ВВЕДЕНИЕ 6
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ПРИВОДОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА 7
1.1 Тиристорный регулятор скорости ТРС-РВ-ТЯ 9
1.2 Электропривод унифицированный трехфазный нереверсивный ЭПУ1-
1-4847М 630а 13
1.3 Цифровые электроприводы постоянного тока ABB DCS550 15
1.4 Приводы постоянного тока SIEMENS SIMOREG DC MASTER 19
2 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 24
2.1 Описание нажимного устройства 24
2.2 Описание технологического процесса прокатки 24
2.3 Требования к электроприводу 26
3 ВЫБОР ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА, ДВИГАТЕЛЯ И СИЛОВОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 28
3.1 Расчет нагрузочной диаграммы 29
3.2 Проверка двигателя по нагреву 33
3.3 Выбор преобразовательного агрегата 34
3.4 Определение параметров объекта регулирования по якорной цепи.. .39
4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ 48
4.1 Общие требования к системе управления 48
4.2 Основные идеи построения систем управления 48
4.3 Определение быстродействия системы регулирования 49
4.4 Математическая модель объекта регулирования 50
4.5 Разработка контура тока 51
4.6 Разработка контура скорости 56
4.7 Расчет задатчика интенсивности 60
4.8 Разработка контура положения 61
4.9 Моделирование системы управления электроприводом 68
5 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ АВТОМАТИКИ 71
5.1 Режимы работы нажимных устройств 71
5.2 Разработка цифровой части САР 71
5.3 Описание процессора и модулей ввода/вывода 72
5.4 Описание языка программирования 76
5.5 Нахождение алгоритма работы логического устройства 77
5.6 Адресация переменных и программирование логического
контроллера 78
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 83
6.1 Характеристика объекта 83
6.2 Расчет экономического эффекта 83
6.3 Расчет единовременных затрат 86
6.4 Расчет затрат на НИР и подготовку производства продукции 90
6.5 Расчет периода возврата единовременных затрат и прибыли
предприятия 92
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 94
7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 94
7.2 Разработка мероприятий для обеспечения безопасных условий
труда 95
7.3 Расчет защитного заземления 99
7.4 Экологическая безопасность металлопрокатного производства 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 110
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 111
В металлургической промышленности прокатное производство, является одним из основных технологических процессов обработки металла давлением, наиболее широко используются системы автоматизированного электропривода.
Прокатные цехи являются основными при завершении технологической обработки металла в металлургической отрасли. В состав прокатного цеха входит собственно прокатный стан, механизмы для подготовки металла к прокатке, обработка готовой продукции, различные вспомогательные службы.
Кроме основной операции - прокатки металла, на прокатном стане производятся ряд вспомогательных операций. Для многих прокатных станов имеется необходимость изменять по условиям технологического процесса расстояние между рабочими валками. В большинстве случаев передвигается верхний рабочий валок. Механизм, с помощью которого изменяется положение рабочего валка называется нажимным устройством.
При проектировании реверсивного стана горячей прокатки одной из важнейших проблем является автоматизация нажимных устройств. Нажимные устройства главной универсальной вспомогательной клети являются наиболее сложными и ответственными по технологическим требованиям механизации стана.
Отличительной способностью процесса прокатки широкополочных балок в двухклетьевых реверсивных агрегатах, является то, что профиль подвергается одновременному обжатию в двух последовательно расположенных клетях (главной и вспомогательной).
С помощью горизонтальных и вертикальных валков главной универсальной клети совершается основная работа по деформации металла в процессе выкатки. Во вспомогательной клети с помощью горизонтальных валков осаживаются края полок, уширяющихся в открытом калибре главной универсальной клети, при этом бочки валков вспомогательной клети не касаются шейки балки. Это обстоятельство требует для всех пропусков соблюдения соотношения толщин шейки и полки балки. Выполнение этого условия достигается соответствующей особой точной установкой всех нажимных устройств обеих клетей.
В связи с этим, для точного выполнения технологического процесса стоит задача создания системы управления нажимными устройствами высокой точности.
В рамках данной ВКР была разработана автоматизированная система нажимных устройств высокой точности. В процессе проектирования применен ряд решений позволяющих, реализовать систему, которая удовлетворяет всем условиям технического задания. На основе технологической схемы была разработана функциональная комбинированная схема системы управления нажимных устройств, где предварительно были обозначены основные места контроля и управления автоматизированной системы. Комплекс принятых в данной работе решений позволит организовать экономичный, безопасный и автоматизированный процесс с гарантированным конечным результатом. Таким образом, создается комплексная система управления и диагностики главных и вспомогательных приводов «Блюминга 1500» и его технологического оборудования, что значительно упрощает проектирование, наладку и дальнейшее обслуживание и эксплуатацию оборудования.
