高速线材电控任务书.docx
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高速线材电控任务书
目录
●1.前言
●2.整流变压器的订货要求
●3.轧线设备主要技术性能及工艺要求
●4.各操作室（CP）操作点（CD）操作内容和范围
●5电气设备表
●6画面说明
1前言
广西贵港钢铁公司（以下简称甲方）委托北京中传冶金成套设备有限公司（以下简称乙方或我公司）为线材生产线工程做工厂设计，电控设计及电气控制设备由北京金自天正有限公司单位总包，我院负责提供电气控制设计任务书的编写。
1.1设计分工
1.1.1我公司主要完成以下设计内容
1）主厂房照明、天车供电、厂房防雷接地。
2）高压供电系统设计。
3）低压配电系统设计
4）电气操作室布置、照明设计。
5）变压器的选型及变压器室布置、照明设计。
6）主控楼1楼布置、照明设计。
7）加热炉区低压部分只提供供电电源，高压部分供配电及控制设计。
8）电控柜之间（并柜除外）、电控柜至轧线现场接线箱之间及不经过现场接线箱的其它用电点的电气配管配线。
9）车间电缆沟、基础预埋管的设计
10）水系统的电气传动及控制系统
1.1.2自动化公司主要完成以下内容
轧机区、精整区、炉前炉后所有设备的主、辅传动、PLC一级系统、二级系统的硬件和软件设计。
范围包括：
1）加热炉区：
加热炉本体由加热炉公司完成，上料装置系统控制以及入炉、称重升降、出炉控制
2）轧机区：
从1#轧机至28#轧机、飞剪以及辅传动的直流传动系统、PLC控制系统和用于轧件跟踪的冷热检，高温计。
3）精整区：
风冷辊道,风机,集卷站,运卷小车等所有设备的变频控制系统，以及上述设备的PLC控制系统和用于轧件跟踪的冷热检。
1.2电气控制设计的总体要求
1）控制设备能满足技术协议的规定，控制性能要求高于国内现有的同类车间的水平。
2）要求控制设备先进可靠，操作简便、易于维修。
3）轧线控制台面要求布局合理，标识清楚，简单易于识别和操作，操作按钮要耐用。
4）应选用名牌、先进、可靠的电气产品或元件。
5）电气控制设计应遵守国家或行业的规程、规范。
1.3自动化公司与外部接口
（1）计算机控制系统中要考虑与炼钢连铸计算机控制系统接口，便于将来生产调度统一管理。
（2）与加热炉的通讯接口，提供交换机负责熔光纤
（3）与高压水除磷系统（设备成套）的通讯接口，
（4）与水系统的通讯接口，提供交换机负责熔光纤
（5）与液压站、润滑站、及油气润滑站的通讯接口
（6）与空压站的通讯接口
（7）与PF线、卸卷站、称重装置的接口
（8）与打捆机的通讯接口
2.整流变压器的订货要求
2.1主传动变压器分配
1#、3#、5#～8#轧机电机
1台整流变压器
2#、9#～13#轧机电机
1台整流变压器
4#、14#～18#轧机电机
1台整流变压器
1#、2#、3#飞剪电机
1台整流变压器
碎断剪电机
夹送辊电机
吐丝机电机
19#～28#精轧机1台电机
1台整流变压器
2.2整流变压器招标书
3轧线设备主要技术性能及工艺要求
3.11～28#轧机总体控制说明和连锁要求
1）电气控制完成以下控制功能：
1．轧机以成组或独立的方式进行起动、停止和快速停车、紧急停车。
2．操作分为操作台和地面站两种控制。
3．粗、中轧机设有微张力控制。
4．活套控制
5．机架间速度关系的手、自动调整
6．轧线级联速度控制
7．所有设备的点动功能，必须在地面站进行。
8．轧件跟踪及废品检测功能
9．轧制表的存储
10．对轧制线上各辅助设备进行联锁保护控制
11．轧机设有冲击速度补偿功能
12．换辊功能在地面站完成。
13．操作人员通过人机接口，能与轧机控制系统交换信息。
其他功能见技术协议。
2）联锁要求
1.润滑站液压站未正常运行时,机组各机架轧机不能启动
2.轧辊冷却水系统位未正常运行时,机组各机架不能启动
3.主电机冷却水系统未正常时,机组各架轧机不能启动
4.各机架各种检测点显示不正常时，机组各架轧机不能启动
5.电气设备无故障，轧机启动。
3）故障保护
需要提供一套故障检测和报警系统，故障分为以下3级：
⏹第一级：
这类故障导致有关的传动立刻断电：
—过电流
—超速
—可控硅保护
⏹第二级：
这类故障将阻止传动启动，如果传动已经在运行应该报警，禁止出钢，并且经过延时后停机
—通风故障
—温度过高
—电压联锁
⏹第三级：
这类故障只是给出报警，表示较低的危险情况
◆联锁
传动与液压系统、润滑系统、冷却水的联锁要求，请参看有关章节。
●液压、润滑系统的监控信号（典型故障信号表）
表1轧机区稀油润滑系统监控信号
序号
故障名称
故障特征
故障等级
对主轧线影响
备注
1
主泵电机
显示
反应启/停状态
2
主泵电机过载
3
报警
启动备用泵
3
油箱低油温
<25℃泵不能启动
3
报警
4
供油高油温
>42℃
2
报警，延时5~10min停机
供油低油压
<0.2MPa
3
报警
启动备用泵
供油超低油压
<0.15MPa
2
报警，延时60s停机
供油高油压
>0.5MPa
3
报警
5
工作时压力罐高油位
3
报警
6
过滤器压差超上限值
3
报警
7
超高油位
3
报警
高油位
3
报警
低油位
3
报警
超低油位
2
报警，延时60s停机
表2轧机区液压系统监控信号
序号
故障名称
故障特征
故障等级
对主轧线影响
备注
1
主泵电机
显示
反应启/停状态
循环泵电机
显示
反应启/停状态
2
主泵电机过载
3
报警
3
泵主油口
显示
反应启/停状态
4
低油温
<25℃
3
报警
改变冷却方式
高油温
>60℃
3
报警
改变冷却方式
5
正常液位
显示
反应状态
低液位
超低液位
2
报警，延时60s停机
6
主油泵系统低压
3
报警
序号
故障名称
故障特征
故障等级
对主轧线影响
备注
7
循环过滤系统超高压
3
报警
循环过滤泵停机
8
过滤器堵塞
3
报警
3.2.粗轧机主传动
1）6台直流电动机
1H轧机、2V轧机、3H轧机、4V轧机、5H轧机、6V轧机
2）电气参数：
主电机
型号：
Z450-4B
电压：
660v
功率：
1H、2V、4V500kw（其余3台600kw）
转数：
550-1200r/min（600-1350r/min）
数量：
6台
●每台电机由整流器分别供电
●点动速度约为基速的5%
●级联速度控制覆盖整个机组，逆调
●机架间张力控制
3）信号传感器
⏹6台编码器
用于1#-6#轧机
4）制动
●正常停车
●紧急停车
5）控制装置
主操作室（CP2）
●每台轧机“传动装置ON”（CRT）
●每台轧机“传动装置OFF”（CRT）
●“启动”控制（CRT）
（1H-6V轧机和1号飞剪共用）
●“停车”控制（CRT）
（1H-6V轧机和1号飞剪共用）
●6个数字显示“参考转速”（4位数，CRT）
●6个数字显示“实际转速”（4位数，CRT）
●6个数字显示“电机负荷”（4位数，CRT）
●6个数字显示“轧辊直径”（4位数，CRT）
●“机旁操作方式”选择（CRT）
●“机旁闭锁”显示
●1个“急停”开关（设计成粗、中、精轧区域急停）
所有轧机主传动共同使用的控制装置（在主操作室）
●1个按钮，“开机--信号”
●粗、中、精轧机组，各组分设机架选择钮和手动调速杆
●“速度增加”，“快/慢”两级
●“速度降低”，“快/慢”两级
●1个单根要钢发光按钮
●1个连续要钢发光按钮
●1个停止要钢发光按钮
机旁操作箱
●机架选择开关及“机旁闭锁”
●1个按钮，“正向点动”
●1个按钮，“反向点动”
●换辊环槽操作
●急停操作
●运行故障指示
6）控制
◆手动控制及自动控制
7）联锁条件
开机联锁
如果出现以下故障信号的任何一个，不能启动轧机闭合：
●稀油润滑系统出现信号：
“系统压力太低”或“某机架压力下降”
●对于轧机出现“轧机故障”信号，即：
“机架没锁紧”或“万向接轴托架插销缸没伸出”
●但是，当传动装置正在运转时，如果收到这些信号，不能导致速度参考值中断或立即停车。
经过一段时间后停机（注：
故障停机）
●稀油润滑系统出现故障：
初步设定值300s
●轧机机架产生故障信号：
初步设定值60s
3.3中轧机主传动
1）6台直流电动机
用于7H轧机、8V轧机、9H轧机、10V轧机、11H轧机、12V轧机
2）电气参数：
主电机
型号：
Z450-4B
电压：
660v
功率：
600kw
转数：
600-1350r/min
数量：
6台
●每台电机由整流器分别供电
●点动速度约为基速的5%
●级联速度控制覆盖整个机组，逆调
●机架间张力控制
3）信号传感器
⏹6台编码机
4）制动
●正常停车
●紧急停车
5）控制装置
主操作室（CS2）
●每台轧机“传动装置ON”（CRT）
●每台轧机“传动装置OFF”（CRT）
●“启动”控制（CRT）
（7H-12V轧机和2号飞剪共用）
●“停车”控制（CRT）
（7H-12V轧机和2号飞剪共用）
●6个数字显示“参考转速”（4位数，CRT）
●6个数字显示“实际转速”（4位数，CRT）
●6个数字显示“电机负荷”（4位数，CRT）
●6个数字显示“轧辊直径”（4位数，CRT）
●“机旁操作方式”选择（CRT）
●“机旁闭锁”显示
●1个“急停”开关（设计成粗、中、精轧区域急停）
机旁操作箱
●机架选择开关及“机旁闭锁”
●1个按钮，“正向点动”
●1个按钮，“反向点动”
6）控制
◆手动控制及自动控制
7）联锁条件
开机联锁
如果出现以下故障信号的任何一个，不能启动轧机闭合：
●稀油润滑系统出现信号：
“系统压力太低”或“某机架压力下降”
●对于轧机出现“轧机故障”信号，即：
“机架没锁紧”或“万向接轴托架插销缸没伸出”
●但是，当传动装置正在运转时，如果收到这些信号，不能导致速度参考值中断或立即停车。
经过一段时间后停机（注：
故障停机）
●稀油润滑系统出现故障：
初步设定值300s
●轧机机架产生故障信号：
初步设定值60s
3.4预精轧机的主传动
1）电气参数：
主电机
型号：
Z450-4B
电压：
660v
功率：
600kw
转数：
600-1350r/min
数量：
6台
●每台电机由整流器分别供电
●点动速度约为基速的5%
●级联速度控制覆盖整个机组，逆调
●机架间张力控制
⏹6台编码器
用于13#-18#轧机
2）制动
●正常停车
●紧急停车
3）控制装置
主操作室（CP2）
●每台轧机“传动装置ON”（CRT）
●每台轧机“传动装置OFF”（CRT）
●“启动”控制（CRT）
●6个数字显示“参考转速”（4位数，CRT）
●6个数字显示“实际转速”（4位数，CRT）
●6个数字显示“电机负荷”（4位数，CRT）
●6个数字显示“轧辊直径”（4位数，CRT）
●“机旁操作方式”选择（CRT）
●“机旁闭锁”显示
●1个“急停”开关（设计成粗、中、精轧区域急停）
机旁操作箱
●机架选择开关及“机旁闭锁”
●1个按钮，“正向点动”
●1个按钮，“反向点动”
4）控制
◆手动控制及自动控制
5）联锁条件
开机联锁
如果出现以下故障信号的任何一个，不能启动轧机闭合：
●稀油润滑系统出现信号：
“系统压力太低”或“某机架压力下降”
●对于轧机出现“轧机故障”信号，即：
“机架没锁紧”或“万向接轴托架插销缸没伸出”
●但是，当传动装置正在运转时，如果收到这些信号，不能导致速度参考值中断或立即停车。
经过一段时间后停机（注：
故障停机）
●稀油润滑系统出现故障：
初步设定值30s
●轧机机架产生故障信号：
初步设定值60s
3.5水平轧机
3.5.1概述
水平轧机共7架,其中1H、3H、为φ600mm轧机，5H,7H,为φ550mm轧机,9H、11H、13H为φ450mm轧机.
3.5.2接近开关等电气设备控制
A、接近开关位置：
接轴托架插销缸端头
接近开关数量：
1个（1#插入位）
1）水平轧机操作说明
轧槽更换过程：
A四个机架锁紧缸同时打开（液动）;
B轧机在横移液压缸的驱动下在垂直于轧制中心线前后移动,使所用轧槽对中轧制线（速度分快调和微调）到达轧机工作位（目测）;
C调整完毕后,四个机架锁紧缸同时关闭（卸压,蝶簧压紧），结束轧槽更换等待轧制。
轧机更换过程：
A四个机架锁紧缸同时打开（液动）;
B轧机在横移液压缸的驱动下移动到传动侧极限位置（目测+机械限位）;
C打开接轴托架插销缸（液动，1#接近开关检测）;
D轧机在横移液压缸的驱动下移动到操作侧极限位置（目测+机械限位，此时轧辊扁头与托架扁头套完全脱离）;
E四个机架锁紧缸同时关闭（卸压,蝶簧压紧）;
F操作人员手动打开轧机机芯锁紧螺栓,天车吊走线上轧机机芯，换上新的轧机机芯,拧紧轧机机芯锁紧螺栓;
G四个机架锁紧缸同时打开（液动）;
H轧机在横移液压缸的驱动下移动到传动侧极限位置（目测+机械限位）
I接轴托架插销缸插入（液动，1#接近开关检测）;
J轧机在横移液压缸的驱动下使轧辊轧槽对中轧制线到达轧机工作位（目测）;
K四个机架锁紧缸同时关闭（卸压,蝶簧压紧）,结束轧机更换等待轧制。
2）联锁：
机架锁紧缸锁紧状态下,水平横移液压缸不能动作；
3.6立式轧机
3.6.1概述
立式轧机共7架,其中2V、4V为φ600mm轧机，6V,8V,为φ550mm轧机,10V、12V、14V为φ450mm轧机.
3.6.2立式轧机检测点
A、接近开关位置：
接轴托架插销缸端头
接近开关数量：
1个（1#插入位）
B接近开关位置：
立式轧机轨座右侧
接近开关数量：
1个（2#换机位）
3.6.3立式轧机操作说明
轧槽更换过程：
A四个机架锁紧缸同时打开（液动）；
B轧机在提升机（液压马达驱动）驱动下垂直轧线上下移动,使轧槽对中轧制线达到轧机工作位（目测）；
C调整完毕后,四个机架锁紧缸同时关闭（卸压,蝶簧压紧）,结束轧槽更换等待轧制；
轧机更换过程:
A四个机架锁紧缸同时打开（液动）;
B轧机在提升机（液压马达驱动）驱动下垂直于轧制中心线向上移动至上位（托架机械限位）;
C轧机换辊小车在液压缸的驱动下垂直于轧制中心线向里侧移动到极限位置（机械限位）
D轧机在提升机（液压马达驱动）的驱动下垂直于轧制中心线向下移动至换机位（轧机落在换辊小车上，2#接近开关检测）;
E打开接轴托架插销（液动，1#接近开关检测）;
G接轴托架在提升机（液压马达驱动）驱动下垂直于轧制中心线向上移动到上位（托架机械限位）;
H轧机换辊小车在液压缸的驱动下垂直于轧制中心线向外侧移动至极限位置（轧机被移出线外）,天车吊走线上轧机换上新轧机,轧机换辊小车在液压缸的驱动下垂直于轧制中心线向里侧移动至极限位置（机械限位，此时轧机完全装入轧机底座）
I接轴托架在提升机（液压马达驱动）驱动下垂直于轧制中心线向下移动到换机位（2#接近开关控制）,
J接轴托架插销插入（液动，1#接近开关检测）;
K轧机在提升机（液压马达驱动）的驱动下垂直于轧制中心线向上移动,使轧机轧槽中心线对中轧制线到达轧机工作位（目测）;
L四个机架锁紧缸同时关闭（卸压,蝶簧压紧）结束轧机更换等待轧制
M轧机下极限位置是托架的机械限位
3.6.4联锁
机架锁紧缸锁紧状态下,立式提升液压马达不能动作;
3.6.5立式活套
活套辊在低位时由接近开关检测
3.7预精轧区设备电气控制要求
3.7.1预精轧机间立活套
1）功能
立活套位于预精轧水平、立式轧机之间，活套的设立可保持机架间无张力或微张力轧制，并为轧件堆积提供一定的缓冲空间。
2）设备组成
立活套有一个用气缸推动的起套辊、支撑辊和活套槽组成，起套辊用于帮助形成活套，侧壁用于扶持形成立套的轧件，活套采用中心柱式安装，便于转动打开，以调整轧机导卫。
活套的工作高度位轧制中心线以上100mm
活套的最大高度为轧制中心线以上400mm.
3）电气参数
活套扫描器（电控厂家提供）
起套辊电磁阀
型号：
K25D2-20
线圈电压：
DC24V
工作方式：
电磁铁a得电，起套辊伸出。
电磁铁b得电，起套辊收回。
4）连锁控制要求
（1）起套辊的控制
起套辊的控制有自动和手动方式，手动操作通过地面操作站的选择开关来实现。
无论是自动还是手动操作，在轧件头部进入活套下游机架之前起套辊不允许伸出，一旦轧件头部进入活套下游机架，起套辊必须立即伸出，否则将发生事故。
当轧件尾部离开活套上游机架后，起套辊必须收回。
（2）活套位置的自动控制
活套调节器通过与活套相邻机架的电机转速来调节套量，活套的位置反馈信号来自活套扫描器。
活套扫描器不断对活套扫描并按比例发出活套位置信号，这一信号与活套调节器中的套量基准进行比较，得出套量的偏差信号，这一偏差信号经调节运算后产生速度修正值，作用于相邻机架的速度调节器，调节改机架的速度。
（3）各个活套有切除和投入的功能
3.7.2．连锁控制要求：
（1）与稀油润滑系统连锁：
润滑油站内部的自动控制如油压，油温等均由润滑站制造厂配套，润滑站与外部主操作台和有关轧机传动有以下联锁信号，并在主操作台显示和报警：
A.轧机启动前，润滑站需发出一个各项指标均正常的总信号（其中包括正常出口压力，正常出口温度，正常油位等）给主操作台，轧机才能启动。
B.系统出口压力低于0.3mPa,如延时3分钟后若此低压信号仍存在，则轧机停车。
C.系统出口压力低于0.25mPa,轧机停车。
D.油箱油位低发信号，如延时3分钟后若此低位信号仍存在，则轧机停车。
E.油箱油位过低发信号，轧机停车。
F.系统出口油温高于45℃时，发信号给主操作台，如延时10分钟后若此信号仍不消失，则停车检查。
G.稀油润滑中间管路中每架中间旁应设有压力开关和油流开关，并按以下方式控制：
在运转时出现油压“低”信号，应发出报警信号，但轧机不停车。
出现油压“过低”信号，轧机停车。
在运转时出现油流“低”信号，应发出报警信号，但轧机不停车。
出现油流“过低”信号，轧机停车。
（2）与油气润滑系统的连锁
从油气润滑系统机旁操作箱到主操作台的接点：
准备：
1=ok0=故障
只有报警信号送MMI和电铃。
（3）与轧辊冷却水系统的连锁：
预精轧机轧辊冷却水由电动水阀控制，预精轧机在其额定轧制速度的30%以上运转时，自动将轧辊冷却水打开，并在额定轧制速度的30%以下运转时，自动将轧辊冷却水关闭。
精轧没有冷却水不允许过钢。
3.7.3预精轧机前立活套
1）电气参数:
活套扫描器
起套辊电磁阀:
型号:
K25D2-25
线圈电压：
DC24V
工作方式：
电磁铁a得电，起套辊伸出
电磁铁b得电，起套辊收回
2）联锁控制要求：
（1）起套辊的控制；
起套辊的伸出和收回控制信号来自上游机架的负载检测、上游的活套扫描器或热金属检测器，对起套辊的伸出和收回须设定电气和气动延时的提前量，自动控制系统根据活套上游机架的轧件速度产生延时信号。
起套辊的控制有自动和手动方式，手动操作通过操作台上的选择开关来实现。
无论是手动还是手动操作，在轧件头部进入精轧机第一架之前或在侧活套发生事故时起套辊都不允许伸出，一旦轧件头部进入精轧机第一机架，起套辊必须立即伸出，否则将发生事故。
在自动工作方式，当下列条件之一成立，起套辊都会得到伸出：
A．在上游机架的负载检测到轧件头部且所需延时结束后。
B．活套下游机架的负载检测到轧件。
C．活套自身的活套扫描器检测到轧件并延时0.5秒后（此延时时间在现场按最低轧制速度下确保轧件进入下游机架而确定）。
在自动工作方式，当下列条件之一成立，起套辊都会得到收回信号：
A．上游传感器（热金属检测器、活套扫描器或上游第二个机架的负载检测）测到轧件尾部且所需延时结束。
B．当活套上游机架的负载检测到轧件尾部时。
2）活套位置自动控制
活套自动控制通过活套扫描器和活套调节器来控制，活套扫描器用以检测活套的大小，不断地对活套进行扫描，并产生正比于活套位置的输出信号，这一信号与活套调节器中的套量基准进行比较，得出套量偏差信号，此偏差信号经调节运算后产生速度修正信号，去调节活套上游机架的速度，并级联到上游各机架，以保持原设定的套量。
3.8精轧机组前侧活套
1）电气参数:
活套扫描器
起套辊电磁阀:
型号:
K25D2-25
线圈电压：
DC24V
工作方式：
电磁铁a得电，起套辊伸出
电磁铁b得电，起套辊收回
2）联锁控制要求：
（1）起套辊的控制；
起套辊的伸出和收回控制信号来自上游机架的负载检测、上游的活套扫描器或热金属检测器，对起套辊的伸出和收回须设定电气和气动延时的提前量，自动控制系统根据活套上游机架的轧件速度产生延时信号。
起套辊的控制有自动和手动方式，手动操作通过操作台上的选择开关来实现。
无论是手动还是手动操作，在轧件头部进入精轧机第一架之前或在侧活套发生事故时起套辊都不允许伸出，一旦轧件头部进入精轧机第一机架，起套辊必须立即伸出，否则将发生事故。
当轧件尾部脱离17号机架前，起套辊不应收回，如果轧件仍在17号机架内而起套辊收回，则活套可能塌陷，造成轧件重叠而进入侧活套的导卫，产生事故。
当轧件尾部离开17号机架后，起套辊必须立即收回。
在自动工作方式，当下列条件之一成立，起套辊都会得到伸出：
A．在上游机架的负载检测到轧件头部且所需延时结束后。
B．活套下游机架的负载检测到轧件。
C．活套自身的活套扫描器检测到轧件并延时0.5秒后（此延时时间在现场按最低轧制速度下确保轧件进入下游机架而确定）。
在自动工作方式，当下列条件之一成立，起套辊都会得到收回信号：
A．上游传感器（热金属检测器、活套扫描器或上游第二个机架的负载检测）测到轧件尾部且所需延时结束。
B．当活套上游机架的负载检测到轧件尾部时。
2）活套位置自动控制
活套自动控制通过活套扫描器和活套调节器来控制，活套扫描器用以检测活套的大小，不断地对活套进行扫描，并产生正比于活套位置的输出信号，这一信号与活套调节器中的套量基准进行比较，得出套量偏差信号，此偏差信号经调节运算后产生速度修正信号，去调节活套上游机架的速度，并级联到上游各机架，以保持原设定的套量。
当选择自动方式时，活套位置控制的正常程序如下；
A．当轧件进入活套下游的机架时，因冲击速降而形成活套。
B．活套形成经一定延时后，活套调节器自动投入工作，但必须满足下列条
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