CN111090261A - 一种基于ge 90-30系列的横剪机组电气控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于GE 90‑30系列的横剪机组电气控制系统，剪切机组的生产过程自动化任务由GE PLC：SERIES90‑30系统完成，主要有全线各设备联锁和运行控制、全线各设备速度分配、故障监控、参数设定和显示等。该横剪机组的电气控制系统具有很好的控制性和可靠性，使卷取机线速度检测更加精确，也防止了生产时由于横剪机运行过快料池底部堆料。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于GE 90-30系列的横剪机组电气控制系统，适用于机械领域。
背景技术
横剪机组是一种将带钢纵向剪切的机、电、液一体化设备，用于将带钢剪切成所需的宽度规格。某钢厂的横剪线主要由开卷机、五辊矫直机、横剪机和卷取机四大部分组成。在横剪机和张紧机中间有一个活套，是板料的缓存区，还可防止前后电机不同步时拉伤板料。开卷机、横剪机、收卷机均采用直流电机驱动，各电机尾部都带有模拟测速机检测速度。为了更精确的控制整线速度的匹配，自动运行时，可采用编码器测速。
卷取机，横剪机采取张力控制。剪切速度以横剪机为基准，全线生产过程自动化由GE PLC：SERIES90-30系统完成，主要包括全线各设备联锁和运行控制，除了控制两台直流电机的速度，还包括故障监控、参数设定、参数显示和辅助机械的控制。
发明内容
本发明提出了一种基于GE 90-30系列的横剪机组电气控制系统，剪切机组的生产过程自动化任务由GE PLC：SERIES90-30系统完成，主要有全线各设备联锁和运行控制、全线各设备速度分配、故障监控、参数设定和显示等。
本发明所采用的技术方案是：
所述电气控制系统采用GE PLC：SERIES90-30控制，硬件主要有操作台、头部操作箱、尾部操作箱和操作台，人机对话由操作台和两个操作箱实现。
所述电气控制系统由7种20个模块组成，装在两个机架上，分别为1个电源模块，1个CPU模块，2个接口模块，用于连接两个机架上的模块，9个数字量输入模块，用于接受各操作开关的指令信号和设备状态识别。
所述电气控制系统采用西门子的6RA70直流调速器，可在适用的电器柜中与控制装置结合使用，其内部控制电路完全与电源电路分隔开来，这样在一干系统内部的控制器之间的交叉连接被简化了，并提高了操作人员的安全程度。
本发明的有益效果是：该横剪机组的电气控制系统具有很好的控制性和可靠性，使卷取机线速度检测更加精确，也防止了生产时由于横剪机运行过快料池底部堆料。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
剪切机组的生产过程自动化任务由GE PLC：SERIES90-30系统完成，主要有全线各设备联锁和运行控制；全线各设备速度分配;故障监控；参数设定和显示等。全线硬件主要有操作台、头部操作箱、尾部操作箱和操作台。人机对话由操作台和两个操作箱实现，如工作方式的选择以及全线剪切速度设定等。两台测速发电机分别与横剪机，卷取机同轴相连，实现测速的目的。要实现剪切过程各电机之间的恒速运动，其关键是：首先要以剪切电机速度为基准，并根据活套量的大小，实时控制卷取机的速度，保证活套量在一定范围之内。
GE PLC：SERIES90-30结构紧凑，功能强大，性能良好，可靠性高。机组由7种20个模块组成，装在两个机架上，分别为1个电源模块；1个CPU模块；2个接口模块，用于连接两个机架上的模块；9个数字量输入模块，用于接受各操作开关的指令信号和设备状态识别，如剪切速度设置、卷取速度设置；5个数字量输出模块，控制继电器的开及电机的起停等，如开卷机、力矩控制器的起停；1个模拟量输入模块，用于测量剪切速度及卷取张力；1个模拟量输出模块，控制两台直流设备(横剪机，卷取机)的速度匹配，按照操作台设定的速度工作。
人工在上位机设定所要求的速度，指令通过PLC传送到直流调速器。直流调速器控制电机的转速，通过测速发电机将电机的实际转速反馈给直流调速器，这样才能准确的使速度达到所要求的值。同时人工也可以在上位机看到经PLC传送的来自直流调速器的实际转速值。通过设置6RA70直流调速器的内部参数，可以使速度在要求的时间内达到所设定的值。
本系统采用西门子的6RA70直流调速器，可在适用的电器柜中与控制装置结合使用。其内部控制电路完全与电源电路分隔开来，这样在一个系统内部的控制器之间的交叉连接被简化了，并提高了操作人员的安全程度。编码电路具备自动调整功能，能够适用45-65Hz之间的电源频率，并电源本身的干扰具有较高的抗扰度。
SIMOREG 6RA70 系列整流装置为三相交流电源直接供电的全数字控制装置，其结构紧凑，用于可调速直流电机电枢和励磁供电，装置额定电枢电流范围为 15 至 2000A，额定励磁 3 到 85A，并可通过并联 SIMOREG 整流装置进行扩展，并联后输出额定电枢电流可达到 12000A。6RA70 直流控制器已经广泛应用与各行业，控制器器的核心器件上已经在国内外得到可靠实例的证实，可靠性、安全方面较有保障。
根据不同的应用场合，可选择单象限或四象限工作的装置，装置本身带有参数设定单元，不需要其它的任何阻力。设备即可完成参数的设定。所有的控制、调节、监视及附加功能都由微处理器来实现。可选择给定值和反馈值为数字量或模拟量。
本机组中两台直流电机由6RA70控制其速度，使它们可以按照上位机所给的线速度运行，实际速度也可以在上位机上显示出来。当卷取机卷径增大后，调速器针对圆盘剪的线速度相应的调节电机的转速，使它们间的速度基本匹配。
6RA70直流调速器的使用重点在于其参数设置，首先电机主要的参数包括：电枢电流、磁场电流、电枢电压、额定转速等，这些是必须在6RA70直流调整器中正确标定的，否则控制上是会出问题的。例如，如果电机的励磁电流设定小了，会影响电机的扭矩而带不动负载；如果设定大了，又容易烧坏电机线圈。其它电机的主要参数也是同样道理，是不允许超出额定值的。其次，对于调节卷取机电机速度的调速器还需要将卷筒的最小直径(即空卷的直径)设置进去，这样才可以计算出卷径不断变化的卷取机的线速度。
通过测速单元测出两台主机的速度后，就可以通过PLC集中控制，进行速度的比较匹配。其中圆盘剪为主速度，在主动剪的时候，卷取机速度pid的反馈值来自圆盘剪的实际速度，还有一通过卷径算出的线速度作为衡量的基准。它们将按照所给的线速度运行，实际的速度可以在上位机组态画面上的实际速度显示框里了解到。当卷取机卷径增大后，它可以针对圆盘剪的线速度相应地调节自身的转速，使它们间的速度基本匹配。
GE PLC：SERIES90-30控制器与直流驱动器 6RA70之间采用 PROFIBUS网络进行通讯，由于这种结构系统间的通讯只有两根线，因此大大降低了现场的工作强度，控制指令和反馈信号均通过指令完成，系统的可靠性高，故障率低，提高了生产线的生产效率。
本控制系统中加工物是带状，并且全都卷绕成圆筒形。为使加工物不断传送，既不堆叠又不拉断，卷绕紧密、整齐，并且保证产品加工质量，在卷绕过程中，要求在加工物内建立适宜的张力并保持恒定，这就需要张力控制系统。
以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种基于GE 90-30系列的横剪机组电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统采用GE PLC：SERIES90-30控制，硬件主要有操作台、头部操作箱、尾部操作箱和操作台，人机对话由操作台和两个操作箱实现。
2.根据权利要求1所述的一种基于GE 90-30系列的横剪机组电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统由7种20个模块组成，装在两个机架上，分别为1个电源模块，1个CPU模块，2个接口模块，用于连接两个机架上的模块，9个数字量输入模块，用于接受各操作开关的指令信号和设备状态识别。
3.根据权利要求1所述的一种基于GE 90-30系列的横剪机组电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统采用西门子的6RA70直流调速器。
Priority Applications (1)
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2018
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