上海赞国自动化科技有限公司

西门子自动化和驱动的实例

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20 辊冷轧系统

 项目简介 Project Introduction

该冷轧机组为进口 20 辊精密冷轧机组,该轧机除自动厚度控制(AGC)系统软硬件随主机进口外,其余电气传动及自动控制部分均在国内设计配套;技术条件涵盖了除液压 AGC 以外的电气传动、自动化控制软硬件系统。

该轧机是一种典型的七工位(上卷段开卷、上卷段收卷、前张力卷取、主机、后张力卷取、下卷段开卷、下卷段收卷)结构的精密冷轧机。通过在国内的机械、液压、电气、AGC、自控及其它设计配套,实现轧机完整功能,达到各项技术要求。

20 辊轧机在轧制薄带钢时由于其变形小、轧制力大、卷取张力大等特点,在不锈钢、硅钢等金属加工行业得到广泛使用 20 辊轧机具有适合于高强度材料大压下量轧制的整体牌坊,这种材料要求很小的厚度和平整度公差。轧机被布置的从操作侧看在首道轧制时带材由右向左穿行。带卷从开卷卷取机上被开卷,重新卷取到一个卷取机上,从而建立一个好的带卷。之后,这个实心卷筒上的带卷被轧制越过张力卷取位置,开卷进行首道轧制。轧机在后续的轧制过程中在前后张力卷取之间可以可逆轧制。本项目中的传动系统,全部采用西门子 SINAMICS S120 产品,而卷曲功能则使用运动控制器 SIMOTION D 来实现。SIMOTION D 以其独特的工艺功能完全取代以前的 T400。


 工艺流程图 Work Flow Chart


本系统采用 SINAMICS S120 公共直流母线的 DC/AC 多传动方案,其结构形式为电源模

块和电机模块分开,电源模块将三相交流电整流为直流电,将多个电机模块连接到直流母线上,实现多传动控制,使各电机之间的能量共享,接线方便、简单。

卷曲工艺系统采用 SIMOTION D 控制器,SIMOTION D 已集成的 CU320 控制器,用来控制前后张力卷取的两台 315kW 电机。其它电机用独立的 CU320 控制器控制,每个CU320 控制两台电机。SIMOTION D 与 PLC 通过 PROFIBUS DP 连接,CU320 控制器和接口模板通过 Drive-CLiQ 连接。

张力卷取、上卷段、下卷段、冷板的张力控制由 SIMOTION D 控制系统的张力控制功能完成。其中张力卷取、下卷段张力控制采用带张力计的直接张力控制,上卷段、冷板采用不带张力计的间接张力控制。SIMOTION D 可完成张力闭环、卷径计算、摩擦补偿、转动惯量补偿等张力控制功能。


系统配置图 System Configuration


亮点及客户受益 Highlights and Benefits


• 采用 SINAMICS S120 系列变频器,与西门子 SIMATIC 控制器构成一体化的控制系统,系统运行可靠稳定

• 接线方便,一个 CU320 可以控制多个功率单元,都通过 DRIVE-CLiQ 连接,极易实现各传动装置之间的速度同步

• 用 SIMOTION D 来实现卷曲功能,简单、方便、可靠

• 传动系统设备维护方便,配置成本低

• 运行噪声小,装置体积小,显著缩小电控柜尺寸,降低成本

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