CN105714100A - 一种钢带稳速运行控制方法 - Google Patents

Abstract

一种钢带稳速运行控制方法，采用恒速运行普通电机，电机与钢带驱动辊间安装永磁涡流柔性传动装置ASD，PLC内增设PID模拟恒速控制系统和模拟输出子模件，在退火炉出口安装钢带速度测试仪。PID模拟恒速控制系统把钢带速度测试仪测得的退火炉出口钢带速度过程值与设定值之间的差值进行比例、积分、微分处理后，输出标准的4～20MA控制信号，控制每个ASD，通过调整电机的永磁负载与钢带传动辊之间的磁感应强度，控制钢带的速度，保证钢带运行稳定。本发明可减少电机的振动和磨损，消除电机共振隐患，控制准确，方便安装，节约能源，保证钢带运行速度稳定，消除断带事故，提高硅钢产品质量，比变频调速调制方式节约电能20％。

Description

一种钢带稳速运行控制方法

技术领域

本发明属于轧钢工艺技术领域，尤其涉及一种控制连续退火生产线钢带稳速运行的方法。

背景技术

传统的冷轧硅钢厂的钢带速度控制是选用变频调速器和变频调速电机。每个电机安装各自的测速器，实现各自的调速控制。一条连续退火生产线有200套变频调速器和变频调速电机，因此钢带的运行速度控制繁琐，且不统一。当钢带与传动辊丢转或各自间速度差大时很难实现钢带的恒速运行，经常出现波动，甚至共振，导致断带现象。又因为电机与驱动辊是物理性连接，钢带的振动大。电机控制负载用变频调速方式浪费电能，变频调速器和变频调速电机损坏量大，危险大。

发明内容

本发明旨在提供一种可减少故障，节约成本，提高硅钢产品质量的钢带稳速运行控制方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种钢带稳速运行控制方法，其特征在于：

控制系统与参数设置：

1、将原有变频调速器及变频调速电机改为恒速运行的普通电机，电机和驱动辊数量不变，通过负载控制电机能量，电机与钢带驱动辊之间安装永磁涡流柔性传动装置(ASD)，实现气隙连接，电机和与驱动辊之间的相互作用力通过标准的4～20MA电流感应强度进行调整。

2、取消PLC网络控制方式，在PLC内增设一套PID模拟恒速控制系统，采用模拟控制方式，控制输出分送给每个模拟输出端子，安装模拟输出子模件，每个模拟输出端子接一个ASD。

3、每台ASD装置与模件输出端子之间安装一个安全栅。

4、在退火炉出口安装一台钢带速度测试仪，测速仪把测得的钢带速度信号传送给PID模拟恒速控制系统，PID模拟恒速控制系统把控制输出信号传送给ASD，进行模拟连续控制；当个别电机出现故障时，PID模拟恒速控制系统可增加控制器的输出量。

运行过程控制：

PID模拟恒速控制系统把测量到的退火炉出口钢带速度过程值与生产要求的设定值之间的差值进行比例、积分、微分数学处理，并根据现场电压波动情况对比例、积分、微分数值进行快、慢、灵敏度调整，输出标准的4～20MA控制信号，控制方式选用反作用方式，即实测钢带速度过程值高于设定值时，减少输出的控制电流，实测钢带速度过程值小于设定值时，增加输出的控制电流。

4～20MA控制信号输送给ASD，4～20MA模拟输出电流控制每个ASD，每个ASD接收的控制电流是一致的。

调整电机的永磁负载与钢带驱动辊之间的磁感应强度，控制钢带驱动辊的驱动力，改变钢带驱动力，控制钢带的速度，保证钢带运行速度更稳定。

本发明的有益效果为：

本发明电机与钢带驱动辊间采用气隙连接方式代替物理连接方式，减少振动和磨损，控制系统去除了电机强电设备的干扰，减少了控制环节，实现微型直接控制，控制准确，方便安装，节约能源，钢带速度控制与电机运行互不干扰，消除电机共振隐患。可保证速度恒定，控制方便，钢带运行速度稳定，消除断带事故隐患，硅钢的产品质量得到提高。与变频调速调制方式相比，可节约电能20％。

具体实施方式

本发明钢带稳速运行控制的具体方法是：

控制系统与参数设置：

1、将原有变频调速器及变频调速电机改为恒速运行的普通电机，电机和驱动辊数量不变，通过负载控制电机能量，电机与钢带驱动辊之间安装永磁涡流柔性传动装置ASD，实现气隙连接方式，电机和与驱动辊之间的相互作用力通过标准的4～20MA电流感应强度进行调整。

与传统的变频器相比，本发明能消除电机的谐波干扰，提高电机的工作效率；当电压降低时变频器可能无法工作，但本发明的设备不受影响；低转速时，变频器会降低电机转速，同时降低散热风扇的效率，造成电机过热，本发明设备则不会出现此问题。同时，变频器存在的谐波干扰问题，本发明则无此问题；与变频器相比，本发明能消除电机与负载之间的震动传递，维护和保养费用低，能有效延长传动系统各主要部件(如轴承，密封等)寿命；允许最大5mm的轴对心偏差。且变频器对环境温度要求比较苛刻(运行温度必须在-10°-40°之间，最高温度为50°如果超过40°就会工作不稳定)。

2、取消PLC网络控制方式，在PLC内增设一套PID模拟恒速控制系统，采用模拟控制方式，控制输出分送给每个模拟输出端子，安装15套模拟输出子模件，每个模拟输出端子接一个ASD。ASD是永磁涡流柔性传动节能技术，类似磁悬浮，电机与钢带驱动辊间采用气隙连接方式代替物理连接方式，减少振动和磨损。

3、每台ASD装置与模件输出端子之间安装一个安全栅，用以实现PLC控制系统的完整隔离保护。

4、在退火炉出口安装一台钢带速度测试仪，测速仪把测得的钢带速度信号传送给PID模拟恒速控制系统，PID模拟恒速控制系统把控制输出信号传送给ASD，进行模拟连续控制；当个别电机出现故障时，PID模拟恒速控制系统可增加控制器的输出量。

运行过程控制：

PID模拟恒速控制系统把测量到的退火炉出口钢带速度过程值与生产要求的设定值之间的差值进行比例、积分、微分数学处理，并根据现场电压波动情况对比例、积分、微分数值进行快、慢、灵敏度调整，输出标准的4～20MA控制信号，控制方式选用反作用方式，即实测钢带速度过程值高于设定值时，减少输出的控制电流，实测钢带速度过程值小于设定值时，增加输出的控制电流。

4～20MA控制信号输送给ASD，4～20MA模拟输出电流控制每个ASD，每个ASD接收的控制电流是一致的。

调整电机的永磁负载与钢带驱动辊之间的磁感应强度，控制钢带驱动辊的驱动力，改变钢带驱动力，控制钢带的速度，保证钢带运行速度更稳定。

Claims (1)

1.一种钢带稳速运行控制方法，其特征在于：

控制系统与参数设置：

(1)将原有变频调速器及变频调速电机改为恒速运行的普通电机，电机和驱动辊数量不变，通过负载控制电机能量，电机与驱动辊之间安装永磁涡流柔性传动装置ASD，实现气隙连接，电机和与驱动辊之间的相互作用力通过标准的4～20MA电流感应强度进行调整；

(2)取消PLC网络控制方式，在PLC内增设一套PID模拟恒速控制系统，采用模拟控制方式，控制输出分送给每个模拟输出端子，安装模拟输出子模件，每个模拟输出端子接一个ASD；

(3)每台ASD装置与模件输出端子之间安装一个安全栅；

(4)在退火炉出口安装一台钢带速度测试仪，测速仪把测得的钢带速度信号传送给PID模拟恒速控制系统，PID模拟恒速控制系统把控制输出信号传送给ASD，进行模拟连续控制；当个别电机出现故障时，PID模拟恒速控制系统可增加控制器的输出量；

运行过程控制：

PID模拟恒速控制系统把测量到的退火炉出口钢带速度过程值与生产要求的设定值之间的差值进行比例、积分、微分数学处理，并根据现场电压波动情况对比例、积分、微分数值进行快、慢、灵敏度调整，输出标准的4～20MA控制信号，控制方式选用反作用方式，即实测钢带速度过程值高于设定值时，减少输出的控制电流，实测钢带速度过程值小于设定值时，增加输出的控制电流；

4～20MA控制信号输送给ASD，4～20MA模拟输出电流控制每个ASD，每个ASD接收的控制电流是一致的；

调整电机的永磁负载与钢带驱动辊之间的磁感应强度，控制钢带驱动辊的驱动力，改变钢带驱动力，控制钢带的速度，保证钢带运行速度更稳定。