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1、成绩名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 41 页 -设计(论文)题目：自动化技术在轧钢生产线中的应用学生：学号：07731201 设计(论文)类别：设计专业：班级：设计(论文)性质：应用型指导教师：职称：是否隶属科研项目：否1、设计(论文)的主要任务及目标（1）通过学生在永钢的实习实践，了解自动化技术应用于钢材生产的情况及应用程度和重要作用。（2）根据线材三厂的实际情况，利用专业知识，分析自动化技术在钢材生产过程中的具体应用。（3）通过毕业设计，学习电气维护保养方面的基本知识，并拓展自己的相关专业知识，为以后更好的工作做准备。2、设计(论文)的主要内容（1）自动化技术
2、在钢材生产中的发展情况及应用现状。（2）自动化技术在钢材生产流水线上应用分析。（3）钢材生产流水线中涉及变频器、PLC、晶闸管直流调速方面的应用。（4）毕业设计及实习的心得体会。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 41 页 -3、设计(论文)的基本要求（1）按时独立完成毕业设计任务书规定的要求，充分发挥主动性、创造性和刻苦钻研精神。（2）严格遵守考勤纪律。（3）毕业论文要求条理清晰、逻辑性强、内容翔实，具一定的理论深度，符合科技文写作规范。4、主要参考文献（1）厂方技术参数资料。（2）产品技术手册。5、进度安排设 计(论 文)各 阶 段 任 务起 止 日 期1 熟悉工
3、作环境（安全区域），收集相关资料。2 周2 学习自动化条线和动力条线基本操作规程。2 周3 了解自动化技术在轧钢各环节的应用。3 周4 典型环节自动化技术应用分析。8 周5 修改并完善毕业论文。3 周6 通过毕业设计审核，答辩。1.5 周19.5 周名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 41 页 -摘要随着社会的进步，科学技术的发展，智能网络控制和自动化生产已经运用于社会的各行各业了。钢材作为社会建设的重要材料，其生产技术也发生了很大的变化，由原来的很多工人操作单轧机生产转变为现在的钢材连轧生产线。本文以江苏永钢集团线材三厂的轧钢产线连轧速度级联自动化控制为中心，介绍了
4、轧钢厂主要组成部分和生产流程，并着重介绍了由西门子 S7-300、400 组成的电气控制系统，变频器驱动，直流调速等方面的电器控制。同时结合自身的实习工作经历，叙述了电气维护人员工作内容。关键字：速度级联西门子 PLC 变频器电气维护Abstract Along with the progress of the society,the development of science and technology and intelligent network control and automation production has been applied to the society fro
5、m all walks.As an important social construction of steel material,its production technology is changing from many workers,single mill production operation for the steel rolling mill line now.Based on the steel group of jiangsu and the steel wire factory no.3 continuous production line speed control
6、center for cascade automation,introduces the mainpart and rolling process,and emphatically introduces Siemens S7-300,400 composed of electric control system,frequency converter drive,dc speed control of electric control etc.Keyword：Speed cascade Siemens PLC inverter Electrical maintenance 名师资料总结-精品资
7、料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 41 页 -目录摘要.4 第一章自动化技术在钢铁行业的使用情况.1 第一节自动化技术在钢铁行业运用现况.1 第二节自动化在钢铁行业应用展望.2 第二章线材三厂轧钢产线的组成部分.2 第一节简述轧钢产线的重要组成部分.2 2.1.1 轧钢的定义.2 2.1.2 线材三厂轧钢产线的组成部分.3 第二节线材三厂轧钢产线的组成部分.5 2.2.1 加热炉简述.5 2.2.2 中道轧钢主产线部分.7 2.2.3 后道集卷打包机卸卷部分其作用.9 第三章自动化技术在轧钢产线速度级联控制上的应用.10 第一节自动化技术在线材三厂控制简介.10 第二节生产线速度级联的
8、主体思想.10 3.2.1 速度级联控制原理.11 第三节具体单调联调速度原理分析.12 第四节具体应用程序实现速度级联.13 第五节简述直流调速控制轧机运转.16 3.5.1 直流调速装置简介.16 3.5.2 直流装置控制轧机运转原理简述.16 第六节简述变频器控制.17 3.6.1 ABB 变频器.17 3.6.2 ACS510 变频器工厂具体运用.19 3.6.3 变频器使用注意点.20 第四章实习小结.21 第一节实习单位简介.21 第二节电气维护的日常工作.21 第三节个人实习心得体会.24 致谢.27 附录一.28 附录二：工控机、PLC、直流调速系统组成的自动化控制系统框图.3
9、5 附录三：变频器工作接线图.36 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 41 页 -沙洲职业工学院第一章自动化技术在钢铁行业的使用情况第一节自动化技术在钢铁行业运用现况钢铁行业自动化技术经过多年的研究和发展，水平得到显著提高，有的已经领先国内，有的已经达到了国际先进水平，特别是有的已经具有了自主知识产权并形成了产品在行业内推广应用，这些技术成果获得了国家级、省部级的大奖。之所以有这样的结果，一是在经济全球化、市场国际化的大环境下，企业认识到自动化技术在企业发展中的重要作用，不采用新技术搞自动化，就难于提高生产效率和产品质量，就难于在激烈的国际国内的市场竞争中占有一席之
10、地；二是企业看到了自动化所产生的实实在在的效果，为企业带来的巨大效益；三是企业在基建和技改项目上重视上自动化项目，肯于投资。进入 20 世纪 90 年代，在信息技术和控制技术的迅猛发展和广泛应用的推动下，钢铁工业向高精度、连续化、自动化、高效化快速发展，使钢铁生产工艺、产品和技术装备呈现出如下特点：1.流程短、投资少、能耗低、效益高、适应性强和环境污染少的新技术、新工艺被不断应用；2.提高产品的外形尺寸精度、改进表面形貌和改善内部质量的技术受到重视；3.生产技术装备向大型化、现代化、连续化迈进。信息技术、控制技术使检测和执行设备取代了传统的人工操作，工艺参数的检测方法和检测仪表得到了高速发展；
11、在现代钢铁生产过程控制中，计算机技术的应用已深入各个领域，传统的计电仪功能划分不再明显；仿真技术在钢铁工业中日益广泛应用，不仅用于控制系统的培训和新工艺、新控制方法的研究，而且易于模拟生产设备调试，指导生产和参与生产；人工智能技术已经广泛应用，包括模糊控制、专家系统和神经元网络在各个工序的应用已取得可喜成果和经济效益；可视化技术和监控系统为无人化工厂提供了条件：从现场总线到车间网、工厂网、企业网的综合网络系统构成了企业的信息高速公路。根据有关资料，“七五”末，大中型设备实现自动化的比重约为总生产能力的30%，其中过程自动化为13.3%，基础自动化为16.7%。按炼铁、炼钢和轧钢三项主要工艺设备
12、统计，装备了基础自动化设备和其他自动化检测装置的大中型高炉，占炼铁总能力的 41%。配备了过程计算机的大型转炉占炼钢总能力的16.3%，而实现基础自动化的大中型转炉占名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 41 页 -沙洲职业工学院炼钢总能力的7.9%，大型主力轧机实现了过程自动化的占全国成品材轧制能力的17%。上述配备了过程计算机生产设备是技术发达国家20世纪 7080年代初的水平。“八五 期间，新建和改扩建的冶金大型工艺设备都已程度不同的装备了过程计算机系统，各主要工序普遍提高了自动化的水平。如：炼铁工序中，装备了过程计算机的大型高炉生产能力占炼铁总能力的比重达到19
13、%；炼钢工序中，实现了过程自动化的炼钢能力占总能力的比重达到 37%；连铸自动化的比重也有了显著提高；全国成品材轧制能力中过程自动化的比重达到 20%。第二节自动化在钢铁行业应用展望随着企业信息化建设的深入和自动化信息化技术的发展，企业要全面健康、协调、可持续的发展，就要加快推广应用国内外先进、适用的冶金自动化技术和信息技术，走新型工业化道路。在今后若干年里，随着企业的工艺流程控制、装备的不断更新改造，以及提高产品质量和生产精细管理的需要，钢铁企业必将投入建设更多的信息化、自动化应用项目。在信息化的大潮中，广大自动化专业职能管理部门和自动化工程技术人员艰苦努力、坚持技术不断创新，肩负着光荣而艰
14、巨的信息化建设的重要任务。综上所述，普及基础自动化，大力发展生产过程自动化，重视生产控制系统生产制造执行系统的建设，加快企业管理信息化的建设进程，早日实现我国钢铁行业企业信息化、管控一体化的目标仍是“十五”期间乃至以后若干年内的重要目标和艰巨任务。第二章线材三厂轧钢产线的组成部分第一节简述轧钢产线的重要组成部分2.1.1 轧钢的定义在旋转的轧辊间改变钢锭、钢坯形状的压力加工过程叫轧钢。轧钢的目的与其他压力加工一样，一方面是为了得到需要的形状，例如：钢板、带钢、线材以及各种型钢等；另一方 面是为了改善钢的内部质量，我们常见的汽车板、桥梁钢、锅炉钢、管线钢、螺纹名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师
15、精心整理-第 7 页，共 41 页 -钢、钢筋、电工硅钢、镀锌板、镀锡板包括火车轮都是通过轧钢工艺加工出来的。轧钢的分类：轧钢方法按轧制温度不同可分为热轧与冷轧；按轧制时轧件与轧辊的相对运动关系不同可分为纵轧，横轧和斜轧；按轧制产品的成型特点还可分为一般轧制和特殊轧制。周期轧制，旋压轧制，弯曲成型等都属于特殊轧制方法。此外，由于轧制产品种类繁多，规格不一，有些产品是经过多次轧制才生产出来的，所以轧钢生产通常分为半成品生产和成品生产两类。我国大钢厂从 70 年代已用先进的连轧轧机，连轧机采用了一整套先进的自动化控制系统，全线生产过程和操作监控均由计算机控制实施，轧件在几架轧机上同时轧制，大大提高
16、了生产效率和质量。2.1.2 线材三厂轧钢产线的组成部分线材三厂原名叫轧钢四厂，后来因为统一命名以区分线材加工厂和棒材加工厂而改为线材三厂的。线三轧制各种不同规格的钢材的原材料是炼钢厂发来的钢坯。从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行轧制以后，才能成为合格的产品。从炼钢厂送过来的连铸坯，首先是进入加热炉，然后经过初轧机反复轧制之后，进入精轧机。轧钢属于金属压力加工，说简单点，轧钢板就像压面条，经过擀面杖的多次挤压与推进，面就越擀越薄。在热轧生产线上，轧坯加热变软，被辊道送入轧机，最后轧成用户要求的尺寸。轧钢是连续的不间断的作业，钢带在辊道上运行速度快，设备自动化程度高，效率也高。
17、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 41 页 -步进梁式加热炉钢坯17号粗轧钢坯A、B线1号飞剪钢坯811号粗轧钢坯钢坯B线1213号中轧A线1213号中轧钢坯钢坯B线2号飞剪A线2号飞剪钢坯钢坯B线预精轧A线预精轧钢坯钢坯B线精轧机B线3号飞剪A线精轧机A线3号飞剪钢丝钢丝钢丝钢丝B线吐丝机、风冷、集卷B线吐丝机、风冷、集卷PF线、精整、称重、卸卷成品进仓待售图一线材三厂产线结构框图线材三厂的轧钢产线主要有以下几个部分组成：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 41 页 -一、前道加热炉系统部分二、中道扎线部分三、后道集卷卸卷打包机部分以下几
18、节讲详细叙述这四个部分的具体组成和作用，产线结构框图如图一所示：第二节线材三厂轧钢产线的组成部分2.2.1 加热炉简述前道加热炉全名为210t/h 蓄热步进梁式加热炉。加热炉的燃烧系统采用蓄热式燃烧方式，使用纯高炉煤气作为燃料，对煤气和空气进行双蓄热预热，将煤气和空气都预热到1000C 左右，能最大限度的降低排烟损失，节约燃料。这种方式可使炉温均匀，消除局部高温，改善了加热工艺，提高产品质量，降低氧化烧损，延长了炉子寿命。步进式加热炉的优点为：一、加热质量好，钢温均匀，无阴阳面，无水印二、加热速度快，钢坯在加热炉内的时间短，有利于减少氧化，延长炉子寿命和防止名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师
19、精心整理-第 10 页，共 41 页 -脱碳三、不会出现粘钢、拱钢和钢坯划伤现象四、钢坯在步进梁上“轻拿轻放”，减少振动五、易于排空炉料和清渣蓄热步进梁式加热炉主要是由上料系统的步进台架、1#装料辊道、2#装料辊道、剔废装置、气动装料炉门、装料悬臂辊道、对齐推钢机（液压）、步进机械、出料悬臂辊道、气动出料炉门以及液压站等组成（如图二所示）。下面简述蓄热步进梁式加热炉工作的大概流程：第一步：上料吸盘行车将炼钢厂送来的堆放在地上的钢坯吊起（一次可吊五根钢坯，每根重两吨），送到上料台架上。上料台架（含分钢结构）是用来存储和提供准备入炉的钢坯，保证扎线的连续生产。钢坯（多根）在上料台架上有运动机构将钢
20、坯一步一步的向装料辊道方向移送，到上料台架端头时，第一根钢坯由反钢机构转入到装料辊道面上，实现钢坯的输送级分钢。第二步：装料控制当加热炉出完一根钢坯后，步进梁回到低位，炉内悬臂辊道上无钢坯时，轧机发出要钢信号，则加热炉自动开启加热炉门，原先从上料台架上经翻钢机构翻下来的钢坯，由1#装料辊道、2#装料辊道的滚轮传送，通过加热炉门，到达炉内悬臂辊道上后停止。钢坯定位结束，炉内的悬臂辊道停止运转，启动推钢机，推钢机的四个推杆同步前进，将停在炉内进料悬臂辊道上的钢坯向出料方向推进280mm。当推钢机的四个推杆均达到极限，碰到前限位开关，油缸电磁阀换向，四个推杆同步返回，碰到后限位开关，换向阀断电，推钢
21、杆停止运行。进料悬臂辊道转入低速运转状态，等待第二次装钢。第三步：传动加热出钢启动步进炉步进机械的液压驱动机构，步进梁上升，将固定在梁上的钢坯托起，前进一个步进，然后再下降放到固定梁上，再向后移动，这样钢坯一步一步的移动同时加热，最后钢坯被移动至出料辊道上。坯料在炉内通过第一、二加热段和均热段的过程中经过预热、加热、均热过程，达到轧机工艺所规定的加热温度和温差要求后出炉，提供给轧线加热合格的钢坯。当轧机发出要钢信号时，启动出料炉门，启动出料悬臂辊道，将加热好的钢坯送出给轧机轧制。同时1#装料辊道、2#装料辊道也将另一个钢坯送入加热炉加热。二、加热炉技术性能（如表一所示）名师资料总结-精品资料欢
22、迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 41 页 -表一蓄热式步进加热炉各项参数分类项目单位内容加热炉型式蓄热步进式额定产量t/h 210 最大产量t/h 230 步进梁传动液压传动钢坯钢种碳素结构钢、低合金钢、合金钢断面尺寸mm 150*150*12000 钢坯装炉温度C 冷装常温头尾温差C 正负 30 断面温度C 正负 30 煤气用量m3/h 55000 燃料种类高炉煤气发热量Kj/m3 800*4.18 煤气预热温度C 1000 空气预热温度C 1000 废气排放温度C 1.则有NNNEVV1(5)(5)式即为速度级联设定和级联调节的基本关系式。由（1）式计算出末机架速度，再根据（5）式
23、计算出前面各机架速度，即可实现速度的自动设定。在轧制过程中，保持末机架速度不变，来自动操作或手动干预也遵循（2）或（3）式的关系，对各机架进行调节。根据线速度和电机转速之间的关系，即可求得电机转速设定值N:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 41 页 -VDIN60（6）式中：N：电机转速设定值I：变速箱变速比D：轧辊直径V：轧辊线速度第三节具体单调联调速度原理分析在线材三厂的产线中，速度调节分为两部分，分别是以11H 粗轧机和以精轧机为末机架的两部分。这两部分的调节原理是相同的，现以粗轧机11H 为末机架来说明速度的单调与联调过程及原理。在生产中，如果发现 11H
24、 轧机的速度偏慢时，主控台的操作人员会按选择11H 轧机按钮，同时拨动增速的开关，这样要求增速的信号就发给了PLC，PLC 的程序就开始处理速度的调节的要求将11H 的速度增加。这就是单调的过程，每一台轧机都可以实现单调。当发现所有的轧机速度都偏慢时，则主控台的操作人员会对轧机进行联调，以11H 为基准向上游联调，这时就必须按照联调的规律（上节已叙述）来实现了。具体调节的的框图如所示（以前 5 架为例）：5H 轧机1H 轧机5H 给定调节量5H 给定联调量5H 单调量比例轧机给定处理模块速度值4H 轧机4H 给定调节量4H 给定联调量4H 单调量比例轧机给定处理模块速度值5H向下联调量3H 轧
25、机3H 给定调节量3H 给定联调量3H 单调量比例轧机给定处理模块速度值4H向下联调量2H 轧机2H 给定调节量2H 给定联调量2H 单调量比例轧机给定处理模块速度值3H向下联调量1H 给定调节量1H 给定联调量1H 单调量比例轧机给定处理模块速度值2H向下联调量名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 41 页 -图六速度级联原理框图第四节具体应用程序实现速度级联3.4.1速度调节控制的硬件部分主控台的调节速度操作面板如图所示，对应的接入PLC 输入端如表所示：图七操作台的操作面板按钮名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 41 页 -表二操作台
26、的操作按钮对应PLC 的输入端口输入端点标注输入端点标注输入端点标注输入端点I4.0 粗中轧1H-11H 启动I5.0 1A 飞剪启停I6.0 选择联调I7.0 选择 4H 轧机I4.1 粗中轧1H-11H 停止I5.1 1A 飞剪手/自动I6.1 选择单调I7.1 选择 5H 轧机I4.2 粗轧 5-7H启I5.2 1A 飞剪单切I6.2 1A 卡断剪I7.2 选择 6H 轧机I4.3 粗轧 5-7H停I5.3 1A 飞剪碎断I6.3 故障复位I7.3 选择 7H 轧机I4.4 中轧8H-11H 启I5.4 1B 飞剪启停I6.4 试灯I7.4 选择 8H 轧机I4.5 中轧8H-11H 停
27、I5.5 1B 飞剪手/自动I6.5 选择 1H 轧机I7.5 选择 9H 轧机I4.6 轧机增速I5.6 1B 飞剪单切I6.6 选择 2H 轧机I7.6 选择 10H轧机I4.7 轧机减速I5.7 1B 飞剪碎断I6.7 选择 3H 轧机I7.7 选择 11H轧机I8.0 1-4H 急停I8.2 5-7H 急停I8.4 8H-11H 急停I8.6 1A 飞剪急停I8.1 1A 飞剪急停I8.3 1B 飞剪急停I8.5 成组/单动I8.7 开车警示3.4.2程序功能简述在扎线速度控制上，线材三厂是用 SIEMENS 公司的 S7-400控制的,由于在产线上的轧机比较多，共有 32 台轧机，分
28、为两部分1H-11H 粗中扎区和 12H-27H 精轧机区。工厂自动化控制系统图如附录二所示。由于轧机较多，控制程序比较繁杂，故将产线缩小为5 台轧机，模拟用程序控制其生产速度调节和速度级联。程序功能简介：在产线的控制程序中，主程序OB1 循环调用单联调量、给定调节、轧机给定三个子程序，框图如所示FC21:单联调量子程序是实现对人工进行单调和联调的采集和处理。对一台轧机而言它的调整量是单调和联调的总和，而联调是会对本台轧机之前的轧机有统调联调的一个分量影响。单调联调量参数经过FC21 处理计算好后便送给给定调节子函数（FC25)运算.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，
29、共 41 页 -FC25:给定调节子程序根据在本节前面已说明过速度级联思想运算处理得出每台轧机的调节总量的。调节总量由轧机本身的设定速度和包括单调、联调、套高调节在内的总调节量两部分。给定调节子函数就是将这两部分运算出具体轧机的运行速度。FC26:轧机给定子程序的作用时将给予轧机的实际速度处理成一个具体的数值存放起来（存放于 DB11 中)，这些数据在通过通讯传给整流处理模块，控制整流可控硅的触发角来实现调速的。（在下节叙述）FC14；增减子程序，在单联调量子程序中调用到的，它的作用是根据传入参数计算出单调量的大小和联调量的大小，同时输出到对应的存储单元中（单调量：DB30.DBD0DB30.
30、DBD16，联调量：DB30.DBD100DB30.DBD116）FC13:给定转换子程序，在轧机给定子程序中调用。它的作用是根据给定调节子程序运算号的给定速度运算出用于和直流调速装置通讯的数据，存放于对应的存储单元（DB11.DBW0DB11.DBW8)图八PLC 控制程序的流程框图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 41 页 -第五节简述直流调速控制轧机运转3.5.1直流调速装置简介线材三厂的轧机电机直流调速装置是由以西门子6RA70 为核心组成的调节部分和以西整的大功率晶闸管为核心组成的功率部分两部分通过可靠的嫁接技术共同组成的。传动系统采用西门子6RA70
31、装置扩容，均配有 PROFIBUS DP 通讯，西门子 6RA70 调速装置接收到 S7400 PLC 通过 PROFIBUS DP 网传来的处理过后的轧机速度数据，经过处理后西门子 6RA70 装置发出触发脉冲信号，信号通过放大电路发大后供给西整的大功率晶闸管，触发晶闸管导通，而后晶闸管的回馈电压电流信号再经过缩小处理后送给西门子 6RA70 装置，用于判断触发角大小等等。这就是西门子6RA70 装置与西整大功率晶闸管的嫁接技术。具体工作流程示意图如下所示：图九直流调速系统与 PLC 协同工作原理框图3.5.2直流装置控制轧机运转原理简述在前一节里已经通过程序说明了PLC 如何控制生产线的速
32、度级联和调节的，但PLC控制的信号数据处理好以后必须要使轧机按照数据的要求运转。这时就需要与直流调速装西门子6RA70 装置西整大功率晶闸管PLC 传 入 数据放大电路控制环节产线直流轧机电机削减电路控制环节触发脉冲反馈量触发脉冲反馈量整流名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页，共 41 页 -置进行通讯。在 PLC 处理的最后一个环节将给定的速度转换成具体的数字（016384）存储在速度给定值存储单元DB11 中，每一个字里存储了一台轧机的实际速度。通过PROFIBUS DP网与直流调速装置通讯时，直流调速装置将DP 网中 DB11 中的数据读出。然后根据每个存储单元的数
33、值大小通过一系列的计算最终得出可控硅的触发角的大小。直流调速装置自身的设定好从 0 到 16384 分别代表不同的轧机转速。如轧机的最高转速为1000R/MIN，那么它将 1000 平分为 16385 的等分，每一个的数值代表一个速度。直流调速装置根据每个存储单元的数值大小通过比较计算最终得出轧机的转速大小，再计算出可控硅的触发角的大小。这样将触发信号送给直流整流部分进行整流后得到所需要的电枢电压励磁电压送给直流轧机，使轧机按照预算的速度运转。第六节简述变频器控制3.6.1 ABB 变频器为了进一步提高质量、降低能耗,以及保证控制系统的综合可靠性,驱动系统采用ABB公司生产的 ACS510 全
34、数字交流变频器实施控制。ACS510 是新一代全数字交流变频器,能达到控制交流电机的完美极限。ACS510 是第一代采用直接转矩控制技术(DTC)的交流变频器,它能够在没有光码盘或测速电机的反馈的条件下,精确控制任何标准鼠笼电机的速度和转矩。ACS510 标准变频器模块从2.2kW 至3000kW 所有功率范围都是IGBT 功率模块,并且在变频器内部设置了进线电抗器,从而有效地抑制了高次谐波对电网的影响;为满足不同应用的需要,ACS5100 产品系列提供了全范围的制动能力。在大多数应用中,磁通制动或带有制动斩波器和制动电阻的动态制动都可以提供有效制动功率。ACS510 产品系列还提供再生制动的
35、型号,可以将再生能量回馈电网而不是消耗在制动电阻上。这在持续回馈的负载或大惯性负载减速的应用中很有益处。ACS510实物图如图十所示。ACS510 具有多种串行通讯接口,可以与 CDP312 控制盘和 PC 机通信,也可以通过匹配不同的区域总线适配器与其它上位控制系统通信,以此完成操作、调试、诊断和控制的目的。ACS510 内置五个标准应用宏(工厂宏、手动/自动宏、PID 控制宏、顺序控制宏、转矩控制宏)和两个用户宏(自定义宏)。PID 控制宏,可直接用于压力、风量、流量等类型的过程名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页，共 41 页 -控制,而不需要任何附加电路。图十AC
36、S510 实物图ACS510 直接转矩控制（DTC）功能块图如图所示：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 23 页，共 41 页 -图十一ACS510 直接转矩控制（DTC）功能块图原理简述：测量的电机电流和电压作为自适应电机模型的输入,这个模型每隔 25s 产生一组精确的转矩和磁通的实际值。电机转矩比较器将转矩实际值与转矩给定调节器的给定值作比较,磁通比较器将磁通实际值与磁通给定调节器的给定值作比较,依靠来自这两个比较器的输出,优化脉冲选择器决定逆变器的最佳开关位置。3.6.2 ACS510 变频器工厂具体运用在线材三厂中变频器主要运用在控制水泵、风机和辊道三个方面，利用变频器
37、到达准确控制的目的。现以ACS510 控制风机运转为例说明变频器的使用（变频器控制图见附录三所示）。附图中变频器的右边部分时用于监控和指示，变频器可以是本地控制或者远程控制，按控制盘上的LOC/REM 键即可实现远程与本地控制的切换。在用 ACS510 控制风机运转时分为手动操作和自动操作。自动操作是用西门子的S7300 的 CPU315 作为主站，ACS510 变频器和传动装置及外围模块作为从站,整个网络采用 PROFIBUS-DP 网链接。CPU315 将变频器所需的速度、张力、转矩、频率给定值,通过PROFIBUS-DP 网传递给变频器ACS510,ACS510 接受到数据后开始工作，具
38、体的设定ACS510 远程自动运行的过程步骤如下：1、STEP7 硬 件组 态 中 要将 PARAMETER ASSIGNMENT中 的 DRICE_SPECIFIC PARAMETERS 中的 OPERATION MODE 中选 vender specific 2、10.01 选 comm.module（现场总线控制字）3、10.03 选 forward（固定电机转向为正向）4、11.02选 ext1（指定 ext1 为当前控制地）5、11.03 选 comm.module（现场总线给定值REF1)6、98.02 打开 51 组数据用的，选 fildebus（激活外部串行通讯接口，通过通道0
39、（CH0）与外部通讯）7、98.07 选 abb driver（选用 ABB DRIVE 协议）8、99.02 选 hand/auto（选用自动/手动宏）9、99.04 选 scalar（选择使用场景）10、99.0599.09 电机铭牌上的数据照抄即可（99.05 电机额定电压 99.06 电机额定电流99.07电机额定频率 99.08电机额定转速 99.09电机功率）11、51.01选 profibus dp 12、51.02profibus 地址,一般在变频器上设置好了以后自动识别名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 24 页，共 41 页 -13、51.03波特率选 150
40、0,与硬件组态中要对应14、51.04硬件组态变频器中选择类型4 15、51.05选 102 可以不作任何选择16、51.06选 102 可以不作任何选择17、30.01选 fault（当模拟量输入低于最小设定值时，ACS510 因为故障而跳闸，并且电机惯性停车）18、16.01选 yes（运行允许信号开）19、22.01选择当前的加减速时间,选 acc/dec1(使用加速时间 1 和减速时间 1）20、22.02定义加速时间,选几秒，如 6 秒（设定从零加速到最大速度的所用时间）21、22.03定义减速时间,选几秒，如 6 秒（设定从最大速度减到零速的所用时间）设定好以后 ACS510 即可
41、根据 CPU315传输的数据进行变频运行。3.6.3 变频器使用注意点1、低压变频器断开传动单元的电源连接，等待5 分钟以上直到回路中的电容放电完毕，用万用表测量每一个输入端子和零线之间的电压值，以确保变频器放电完毕后进行维护保养。2、在维护变频器时，变频器内的任何线路板不能用手直接接触，以防静电将线路板损坏。3、高压变频器两次合分高压的间隔最好在30 分钟以上，以减少对变压器的冲击。4、保持空气的相对湿度小于百分之九十五，避免震动，定期除尘，变频器室通风良，好注意室内温度，减小导电粉尘的侵入。5、对电机摇绝缘的时候，一定要使变频器和电机脱开，变频器输出端绝对不允许加高压。6、ACS510 变
42、频器提供了过流、过电压、欠电压、短路、过载、过热、浪涌保护等功能。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 25 页，共 41 页 -第四章实习小结第一节实习单位简介江苏永钢集团有限公司位于江苏省张家港市，创办于1984 年，占地 3500亩。经过二十多年的建设，企业已发展成集采矿、炼铁、炼钢和轧钢为一体的大型联合钢铁企业，年炼钢、轧钢能力各 500 万吨，拥有 155亿元总资产，2009 年销售收入 260 亿元，利税 23.5亿元，名列全国企业500 强第 192 位，中国制造业企业500 强第 97 位。公司先后被国家银行系统、国家技监局、国家工商行政管理总局评定为“特级信用企业
43、”、“完善计量检测体系合格企业”、“全面质量管理达标企业”、“全国重合同守信用企业”，并连年被资信评估公司评定为“3A”级信用企业。公司十分重视强化产品质量管理，是最早一批通过 ISO9001质量体系认证的钢铁企业，拥有先进的生产设备，具有较高的自动化控制水平，主要工艺均采用自动化控制系统。具备强大的检测、检验能力和健全的质量控制体系，检测、检验设备大多为国际一流产品，在原辅材料检验及生产过程中设置大量质量控制点，使产品质量从源头抓起、全过程控制，确保产品优良品质。主导产品“联峰”牌 HRB335、HRB400 级 6-40mm 热轧带肋钢筋等产品先后获得“江苏省重点保护产品”、“国家免检产品
44、”、“冶金产品实物质量金杯奖”、“中国驰名商标”等称号，相继被用于上海东方明珠电视塔、浙江秦山核电站、江阴长江大桥等国家和地方重点工程，并远销美国、意大利、日本等30 多个国家和地区。公司西近 204 国道，北邻长江，拥有两座万吨级长江自备码头，与苏州、上海、南京等城市相距不到 2 小时路程，交通运输十分便利。公司将充分发挥临江近海和便捷运输的区位优势，利用在拥有丰富自然矿藏资源的辽宁省北票市投资矿业优势，着力打造成本低廉、规格品种齐全、竞争实力显著的钢铁生产基地。第二节电气维护的日常工作电气维护人员在工厂里的作用就是保证设备的正常运转工作，一旦发生问题，要在第一时间解决问题恢复生产。在工厂里
45、只要这个设备带电，那它就属于电器，就需要电气人名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 26 页，共 41 页 -员维护的。电气维护人员的日常工作包括设备一级点检、二级点检、停产检修大修、交直流电机保养、电控柜封堵除尘、产线联锁点试验、电磁站的维护等等。其中还有公司的职能部门人来对你的工作监督检查，要对公司发生的每一起安全事故讨论学习，要安全隐患自查他查，要学习公司的规章制度，要在你施工检修维修的同时保证5S现场，要对你日常的每一件事进行考核。下面就分点说明电气维护工作的主要内容：一、日常点检由于我是实习生，还不是正式合同用工，按照永钢的相关规定，不是正式工不能获得电气维护人员操作证。
46、所以我的最主要的任务就是点检了。我点检的设备是我们工厂的电力来源变压器。我们工厂里共有27 台变压器，均引 10.5KV 高压，根据电压器二次侧的电压大小可分为：2.6KV 111B线精轧机变、112A 线精轧机变750V 145 中扎 9#变720V 144 中扎 10#变、143中扎 11#变、146粗扎 7#变660V 122A 线中扎变、123B 线中扎变、124A 线预精轧 1#变125A 线预精轧 2#变、126B 线预精轧 1#变、127B 线预精轧 2#变630V 151 粗扎 1#2#变、150 粗扎 3#4#变、149粗扎 5#变148粗扎 6#变、147粗扎 6#变440
47、V 128A 线辅传变、129B 线辅传变400V 114后道动力变 2 段、113后道动力变 1 段115 后道动力变 3 段、141中道动力变130 水泵房动力变 1 段、132 水泵房动力变 2 段132 水泵房动力变 3 段、142 前道动力变变压器在学校时上电力拖动课时学习过，在日常点检过程中对它的了解更多了一些。变压器日常点检的内容有高压侧进线触头的温度、低压侧出线触头温度、变压器油温油位、呼吸硅胶的变色、瓦斯继电器的状态、变压器的声响震动等。每一个点检的项目都有它的作用，高低压侧的进线触头温度的点检可以知道高压侧三相电供电是否平衡、负载侧负载是否平衡。硅胶的作用时变压器油的干燥剂
48、，当由于变压器油升温导致有水分产生时，硅胶会从原来的蓝色慢慢变为红色，吸收水分的同时发生颜色变化报警。变压器油有冷却、绝缘、提供分解气体给瓦斯继电器的三重作用，冷却作用就不用多说了。变压器油是由各名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 27 页，共 41 页 -种液态的不饱和烃脂组成的，它有很好的绝缘作用，是真空绝缘性能的几倍。当变压器内部发生故障而内部三相线短路放电时会导致变压器油的分解，产生大量的气体，使瓦斯继电器动作切断电源。所以根据变压器点检现象发现问题可以提前防止一些事故的发生。二、交直流电机的保养永钢的生产制度规定每台电机都必须在线使用一段时间后（一般为一年）要下线保养，
49、除此之外对在线的电机也必须按周、月、季不同级别的时间进行在线保养，以保证设备的使用寿命。我们产线上的直流轧机电机共有53 台，功率分为以下几种：4 台 800KW 粗扎机14 号、3 台 1000KW 粗扎机 57 号、4 台 1250KW 粗扎机 811号、12 台 600KWA、B 双线 1217号、2 台 200KWA、B 双线 2 号飞剪、2 台 225KWA、B 双线三号飞剪、2 台 280KWA、B 双线一号飞剪、2 台 5000KWA、B 双线精轧机。直流电机的保养比较麻烦，每个月得换一次电机的碳刷、除尘，每三个月必须换一次电机滤网、每年必须分批下线保养轴承、冷却器、齿轮箱等。由
50、于工厂的直流电机容量都很大，所以对应的电机也是比较特殊的，每台直流电机的碳刷不是两组而是六组碳刷，磁极也是三对，六组碳刷每三组短接在一起，这样可以时通过碳刷的电流变小。这种构造也让我们每个月换碳刷吃尽了苦头，因为很多地方都看不到，靠镜子和电筒来拓宽我们的视角，观察碳刷使用情况，更换碳刷。工厂里的交流电动机我就无法统计了，因为太多了。交流电机的保养形式和直流电机差不多，但交流电机的保养周期要更长一些。对交流电机的保养就是润滑、更换轴承、清洗机壳、刷油漆等等。因为交流电机的使用环境一般时比较恶劣的，如在稀油站、水泵房、污水冷却池、加药房搅拌器等环境中。三、产线联锁点试验在生产线中，为了防止事故的发