负荷平衡控制在南钢矫直机上的应用
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传 动装 置 的转矩 修 正值 乘 比例调 节 系数 k 计算 出
它 的实时速 度 附加 给定 。 当系统 负荷 平衡 时 , 台 电机 的期望 转矩 为 每
一
( 1+ / +" ) 7 1 3 . 2
1 和 m。 1 " l 为各
式 中 机个 数 。
机 同轴增 量 编码 器通 过 D 板提 供 速度 反馈 信 号 , TI
第 4期
樊 星 星 , : 荷 平 衡 控 制 在 南 钢 矫 直 机 上 的应 用 等 负
使矫 直 机 传 动运 行 在 速 度 闭环 模 式下 , 而 提 高控 从
链功能、 速差 控 制 、 荷 分 配功 能 ; 对 点 网络 响 应 负 点
第3 9卷第 4 期 2 1 年 8月 01
现 代 冶 金
M o e n M ea lr y dr t lu g
V o .3 N o.4 1 9
A ug. 1l 20
负 荷 平衡 控 制在 南钢 矫 直 机 上 的应 用
樊 星 星 ,鹿 玮
( 京 钢 铁 股 份 有 限 公 司 , 苏 南 京 2 0 3 ) 南 江 1 0 5
根据 系 统 总负荷 转矩 可 以计算 出负 荷平衡 时 的期望 值转 矩 。负 荷平 衡控 制 的任务是 计算 出不 同操 作模 式下 提 供 给 相应 传 动 装 置 的附 加 给定 , 过 所 有装 通
样 各分 部 电机 的转 矩 , 样计 算 出系 统总 负荷转 矩 , 这
现
代
冶
收稿 日期 :0 10 一 2 2 1-3】 作 者 简 介 : 星 星 ( 9 9 )男 , 理 工 程 师 樊 17一 , 助
块及 B C I O技 术 可灵 活地 满足各 种 控制 系统 的控 制
功能需 要 。
整 个 负 荷 平 衡 控 制 系 统 组 成 : 制 单 元 采 用 控 TI 0工艺 板 , 动单元 为 3台 6 E O 驱 S 7变频 器 , 频率 分 辨 率为0 1 . Hz以上 , 变频专 用 电机作 为执行 单元 。 电
摘 要 :南京 钢 铁 股 份 有 限 公 司矫 直 机 系统 利 用 西 门子T1 0 艺板 , 0工 实现 了6E7变频 器 负载 平 衡 控 制 。 过 介 绍 该 S 通 系统 , 明 了 负载 平 衡 控 制 的 实现 方 法 及 注 意 事 项 。 说
关 键 词 : 直机 ; 矫 负荷 平衡 控 制 ; 变频 器 中 图分 类 号 : G3 3 2 T 3 . 3
2 负荷 平衡 的主 要 思想 及 算 法
负荷 平衡 控制 的 目标 在要 求各传 动 点速度 同步
的 同时 , 要求 负载 效率 均衡 , 即 一P / 同( P 相 P 为
3台驱 动 器 额 定 功 率 , 为 额 定 总 负 载 功 率 , = P, P +尸 +P , s 。P为 实 际总 负 载功 率 ; P , 分 P , P。 别 为 3台驱 动器 实 际负载 功率 , P=P +P +P。 则 : 。 如 果 使 P 一P *P1 P , P 一P *P2 P , 一P / P。 /
参考文献:
[ ] 陈伯 时. 1 自动控 制系 统 [ . M] 北京 : 械工 业 出版社 , 机
1 8O 9 .
后传 动设 备 的转矩 相差不 大 。所 以需要 对 负荷平 衡
控 制 的调制量 进行 限制 ( 一般 1 %左 右) O 。如果转 矩 和速 度两 个参 数 无法 通 过 负荷 平衡 调 节 一致 , 需 则
E3 西门子.I z SMOVE T M A TE R VE矢 量 控 制 使 用 R S RD I
大 全 .0 4 20.
[] 西 门 子. tn adD iei H t ol gM is2 0 . 3 Sa d r r o ln l . 0 1 v n R i l
导致 电机 电流差别 大 , 引起 电机 过热 ; 重 的 出现 电 严
引 言
矫 直 机 是 现代 中厚 板 工 艺 线 上 的 主要 生 产设
机 过流 , 至万 向连 接轴 断裂等 机械故 障 。 因此 , 甚 矫
直 机 的负荷平 衡控 制就 十分重要 。 备。 矫直机 利用 交错排 列 的矫 直辊 多 次反 向弯 曲 , 使 钢板 原始 曲率逐 渐减 小 , 而矫平 。 直辊通 常 多为 进 矫
性能要 求 。
式 中 A A A 。 n , n , n 为速 度 给定 的 附加 给 定 ; 为 k 比例 控制 系数 。
3 负 荷 平 衡控 制注 意 事 项
( ) 常状 况下对 于变 压器 , 1通 传动装 置 和电机 等
设备 , 在选 型 调试时 主要参 数相 同 。正 常情 况下 , 前
这 种传 动方式对 控 制系统 提 出了更高 的要 求 。无 论
V/ F控 制 还 是矢 量控 制 , 存 在 负 荷 分 配 不 均 匀 , 都
l rp G u2I Go I o I rp G ul o rp u3
图 1 机 械结 构 系 统 示 意 图
矫直 机传 动系统选 择西 门子 6 E7变频器 。 门 S 西 子 6 E7变频器 具有 良好 的驱 动性 能 , S 采用 先进 的矢 量 ( co o to) 制模式 , 变器 的功率 元件 采 Ve trC nr 1控 逆 用 I B 具有 多种功 能范 围广泛 的 电子模 板可 以选 G T, 择。 先进 的控 制软件 , 确保 最佳 的动态 响应 和卓 越 的 控制 性 能和高 度 的灵 活性 。多 种 自由功 能的功 能模
制 系统稳 速 精度 。由 T O I 0的 点对点 接 口, 实现 速度
Drv i e1 Drv ie2
速 度可 致 1ms 网络系统 结构 如 图 2所 示 。 。
…
警= = = = 二
图 2 网络 系 统 示 意 图
= =
:… 爹
以南 钢矫直 机 为例 ( 图 3 , , P 别 为 见 )P ,P 。 分
金
第3 9卷
置 的实 际转 矩可 以计 算 出平 均 转 矩 , 后 依 据 每 台 然
要考 虑存在 故障 的可能 。
() 2 由于实 际工作 中辊径 测量 , 反馈 的实 际速度 等存 在误差 ; 因此 负荷 平衡 控制需 要设 置一个 死 区 , 以防止 调节 器动 作 过 于频 繁造 成 系统 振 荡 ( 般设 一
为单 台 电机转矩 平均 值
个驱 动器 的转 矩 ; k和 k 为参 与 负载平 衡控 制 电 k ,z 。
不 同模式 下每 台传动装 置 的附加 给定 为
A 1 n 一 ( 1× 矗 A 2: ( 2x n 尼 A 3一 ( 3× n 点 一 1 × k ) p 一 m2 × k ) p 一 ,3 )× k p
4 结 束 语
矫直 机传 动系统 各个 传动 点既要保 持速 度一致
性, 又要 有一定 的速 差 。 同时具 有机 械相联 系 的传 动 点 又要 有 负荷 平衡 功 能 。西 门子 6 E S 7变 频 器具 有 VetrC nr l 制 功 能 , 有 很 高 的 可 靠 性 和 完 co o t 控 o 具 善 的功能 实 现 , 过 丰 富 的参 数组 态 和 附加控 制 工 通 艺板 T1 0 协调 工 作可满 足矫直机 对传 动 系统 控制 0、
9或 1 辊 , 2台及 2台以上 电机通 过 减速 机驱 动 。 1 由 南 钢矫 直 机 使用 了 上面 5根下 面 6根 , 计 1 总 1 根矫直 辊 。 前后 分3组 : 一组第 二组 各3根 , 三 组 第 第 5根 。其 机 械结构 系统 如图 1所示 。
1 系统 组成
P。 P , 达到 了负 荷分 配 的 目的 。 就 /
第 i台电机 的实 际负载 功率 , P 电机的 额定 功率 ) 。
图 3 电 控 系 统 结 构 示 意 图
在实 际控 制 当 中 , 由于 功率 P参 数为 一 间接量 , 所 以以转 矩或 转矩 电流 代替 电机 功率 。负 荷分 配采