7-400PLC系统的同时，还具有更高级的SIMADYN D实时性能。其速度更快，使用更加方便。作为一个极其重要的设备，决定系统的功能，适应性和价位。先前有一种考虑，认为把厚度控制系统直接放在S7-400系统中即可，这样可以省去FM458模块。经过认真调研和反复思考，由于S7-400本身控制任务很多包括弯辊和串辊闭环控制、多台直流电动机的速度和张力的控制及必要的逻辑控制、和其它三套S7-300进行以太网通讯等多项任务。如把厚度控制系统放在S7-400中势必要增加S7-400CPU的负担，同时由于AGC控制系统要求的高实时性，高可靠性和安全性，综合考虑最终选择西门子FM458功能模块。

主传动系统控制器选用西门子公司全数字控制器6RA70系列，具有性能好、可靠性高、可以满足高动态品质与高调速精度的要求等特点。对传动系统的控制采用了灵活多样的软件模块设计，可以满足各种不同的控制要求，并具备调速系统最佳控制性能的自动化功能。该控制器拥有多种方便快捷的通讯联网形式，可以同自动化系统进行现场总线的联网通讯，进行参数的设定和各种信息的交换。为了提高张力的控制精度，开卷机及左右卷取机调速装置6RA70中还配有T400工艺板及相应的SPW420轴向卷取控制软件。SPW420轴向卷取软件包能够实现开卷及卷取的卷径计算、动补、空补、张力控制、断带保护等功能。

 各控制器的功能分配如下：

入口区设用一套S7-315 PLC控制，完成如下功能：入口区域（开卷机、左卷取机）钢卷车自动上卷；钢卷对中；预开卷等；开卷机张力给定，矫直机压下深度控制，自动降速甩尾；左卷取机控制张力给定，变张力卷取，自动降速甩尾；开卷CPC对中等。

主机区采用一套S7-400+FM458完成轧机区控制，主要控制功能有：轧机区域跟踪；轧机区域顺序控制；通讯处理；设定数据处理；测量数据处理；轧机主速度控制；轧机自动厚度控制；轧机弯辊控制；轧机串辊控制；轧辊分段冷却控制等。

出口区设有一套S7-315 PLC完成卷取区控制，主要控制功能有：右卷取机张力给定，自动降速甩尾；卸卷、运卷控制。

液压站和乳化液站控制采用一套S7-315 PLC控制，完成中压液压站和高压液压站的如下功能：油泵的启动停止保护；油箱液位控制；过滤器压差报警；油温冷却控制；油箱加热控制；各种乳化液容器液位控制，各种过滤器功能控制；与主S7-400PLC和WINCC通讯传递集中控制信息。