620mm四辊冷轧机自动控制系统的研究与应用

李志斌 赵宗刚

【摘 要】介绍了中冶陕压重工设备有限公司自主开发设计的四辊冷轧机，主要介绍了轧机的主要参数、设备组成及自动控制系统的组成、结构和功能，由于自动控制系统采用了先进的网络通讯技术及灵活多变的控制方式，实现了高精度轧制，从而保证了产品质量。

【关键词】四辊冷轧机；自动控制系统；结构

1.前言

620mm四辊冷轧机是我公司的主打产品，我公司开发设计的四辊冷轧机整体成套技术达到国内领先水平，其产品精度要求高，是我公司具有自主知识产权、自主研制开发的机、电、液一体化全部成套的有色板冷轧机。我公司生产的四辊冷轧机具有轧制稳定、轧制精度高、成材板型好等特点。

2.轧机的主要参数

3.设备组成：

620mm四辊可逆冷轧机组机械设备由四辊冷轧机、电动压下装置、换辊装置、轧制线液压斜楔调整装置、普通液压站、稀油润滑等系统组成。其中四辊轧机、压下高、低速装置为直流电动机传动，其余供液泵均为交流电动机驱动。

4.电气控制系统组成：

整个系统可分为三个控制系统，L0级、L1级和L2级。

L0级系统为现场自动化系统，主要由6RA70和ET200组成，他们之间通过两条PROFIBUE-DP网络连接，一条PROFIBUE-DP网络用于连接现场所有的操作点，另一条PROFIBUE-DP网络用于所有直流传动装置的连接，L0级系统主要实现以下功能： 现场信号（温度、高度、位置、液位等）的采集；现场执行机构的控制；直流电机和相应冷却系统的控制；现场操作箱的工艺操作控制；MCC工艺控制；与L1系统的信息交换。

L1级系统为基础级自动化系统，主要由西门子300PLC和功能模块等组成。L1级系统主要实现以下功能：生产过程的参数控制、联锁和顺序控制；各设备运行状态的监视和报警；液压站等的工艺控制；主轧机的速度控制和显示；压下电机的位置控制；L0、L2级系统进行信息交换。

L2级系统为监控级自动化系统，主要由装在研华工控机中的WinCC监控系统组成，其主要实现以下功能：轧机生产现场的各设备状态、工艺参数显示；满足轧机启动条件的状态信号的显示；设置轧机运行时所需的工艺参数；液压站的液位、温度等状态监视和远程操作控制；各个直流电机的温度显示和报警；现场接近开关、限位开关、电磁阀等状态显示；轧机运行时的电机电流、电压的趋势图显示和存储；系统运行时产生的报警故障显示和记录；存储每一道次轧制的工艺参数以及参数的调用；与L1级系统进行信息交换。

6.结论

本机列采用SIEMENS公司的S7-300 PLC，ET200M远程I/O站和HMI，以及西门子公司的数字式直流传动装置，通过PROFIBUS现场总线连接组成轧机电气控制系统，具有结构开放、组态灵活、控制功能强大、操作简单规范等特点。该生产线经实际运行表明：系统设计合理，运行稳定，工作可靠，设备操作维护方便，控制性能满足了生产工艺要求，达到了预期的效果。

参考文献：

[1] 陈伯时. 自动控制系统[M].机械工业出版社

[2] 机械电子工业部天津电气传动设计研究所编著.电气传动自动化技术手册[M].北京：机械工业出版

[3] 王建华. 电气工程师手册[M].机械工业出版社

作者简介：

李志斌（1984- ），男，中冶陕压重工设备有限公司，助理工程师。

赵宗刚（1979- ），男，中冶陕压重工设备有限公司，工程师。