Поставка, шеф-монтаж и шеф-наладка программно-аппаратурного комплекса системы управления приводом механизма натяжения разматывателя стана "Тандем-1680" ЦХП-1 ОАО "Запорожсталь"
НАЗНАЧЕНИЕ КОМПЛЕКСА
Комплекс управления предназначен для:
• круглосуточного автоматического управления приводом разматывателя;
• обеспечения надежной, безопасной эксплуатации оборудования стана.
Описание построения комплекса
Комплекс управления состоит из двух шкафов управления приводом (основной- ШУР и резервный - ШУР-Р), соединенных каналами связи и шкафа переключений (ШПР). В состав комплекса также входит панель гидравлики. Шкаф (ШУР) составляет первую и основную часть комплекса и служит для управления основным электрооборудованием. Оперативные переключения «основной-резервный» производятся с помощью аппаратуры, расположенной в шкафу переключений (ШПР). Вторая часть - приводы конусов (правого и левого) разматывателя, предназначенные для обеспечения размотки и центровки рулона. Панель гидравлики служит для управления механизмами сведения-разведения и перемещения конусов разматывателя.
В основе комплекса лежит преобразователь частоты фирмы SIEMENS Sinamics S120 в составе:
- модуль контроля CU320-DP,с базовой панелью оператора ВОР20;
- хаб DRIVE-CLiQ DMC20;
- активный интерфейсный модуль 120 кВт;
- однодвигательный модуль 85 A;
- модуль датчиков SMC20;
- активный сетевой модуль 120 кВт.
Основные функции и возможности комплекса
Комплекс обеспечивает:
- плавное регулирование скорости вращения валов электродвигателей;
- постоянство натяжения на механизмах разматывателя;
- точность поддержания скорости вращения вала электродвигателей при изменении нагрузки;
- прием логических (физических) сигналов от диагностируемого оборудования;
- нормализацию и индивидуальную гальваническую развязку полученных сигналов;
- расчет и формирование управляющих воздействий в соответствии с заданным алгоритмом работы оборудования стана.
- обработку принимаемых сигналов и полученной информации, анализ и обнаружение неисправностей и отклонений хода технологического процесса от требуемых параметров в соответствии с заданным алгоритмом работы стана;
- сигнализацию о возникновении аномальных явлений в оборудовании путем выдачи дискретных сигналов;
- круглосуточный режим эксплуатации;
- возможность дальнейшего расширения функций управления без существенных изменений аппаратной части системы управления;
- бесперебойную работу в условиях реально существующих колебаний электропитания;
- отображение технологических параметров на панели индикации;
- ведение отчета тревог - протокола изменения состояния оборудования и выхода заданных сигналов за допустимые пределы;
- связь между узлами комплекса и оборудования стана по информационной сети;
- удобство обслуживания комплекса системы управления электроприводом;
- диапазон регулирования скорости, % - 1-100
- коэффициент перегрузки:
- при номинальной скорости - 2,2;
- при ослаблении поля - 1 -8;
- длительность перегрузки, с - 60;
- степень защиты двигателей, не ниже - IP23.
Для проверки алгоритмов и режимов работы разматывателя на этапе разработки была построена экспериментальная установка, физически моделирующая разматыватель.
Экспериментальная установка состоит из:
- основного асинхронного двигателя разматывателя управляемого через систему управления с помощью частотного преобразователя компактного книжного формата Sinamics S120 в составе управляющего модуля CU320 модуля питания на 16kw и двухдвигательного модуля;
- асинхронного двигателя нагрузки, имитирующего нагрузку разматывателя в различных режимах работы. Управляется через систему управления с помощью частотного преобразователя Sinamics G120;
- измерительной части: тензодатчик с разработанным специально механическим узлом встройки с противовесом и лимбом, служит для измерения моментов и углов поворота;
- системы управления нагрузкой ии сбора информации с датчиков, состоящая из ПЛК S7-300 с соответствующими модулями дискретных и аналоговых входов-выходов;
- ноутбук-программатор для программирования, настройки и сбора информации с датчиков и приводов. Для сбора информации с приводов Sinamics использована программа Starter фирмы SIEMENS. Она по каналам Profinet собирает и отображает информацию (в том числе в виде графиков) о токах, напряжении, потокосцеплении, положении роторов двигателей и других параметрах в режиме реального времени.
Рис.1 Электромеханическая часть экспериментальной установки
Применение экспериментальной установки позволило проверить алгоритмы системы управления в различных режимах работы разматывателя на этапе разработки. Это подтвердило правильность как алгоритмов, так и выбора оборудования управления и приводов. Кроме того это позволило сократить время запуска и сдачи объекта.
