变辊数板材矫平机控制系统的电气设计.pdf

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1、第2O卷第2期鄂州大学学报2013年3月V01．2ONo．2JournalofEzhouUniversityMar．2Ol3变辊数板材矫平机控制系统的电气设计江宁．陈波(1．鄂州职业大学机械系，湖北鄂州436099；2．湖北省成套招标有限公司，湖北武汉430071)摘要：针对变辊数板材矫平机的结构特点和工艺控制要求，利用目前比较成熟的技术，设计完成一套具有闭环控制，抗干扰能力强，运行安全可靠，控制灵活，能充分发挥设备性能的电气控制系统。关键词：矫平机：电气设计：控制系统中图分类号：TM502文献标识码：A文章编号：1008—9004(2013)02—0065—03引言而产生机

2、械干涉和附加扭矩．从而消除因此产生的打滑现矫平机利用材料的“包辛格效应”．对板材进行多次反象，克服辊面的不均匀摩擦，提高了产品的表面质量，提高复弯曲，逐渐减小压弯挠度，并最终将其矫直，达到工艺要了产品的圆柱度等级。采用分辊驱动后．上下辊分别由各自求的平整精度。该设备主要用于普碳钢及低合金结构钢等单独的电动机、减速系统驱动，利用高转差率电动机本身机板材的矫平和消除内应力。是石油、化工容器、风力发电、械特性，自动适应矫平工艺的要求，进出料时的辊速可自行轮船制造等行业板材加工中一种重要的成形设备。矫平机调节，使得滑动磨擦自行消除，全部转化为滚动磨擦，消除主要有三大功能：(1)矫平钢

3、板，将平面度较差的钢板矫直了因滑动磨擦带来的机械干涉、振动和磨损，提高板材的矫到平面度达到要求；(2)消除应力，通过变形消除钢板热处正精度。电机及电器元件能够在频繁起制动、正反转、反接理过程中产生的残余应力；(3)去除氧化皮，在工作辊的挤制动等冲击性载荷和高温、多灰尘环境的恶劣条件下连续压下。使钢板表面氧化层脱离钢板，为后续工序提供便利。工作，具有较高的过载能力。1矫平机的机械结构2电气控制系统的要求一台矫平机主要由本机机架、工作辊装置、支承辊装2．1控制要求置、传动装置、压下机构、弹簧装置、活动横梁、固定横梁、设备有九台变频电机拖动9个工作辊．四台辊道拖动电测量限位装置、挡

4、轮装置、电动进出辊道、电气及微机控制机，两台压下电机，三台液压泵控制电机，一台润滑泵电机，系统、润滑系统等组成．如图1所示。一台冷却风扇．一套加热器。9个工作辊要求正反转具有点常动控制运行，主机工作辊调速控制，能够实现满载起动．重载立即制动是设备的主运动、压下机构的升降使用电机带涡轮蜗杆，联合液压系统电磁阀共同控制、液压系统含有前后导辊升降控制：检测装置共计有4个位移传感器控制导辊位置，4个位移传感器控制活动梁开口量，4个导辊缸压力传感器，4个平衡缸压力传感器检测各单元工作状态。9个旋转编码器检测电机转速．各传感器信号能实时显示，位移控制精度满足位移0．1mm，压力精度不低于

5、0．1MPa。系统工作安全可靠，整个电气系统后期维护检修方便。控制系统含手动和自动两种操作状态．在手动情况下图1矫平机整机结构图各电器能随时启停，在自动状态下，按自动工艺要求执行。对于变辊数矫平机，针对不同的工况和负载能力，设备工作辊传动装置使用分辊主驱动技术，每台电机分别需要执行不同的速度实现最大范围的矫板能力．对于小负带动单个工作辊的转动。旋转是由多台电机通过装在一个载则要体现节能优势，变辊控制在电气中实现。以W43T一特制箱体里面多套独立的减速系统带动。避免因钢板弯曲，80x3000九辊矫平机为例，根据工件参数参与矫平的工作辊外表面伸长，使进料端上下辊与出料端上下辊转速

6、不一致见表l收稿日期：2012—04—12作者简介：江宁(1975一)，男，湖北武汉人，鄂州职业大学机械系讲师，硕士，研究方向：机电一体化。鄂州大学学报第20卷表1W43T一80x3000矫板范围参数表控制单元的核心，使用9台大功率变频器M440作为动力拖动，其显著的优点是起动电流小、加速减速可以随意调节、调速精确、控制方式灵活、保护功能齐全、故障检测快捷及节能增效等。使用工控机用于设备工作状态的显示和设备参数输入接口，通过PC／PP~通讯电缆与S7—200PLC连接．液压电磁阀，电机启停，限位开关等各开关量控制用EM223开关量DI，D0扩展模块，开关量输出采用中间继电器实

7、现电气隔离和低压控制高压，操作台与电器柜之间通过屏蔽电缆连接：各位移、压力等通过模拟量输人模块EM231采集进行A／D转换到PLC参与控制，通过模拟量输出模块EM232输2．2自动工艺要求出到变频器实现速度控制。主电机使用变频控制，电机带增量式旋转编码器，控3．3安全防护设计制系统要求使用速度检测，匹配各个工作辊转速一致，重确保电气控制系统安全可靠运行是电气设计的基本原载工作时进行扭矩反馈凋整后侧工作辊速度跟随；活动梁则，主电源进线使用具有漏电保护的低压断路器，具有短具有行程测量装置，检测工作辊的开口量