Непрерывный прокатный стан ДУО 180

Citation preview

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

621.771(07) Д793

НЕПРЕРЫВНЫЙ ПРОКАТНЫЙ СТАН ДУО 180 Методические указания к выполнению лабораторных работ

Челябинск 2011

Министерство образования и науки Российской Федерации Южно-Уральский государственный университет Кафедра «Обработка металлов давлением»

621.771(07) Д793

НЕПРЕРЫВНЫЙ ПРОКАТНЫЙ СТАН ДУО 180 Методические указания к выполнению лабораторных работ

Челябинск Издательский центр ЮУрГУ 2011

УДК 621.771 (07) Д793

Одобрено учебно-методической комиссией физико-металлургического факультета

Рецензент Ю.Д. Корягин, д.т.н., профессор

Непрерывный прокатный стан дуо 180: методические указания Д793 к выполнению лабораторных работ / сост.: Ф.С. Дубинский, В.Г. Дукмасов. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. – 36 с. Методологически показаны устройства, способы и приемы управления станом дуо 180, сбором и обработки экспериментальной информации. Методические указания предназначены для студентов, обучающихся на физико-металлургическом факультете, по направлениям «Металлургия» и «Технологические машины и оборудование» с получением степеней бакалавров или магистров техники и технологии. УДК 621.771 (07)

© Издательский центр ЮУрГУ, 2011 2

ОГЛАВЛЕНИЕ 1. 2. 3. 4. 5.

Устройство стана ............................................................................................. …..4 Характеристика электроприводов стана ....................................................... …..4 Контролируемые параметры стана ................................................................ …..5 Управление станом. ......................................................................................... …..5 Регистрация основных технологических параметров процесса прокатки на стане .................................................................................................................. …..6 6. Обработка полученной информации ............................................................. …..7 7. Руководство пользователя .............................................................................. …..8 8. Работа систем управления станом ................................................................. …..8 9. Подготовка к работе ........................................................................................ …..9 10. Описание операций ......................................................................................... …..9 11. Аварийные ситуации ....................................................................................... …33

3

1. УСТРОЙСТВО СТАНА В состав лабораторного непрерывного двухклетевого реверсивного стана 180 (рис. 1) входит следующее основное оборудование:

Рис. 1. План расположения оборудования стана 180

− моталки с приводом 1, 2; − клети рабочие с горизонтальным расположением валков 3, 4; − привод рабочих валков, включающих шестеренные клети 5 и 6, редукторы 7, 8 с переменным передаточным отношением i = 20 и i = 36 , электродвигатели привода рабочих валков 9, 10; − пульт управления 11; − шкафы 12.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ СТАНА Рабочие валки клетей дуо 180 приводятся от электродвигателей постоянного тока типа П-81 напряжением 220 В, ток якоря 175 А, мощностью 32 кВт и скоростью вращения ротора 1500 мин–1, энкодером и регулированием частоты вращения в пределах 0…1500 мин–1 с тиристорными преобразователями. Номинальный момент электродвигателя – 200 Н·м. Допускается кратковременная перегрузка двигателя по моменту до 400 Н·м. Нажимные винты рабочих клетей приводятся от электродвигателей типа АИР80А4 с энкодером, мощностью 1,1 кВт, номинальной частотой вращения 4

1000 мин–1, с частотным регулированием в пределах 0…1500 мин–1 через редуктор с передаточным отношением i = 52 . Привод моталки осуществляется от моторедуктора типа МЦ2С125 с номинальной частотой вращения выходного вала – 63 мин–1, электродвигателем типа АИР112М4 с энкодером, мощностью 5,5 кВт и частотным регулированием в пределах 0…1500 мин–1 и динамическим торможением двигателя. 3. КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ СТАНА В таблице 1 приведен перечень контролируемых параметров стана. Таблица 1 Перечень контролируемых параметров на лабораторном стане № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Контролируемые параметры стана Ток якорной цепи электродвигателей привода валков клети 1 Ток якорной цепи электродвигателей привода валков клети 2 Частота вращения ротора электродвигателей привода валков клети 1 Частота вращения ротора электродвигателей привода валков клети 2 Частота вращения вала электродвигателя привода моталки 1 Частота вращения вала электродвигателя привода моталки 2 Ток электродвигателей привода моталки 1 Ток электродвигателей привода моталки 2 Усилие прокатки клети 1 Усилие прокатки клети 2 Крутящий момент в шпинделях клети 1 Крутящий момент в шпинделях клети 2 Перемещение нажимных винтов клети 1 Перемещение нажимных винтов клети 2

4. УПРАВЛЕНИЕ СТАНОМ Управление станом осуществляется с пульта управления, показанного на рис. 2. На пульте находятся: − органы управления клетями 1, 2; − органы управления моталками 3, 4; − ключ-бирка 5; − кнопки аварийного отключения и сброса аварийной ситуации 6; − переключатель режимов работы стана 7; − кнопка включения контакторов 8; − кнопка пуска автоматики 9; − переключатель совместной работы клетей 10; − устройство ввода (клавиатура и мышь) 11. 5

Рис. 2. Пульт управления станом

5. РЕГИСТРАЦИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ НА СТАНЕ Перечисленные в п. 3 параметры заменяются во время работы стана на холостом ходу и на каждой прокатываемой полосе, как в режиме непрерывной прокатки, так и в режиме прокатки в отдельных клетях стана. 5.1. Ток якорной цепи приводных электродвигателей клетей стана Значение тока якорной цепи электродвигателей привода валков клетей дуо 180 фиксируется на холостом ходу и при прокатке по всей длине полосы. Диапазон изменения 0…250 А, точность измерения – 1 %. 5.2. Частота вращения ротора электродвигателей привода валков клетей стана Частота вращения вала электродвигателя привода клетей фиксируется при прокатке по всей длине полосы и на холостом ходу. Диапазон измерения 0…1500 мин–1, точность измерения – ±1 мин–1. 5.3. Частота вращения вала электродвигателя привода моталки Частота вращения вала электродвигателя привода моталки фиксируются по всей длине с момента начала прокатки полосы и непрерывной группе до момента 6

окончания прокатки. Диапазон измерения 0…1500 мин–1, точность измерения – ±1 мин–1. 5.4. Усилие прокатки Усилие прокатки измеряется с помощью датчиков силы типа CL, устанавливаемых под каждый нажимной винт клетей стана. Максимальное усилие на датчике – 50 кН, класс точности – 0,05 %. Рабочий диапазон напряжения питания – 5…30 В. Рабочий температурный диапазон – 30…+80 °С. 5.5. Моменты крутящие Моменты крутящие измеряются с помощью специальных датчиков. Максимальный момент на одном шпинделе – 2 кН·м. Номинальный диапазон напряжения питания – 2,5…12 В. 5.6. Перемещение нажимных винтов Перемещение нажимных винтов рабочих клетей в диапазоне 0…20 мм, точность измерения – 1 %. 6. ОБРАБОТКА ПОЛУЧЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ На дисплей пульта управления стана выводятся следующие регистрируемые параметры: − ток якорной цепи приводных электродвигателей рабочих клетей стана; − частота вращения ротора электродвигателей приводов валков клетей; − частота вращения вала электродвигателя привода моталок; − усилие прокатки; − момент крутящий на шпинделях; − перемещение нажимных винтов клетей стана. Формируются следующие массивы информации для всего сортамента стана как в режиме непрерывной прокатки, так и в режиме прокатки в отдельных клетях стана: − максимальные и минимальные токи якорной цепи приводных электродвигателей клетей; − максимальные и минимальные частоты вращения валов электродвигателей клетей и моталок; − максимальные и минимальные величины усилия; − максимальные и минимальные моменты крутящие на шпинделях; − положение нажимных винтов рабочих клетей. По запросу, на дисплее отображаются рекомендуемые значения токов якорной цепи, частот вращения электродвигателей привода рабочих валков клетей и моталок, максимально допустимые значения усилий прокатки и моментов крутящих на шпинделях. 7

Предусмотрена возможность изменения установок для согласования режимов работы приводов валков рабочих клетей и моталок. 7. РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Данное руководство пользователя распространяется на программное обеспечение системы управления лабораторным непрерывным двухклетьевым реверсивным прокатным станом дуо 180, далее программное обеспечение (ПО). ПО обеспечивает следующие возможности, посредством человеко-машинного интерфейса на базе SCADA-системы фирмы Siemens: − контроль и управление процессом прокатки; − наблюдение за состоянием оборудования; − настройку параметров работы оборудования; − отображение предупредительных и аварийных сообщений; − архивацию технологических параметров и сообщений; − табличная и графическая обработка информации. 8. РАБОТА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ СТАНОМ Настоящее руководство предназначено для проведения прокатки различного сортамента проката на лабораторном непрерывном двухклетьевом реверсивном прокатном стане дуо 180. Программное обеспечение обеспечивает прокатку как в целях эксперимента так и в целях проведения лабораторных работ для студентов, для этого возможности пользователя регламентируются уровнем доступа пользователя. Существуют несколько групп пользователей, защищенные паролем: − наладчики – без ограничений доступа; − преподаватели – не доступно меню наладчика; − студенты – недоступно меню наладчика, запрещено удаление типов прокатки и ограничен доступ к архивным данным, в данном ПО фиксированное количество пользователей типа студент со следующими именами: Студент ФМ-№ группы, где № группы трехзначное число. При работе пользователя имеющего права «студента» имеет возможность выполнить прокатку по заранее заложенной схеме прокатки, создать и загрузить свою схему прокатки. Если вход в систему выполнен под пользователем группы «преподаватели», то имеется возможность: − создавать и изменять схемы прокатки в полном объеме; − выполнить прокатку по заранее заложенной схеме прокатки, либо вновь созданной; − производить просмотр временных диаграмм и настроек типа прокатки последней прокатки выполненной одним из студентов. При работе пользователя имеющего права «наладчика» к возможностям «преподавателя» добавляется доступ в меню наладчика, где устанавливаются пара8

метры необходимые для правильной работы системы управления станом. Имеется возможность удаления заранее заложенных типов прокатки, удаление архивных данных, администрирование пользователей – создание новых, удаление старых, изменение паролей. Технические требования персональному компьютеру (ПК) автоматизированного рабочего места (АРМ): − промышленное исполнение; − центральный процессор Pentium 4 с тактовой частотой 3 ГГц; − интегрированный порт Ethernet; − объём оперативной памяти – 1 ГБ; − объём дисковой памяти – 160 ГБ; − операционная система – Windows XP Pro. 9. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ При включении компьютера автоматически производится запуск программы человеко-машинного интерфейса, для запуска ПО вручную необходимо двойным нажатием левой кнопки мыши по иконке на рабочем столе запустить «Старт». Система при запуске автоматически проверяет работоспособность системы: − производит инициализацию архивов; − устанавливает связь с контроллером; − загружает список пользователей. Если все проверки произведены успешно, то система готова к работе. 10. ОПИСАНИЕ ОПЕРАЦИЙ ПО обеспечивает выполнение следующих операций: − старт работы системы; − организация архива сообщений; − регистрация пользователя; − выбор типа проката; − формирование структуры; − выбор архива проката; − графическая обработка; − помощь; − выдача таблицы результатов прокатки; − сравнение графиков процесса прокатки; − расширенная таблица результатов прокатки; − администрирование пользователей; − меню наладчика.

9

10.1. Описание элементов управления и отображения человеко-машинного интерфейса Элементы управления и отображения имеют следующие типы: − меню навигации по страницам – осуществляется переход по окнам; − графический элемент – отображает состояние системы; − текстовый элемент – информация, поясняющее то или иное событие, состояние; − поле вывода – текстовое поле, содержащее состояние о работе программы; − окно диаграмм – окно содержащее графическую информацию о процессе работы системы, в данном продукте используются только временные диаграммы; − окно сообщений – окно содержащее текстовую информацию о процессе работы системы; − поле ввода – текстовое поле для ввода пользователем параметров и настроек системы; − кнопка – элемент управления системой по нажатию которого производится то или иное действие; − кнопка перехода – кнопка, по нажатию которых производится переход с одной страницы на другую; − переключатель – объект управления который имеет два состояния переход из одного состояния в другое осуществляется путем нажатия кнопкой мыши на переключатель. 10.2. Стартовая страница Вид стартовой страницы показан на рис. 3.

Рис. 3. Стартовая страница 10

Элементы управления и отображения показанные на рис. 3 и доступные на всех страницах программы сведены в табл. 2. Таблица 2 Элементы управления и отображения доступные на всех страницах программы Тип Название Поле вывода Имя пользователя Режим работы Имя окна Дата и время Кнопка пеСтартовая страница реход Архив сообщений Выход из приложения

Меню Сообщения

Регистрация пользователя Администрирование пользователей Меню навигации Строка сообщений

Функции Имя текущего зарегистрированного пользователя Режим работы стана (ручной / автоматический) Текущее открытое окно Текущая дата и время Переход на стартовую страницу Переход на страницу архива сообщений Вызов окна «Завершение работы» (Выключение компьютера / Перезагрузка / Закрыть приложение) Вызов окна регистрации пользователя Кнопка вызова окна администрирования пользователей Осуществляется переход по экранам приложения Выводит последнее аварийное сообщение

10.3. Страница регистрации пользователя При первом запуске системы, если еще не зарегистрирован пользователь, то страница имеет вид приведенный на рис. 4.

Рис. 4.Страница регистрации пользователя при незарегистрированном пользователе 11

При зарегистрированном пользователе, имеющего соответствующие права, становятся доступны кнопки меню навигации и кнопки панелей управления. Вид страницы представлен на рис. 5.

Рис. 5. Вид стартовой страницы при зарегистрированном пользователе

Меню навигации позволяет переходить по окнам. Для этого необходимо щелкнуть по одному из меню и выбрать интересующее окно. Кнопки меню навигации представлены на рис. 6, 7, 8.

Рис. 6. Вид меню навигации «Стан»

Рис. 7. Вид меню навигации «Стан» 12

Рис. 7. Вид меню навигации «Наладчик»

10.4. Выбор схемы и режимов прокатки При зарегистрированном пользователе страница выбора схемы и режима прокатки имеет вид показанный на рис. 9, 10.

Рис. 9. Вид страницы выбора схемы и режимов прокатки при зарегистрированном пользователе

13

Рис. 10. Вид страницы выбора схемы и режима прокатки при зарегистрированном пользователе

Меню управления схемами прокатки представлено на рис. 11.

Рис. 11. Выбор схемы прокатки при зарегистрированном пользователе с правами доступа преподавателя, наладчика или администратора 14

Элементы управления и отображения показанные на рис. 9, 10, 11 сведены в табл. 3. Поля вывода «Параметры прокатки», «Материал», «Параметры заготовки», «Диаметр валка клети 1» и «Диаметр валка клети 2» показанные на рис. 9 идентичны полям ввода «Параметры прокатки» показанным на рис. 10. Параметры «Задание режима прокатки» сведены в табл. 3 и 4. Таблица 3 Элементы управления и отображения страницы выбора типа проката Тип Поле ввода/вывода

Кнопка

Название режима Название прокатки

Функции Отображается название загруженного режима прокатки или вводится новое название Данные прокатки Профиль и размеры получаемого проката Материал Материал проката Данные заготовки Профиль и размеры заготовки для прокатки Диаметр валка клети 1 Диаметр рабочего валка клети 1, мм (целое число) Диаметр валка клети 2 Диаметр рабочего валка клети 2, мм (целое число) Количество проходов Количество проходов текущего режима прокатки Сечение заготовки Площадь сечения заготовки в мм2 Таблица поле Переключение вида отображения имеющихся режимов прокатки в табличный вид либо к отображению только поля «Прокат» Удалить режимов Удаляет из списка выбранный режимов пропрокатки катки Новый режимов Создание нового режима прокатки прокатки Редактировать режим Возможность редактирования отдельных попрокатки лей таблицы режима прокатки не выбирая режим прокатки Первая запись Переход на первую строку таблицы режимов прокатки Предыдущая запись Переход на предыдущую строку таблицы выбора режима прокатки Следующая запись Переход на следующую строку таблицы выбора режима прокатки Последняя запись Переход на последнюю запись в таблице режима прокатки Сохранить режим Если в таблице выбрана существующая запрокатки пись – происходит перезапись параметров в этой строке. Если в таблице выбрана новая строка или нажата кнопка «Новый режим прокатки» - происходит создание нового.

15

Окончание табл. 3 Тип Кнопка

Название режима Выбрать режим прокатки Загрузить задание прокатки

Переключатель

Участие моталок в прокатке Участие клети №1 в прокатке Участие клети №2 в прокатке Участие клетей в проходе

Функции Происходит загрузка данных в таблицу «Задание режимов прокатки» Подтверждает ввод выбранного задания прокатки и переносит данные в контроллер, переходит на страницу общего вида Выбор участия моталок во всей прокатке Выбор участия клети №1 во всей прокатке Выбор участия клети №2 во всей прокатке Выбор участия соответствующей клети в соответствующем проходе, согласно положению переключателя в таблице «Задание прокатки»

Таблица 4 Параметры «Задание режимов прокатки» Столбец

Тип поля при пользователе студент

№ прохода № клети № мот/разм.

Тип данных

вывод

Тип поля при пользователе преподаватель, наладчик вывод

указатель

Номер прохода прокатки

вывод вывод

вывод вывод

указатель указатель

Ход пр./рев.

вывод

ввод

Фиксированный набор

№ и форма калибpa Зазор между валками, мм Размер калибра

вывод

ввод

Текст (лат.)

вывод

ввод

Число

Номер клети Указывает номер моталки которая является моталкой, а которая разматывателем в зависимости от направления прокатки в данном проходе Выбор направления прокатки в данном проходе(прямой ход от моталки 1 к моталке 2, при реверсивном наоборот) Текстовая графа описывающая номер и форму калибра клети Зазор между валками клети, задается в миллиметрах с точностью до 0,1 мм

вывод

ввод

Число

16

Описание

Размеры калибра (Нк – высота, Вк – ширина), задается в миллиметрах с точностью до 0,1 мм

Окончание табл. 4 Столбец

Тип поля при пользователе студент

Размер полосы

Тип данных

Описание

вывод

Тип поля при пользователе преподаватель, наладчик ввод

Число

Рпр, кН

вывод

ввод

Число

Мпр, кНм

вывод

ввод

Число

Двигатель клети/ n, об/мин Двигатель клети/ I, А Моталка/ Fм, кН

ввод

ввод

Число

вывод

ввод

Число

Размеры полосы (Нп – высота, Вп – ширина), задается в миллиметрах с точностью до 0,1 мм Номинальное усилие на шпинделях при прокатке Номинальный момент на шпинделях при прокатке Заданное значение частоты вращения вала двигателя клети, с точностью до 0,1 об/мин Рекомендуемое значение тока двигателя клети, с точностью до 0,1 А

вывод

ввод

Число

вывод

ввод

Число

вывод

ввод

Число

вывод

ввод

Число

Моталка/ I, А Разматыватель/ Fм, кН Разматыватель/ I, A

Заданное усилие с которым производится намотка полосы на моталку, с точностью до 0,1 кН Рекомендуемое значение тока двигателя моталки, с точностью до 0,1 А Заданное усилие с которым производится размотка полосы с разматывателя, с точностью до 0,1 кН Рекомендуемое значение тока двигателя разматы вателя, с точностью до 0,1 А

Отображение количества строк в таблице «Задание режимов прокатки» зависит от количества проходов задания прокатки и ограничено восемью проходами. Ячейки таблицы «Задание режимов прокатки», которые соответствуют механизму не участвующему в том или ином проходе, не используются программой, фактически заполняются белым по белому. 10.5. Общий вид стана Страница общего вида отображает состояние всех механизмов стана, данная страница показана на рис. 12. Общий вид имеет два вида области отображения состояния механизмов: клети и моталки (см. рис. 12). Области одинаковых механизмов идентичны. Область отображения содержит как графическое изображение самого механизма, так и отображение его параметров с кнопками и переключателями. 17

Механизмы отображаются красным цветом в случае если они не задействованы во всем задании прокатки и зеленым, если участвуют в прокатке. Параметры механизма (графические элементы типа «Усилие прокатки», поля ввода/вывода, кнопки и переключатели) отображаются только в случае активности механизма в текущем проходе.

Рис. 12. Общая схема стана

Таблица «Текущий проход» имеет идентичную структуру как и таблица «Задание режимов прокатки» описанной в табл. 4. Отличие структуры только в том, что указатель «№ прохода» преобразован в поле ввода/вывода и поле ввода/вывода «Ход. Пр./рев.» преобразован в поле вывода для всех групп пользователей. В случае если все механизмы остановлены и стан работает не в автоматическом режиме поле «№ прохода» является вводом , в противном случае выводом. Элементы управления и отображения показанные на рис. 12 сведены в табл. 5.

18

Таблица 5 Элементы управления и отображения страницы общий вид стана Тип Поле вывода

Название Режим прокатки Двигатель валков / n Двигатель валков / I Зазор Диаметр материала Моталка / Натяжение Моталка / двигатель / n Моталка / двигатель / I Пооцент скорости

Поле ввода

Стартовый диаметр

Кнопка

Установка нуля

Установка стартового диаметра Установить винты

Общий останов механизмов Следующий проход

Функции Параметры прокатки в целом Текущая частота вращения вала двигателя валков, мин.-1 Текущий ток двигателя валков, % относительно заданного в таблице «Текущего прохода» Текущий зазор между валками клети Текущий диаметр материала намотанного на барабан моталки Натяжение создаваемое моталкой при намотке / размотке, % относительно заданного в таблице «Текущего прохода» Текущая частота вращения вала двигателя моталки, мин.-1 Текущий ток двигателя моталки, % относительно заданного в таблице «Текущего прохода» Процент задания скорости вращения клетей относи тельно заданного в таблице «Текущего прохода» при совместном режиме управления клетьми в ручном режиме Начальный диаметр материала намотанного на барабан моталки, перед тем как моталка будет запущена Запускается процедура определения нулевого положения нажимных винтов и смещение нуля датчиков усилия. Данная процедура запрашивается по включению привода или при смене диаметра валков клети Ввод значения «Стартового диаметра» в частотный преобразователь Установка нажимных винтов в положение указанное в таблице «Текущий проход», активно при остановленных моталках и главных приводах клетей и когда не активны кнопки «Установка нуля», доступно в ручном режиме и заправке моталок Останов всех механизмов, доступна в ручном режиме и режиме заправки моталок Переход к следующему проходу в автоматическом режиме, производится останов механизмов, затем установка нажимных винтов в заданное положение следующего прохода и запуск участвующих в проходе механизмов 19

Окончание табл. 5 Тип Кнопка

Название Увеличить Уменьшить

Переключатель

Режим

Функции Увеличение частоты вращения валка клетей относительно указанных в таблице при совместном управлении в ручном режиме Уменьшение частоты вращения валка клетей относительно указанных в таблице при совместном управлении в ручном режиме Переключатель режима работы: нажат – заправка моталок или независимое от типа управление валка ми клетей, отжат – ручной режим; не доступен в автоматическом режиме

10.6. Временные диаграммы На странице выбора архива в виде таблицы отображены записи времени начала прокатки как в ручном, так и в автоматическом режиме. Данная страница показана на рис. 13. Для просмотра истории из списка необходимо выбрать нужную прокатку и нажать кнопку – в полях «День», «Месяц», «Год», «Часы», «Минуты», «Секунды» отобразится выбранное время. После этого необходимо нажать кнопку «Просмотреть». Сразу после этого осуществится переход к странице «Графики». Данная страница показана на рис. 14.

Рис. 13. Выбор архива 20

Рис. 14. Графики

Элементы управления и отображения, показанные на рис. 14, сведены в табл. 6. Таблица 6 Элементы управления и отображения на странице «Графики» Тип Поле вывода

Название Начальное время Временной интервал

История по прокату Кнопка

Просмотреть Кривые отдельно/совместно

Функции Задание времени, начиная с которого будет осуществляться просмотр графиков Отрезок времени, за который будет осуществлен просмотр. Может быть задан или в секундах или в минутах, при нажатии на соответствующую кнопку (по умолчанию – 5 минут) Отображает тип проката, который был в данном времени Применяются заданные значения начальной точки времени и заданный временной интервал Вывод в поле кривых отдельного или совместного отображения кривых (по умолчанию – совместно) 21

Окончание табл. 6 Тип Кнопка

Название Масштаб Показатели Механизмы

Поле

Кривые

Таблица

Результат в соответствии с графиком Y

Ось

X

Функции Вызов окна масштабирования оси значений каждой кривой (по умолчанию – автоматическое масштабирование), рис. 14 Выбор показателей, которые должны быть отображены в поле кривых Выбор механизмов, чьи показатели должны быть отображены в поле кривых Отображает изменение параметров с течением времени за выбранный промежуток времени Отображает значение параметров по времени, выведенных в поле кривых, в виде таблицы Автоматически масштабируемая ось значений кривых. У каждой кривой отдельная ось, со своим масштабом Ось времени

Кроме общих элементов управления поле кривых и таблица имеет свои, дополнительные элементы управления. Эти элементы представлены на рис. 15, 16 соответственно.

Рис. 15. Элементы управления графиками

22

Рис. 16. Элементы управления таблицей

Элементы управления графиками и таблицей, показанные на рис. 15, 16, сведены в табл. 7. Таблица 7 Элементы управления графиками и таблицей Тип Кнопка

Название Линейка Увеличить область Исходный масштаб Включить/отключить обновление Печать Статистика

Расчет статистики Уменьшить Увеличить Одна ось

Функции Появляется полоса, прокручивая которую вдоль графика, можно просмотреть значение переменной в конкретной временной точке Появляется возможность для увеличения конкретной области просмотра Возвращает графики к исходному масштабу Если включено, то показывает последние сохраненные параметры на данный момент, если выключено – отображает сохраненные параметры Печатает текущие графики. Действует только в состоянии отключенного обновления По нажатию кнопки, появляются две линейки, справа и слева ограничивающие область подсчета статистики. Используя линейки можно ограничить область расчета статистики для кривых Рассчитывает статистику выбранного линейками отрезка (минимальное, максимальное, среднее значение, отклонение) Уменьшает масштаб представления графиков Увеличивает масштаб представления графиков Использовать для всех графиков одну ось. Отображает значение каждой переменной в процентах от 0 до 100. Реальное значение рассчитывается из соотношения процентов к реальному масштабу каждой оси. Предварительно, масштаб всех осей должен быть одинаковый 23

Управление масштабированием графиков показано на рис. 17.

Рис. 17. Масштабирование графиков

Для изменения масштаба конкретной кривой необходимо щелкнуть мышкой по оси Y данной кривой и затем изменять масштаб. По умолчанию все графики имеют автоматическое масштабирование. Элементы управления масштабом графика, показанные на рис. 17, сведены в таблицу 8. Таблица 8 Элементы управления масштабом графика Тип Поле ввода Кнопка

Название Нижний предел Верхний предел Ручное/автоматическое масштабирование Применить

Функции Нижняя точка оси значений Верхняя точка оси значений Включает или отключает ручное масштабирование. При ручном масштабировании появляются необходимые параметры – верхний и нижний предел Применяет выбранные границы масштаба кривой

24

10.7. Страница архива сообщений На странице архива сообщений отображаются все сообщения которые формируются в процессе работы системы. Имеются 2 вида сообщений: аварии и предупреждения. Аварии – это сообщения о работе стана при которых происходит останов механизмов, такие как отказ привода, отказ датчика и т.д. Аварии необходимо сбрасывать кнопкой «Сброс аварий / проверка ламп» на пульте управления, либо кнопкой «Сброс аварий» на странице архива сообщений. Сброс аварий может выполняться только при зарегистрированном пользователе с уровнем доступа не ниже преподавателя. Вид страницы архива сообщений показан на рисунке 18.

Рис. 18. Архив сообщений (все сообщения)

Элементы отображения и управления страницы архив сообщений (рис. 18) сведены в табл. 9. 25

Таблица 9 Элементы управления и отображения страницы архив сообщений Тип Кнопка

Название Системные сообщения Аварии

Функции Отображение в таблице «Сообщения» только системных сообщений Отображение в таблице «Сообщения» только аварий Аварии и предупреж- Отображение в таблице «Сообщения» только дения аварий и предупреждений Предупреждения Отображение в таблице «Сообщения» только предупреждений Сброс аварий Сброс аварий Текущие сообщения Отображаются текущие сообщения о работе стана Архивные сообщения Отображаются архивные сообщения о работе стана

Описание столбцов таблицы «Сообщения» сведены в табл. 10. Таблица 10 Столбцы таблицы «Сообщения» Столбец Время Дата Текст

Описание Время возникновения события Время возникновения события Текст сообщения

Меню наладчика показано на рис. 19. В меню наладчика наладчика хранятся установки необходимые для правильной работы системы управления станом. Вид страницы меню наладчика представлен на рис. 19. Элементы отображения и управления страницы (см. рис. 19) сведены в табл. 11.

26

Рис. 19. Меню наладчика

Таблица 11 Элементы управления и отображения страницы меню наладчика Тип Поле ввода

Название Параметры стана в целом / Время разгона до максимальной скорости при участии моталок Параметры стана в целом / Время разгона до максимальной скорости без участия моталок Параметры стана в целом / Период дискретизации задания скоростей при совместном управлении клетями Параметры стана в целом / Корректирующий коэффициент при расчете скорости материала подаваемого на моталку

Функции Время, за которое стан разгонится до номинальной скорости всех работающих механизмах, соблюдения секвенса в динамике Время, за которое стан разгонится до номинальной скорости при не работающих моталках, для соблюдения секвенса в динамике Периодичность посылания скорости задания в привода клетей при совместном управлении

Коррелирующий коэффициент при расчете скорости материала подаваемого на моталку, для счисления диаметра материала находящегося на барабане

27

Окончание табл. 11 Тип Поле ввода

Название Параметры двигателей валков клетей / nн, мин.-1 Параметры двигателей валков клетей / Iн, А Параметры двигателей валков клетей / Мн, Нм Параметры двигателей валков клетей / nm -1 запр, мин. Параметры нажимных винтов / еразг/т, % Параметры нажимных винтов / hотвед, мм

Функции Номинальная частота вращения двигателя валков клети Номинальный ток двигателя валков клети Номинальный момент двигателя валков клети Максимально допустимая скорость вращения валков клети при заправке моталок

Процент от максимального ускорения привода нажимных винтов Безопасное расстояние между валками неработающей клети плюсуемое к положению соседней клети учавствующей в текущем прокате Параметры нажим- Максимально допустимое усилие на нажимных ных винтов / Fmax, кН винтах Параметры нажим- Время необходимое для реферирования имных винтов / Треф, м/с пульсного датчика положения ввода Параметры моталок/ Номинальная частота вращения двигателя моталnн, мин.-1 ки Параметры моталок/ Максимальное натяжение создаваемое моталкой Fmax, кН Параметры моталок/ Радиус принимаемый за текущий при управлении rном, мм моталкой при задании скорости Двух скоростной ре- Скорость изменения задания при начальном загулятор задания / V1, просе изменения ед./с Двух скоростной ре- Скорость изменения задания по истечению загулятор задания / V2, данного времени при удержании запроса изменения ед./с Двух скоростной ре- Время по истечению которого производится изгулятор задания / Тпе- менение скорости изменения задания рекл, м/с

10.9. Страница администрирования пользователей Страница администрирования пользователей позволяет создавать, удалять и назначать права группам пользователей, пользователям. Вид страницы администрирования пользователей представлен на рис. 20. Ввод нового пользователя представлен на рисунке 21. Элементы отображения и управления страницы (см. рис. 20, 21) сведены в табл. 12. 28

Рис. 20. Администрирование пользователей

Рис. 21. Ввод новых пользователей

29

Таблица 12 Элементы управления и отображения страницы меню наладчика Тип Кнопка

Название Функции Новый пользователь Создает нового пользователя в выбранной группе, с возможностью задания пароля и применения прав доступа всей группы к вновь создаваемому пользователю (права для каждого пользователя могут назначаться отдельно) Новая группа Создание новой группы пользователей, с возможностью определения прав доступа для группы Удалить Удаляет выбранную группу или пользователя из списка Применить Создает нового пользователя Выход без измене- Отменяет все изменения ний Поле Применить настрой- Задание ранее определенных прав доступа группы ки группы к пользо- к вновь создаваемому пользователю вателю Поле ввода Права доступа Определяет права доступа для конкретного пользователя или группы в целом. Выбранные права доступа выделяются красным кругом Имя пользователя Имя нового пользователя Пароль пользовате- Пароль для вновь создаваемого пользователя ля Подтверждение па- Подтверждение пароля для вновь создаваемого роля пользователя Поле вывода Группа пользовате- Доступные группы лей Пользователь Доступные пользователи

10.10. Управление работой стана в различных режимах Предусмотрены следующие режимы управления станом. 1. Управление станом в ручном режиме с использованием автоматизированного рабочего места (АРМ). 2. Управление станом в автоматическом режиме с АРМ. 3. Управление станом без АРМа. Управление станом с АРМ возможно только при зарегистрированном пользователе. При не зарегистрированном пользователе возможен режим управления станом без АРМа. После регистрации пользователя для запуска стана в работу необходимо выбрать (создать) тип прокатки, после загрузки задания прокатки в контроллер автоматически включаются контакторы участвующих в прокатке приводов. Включение контакторов можно произвести с пульта управления кнопкой «Включить контакторы» в случае их отключения (например: после нажатия кнопки «Аварий30

ное отключение» на пульте управления), если до этого было загружено задание на прокатку. После включения контакторов стан переводится в ручной режим. Для правильной работы нажимных винтов, при включении привода, либо после смены валков система запрашивает установку нулевого положения валков клети. При запуске установки нулевого зазора между валками клети, нажимные винты сводят валки клети до достижения упора и устанавливается нулевое положение датчиков усилия. В случае работы стана с моталками необходимо перевести стан в режим «Заправка моталок» и произвести заправку моталок. Ручной режим

В ручном режиме управление приводами валков клетей и моталок разрешается только в том случае если нажимные винты установлены в заданное положение указанное в таблице «Текущий проход». В случае если клеть не участвует в текущем проходе, то её валки должны быть разведены на безопасный зазор. Для приведения валков в заданное положение на странице общего вида стана необходимо нажать кнопку «Установить винты», либо с пульта управления кнопками «Отвести» / «Подвести» произвести установку винтов в заданное положение. В случае прокатки полосы при участии моталок, моталки работают в режиме поддержания заданного натяжения. Расчет натяжение производится приводом и зависит от диаметра материала на барабане. Вычисление диаметра барабана производится так же приводом исходя из скорости подаваемого(забираемого) материала. Поэтому в ручном режиме моталка работает совместно с клетью. Для начального определения диаметра барабана, во избежание ударов при запуске необходимо устанавливать диаметр материала после заправки моталок. При переходе из режима заправки моталок в ручной режим формируется запрос на ввод начальных диаметров материала на барабанах моталок. В ручном режиме задание натяжения моталки или разматывателя производится как кнопками «Больше» / «Меньше» с пульта управления, так и непосредственным вводом в таблицу «Текущий проход» значений натяжения в соответствующие графы. Непосредственное задание в таблицу возможно только при остановленных приводах моталок и валках клетей. В случае если в текущем проходе участвует только одна клеть, то задание скорости осуществляется только с пульта управления кнопками «Больше» / «Меньше» и ограничена величиной заданной в таблице «Текущий проход», вращение осуществляется только в направлении указанном в этой таблице. В случае если в текущем проходе участвуют обе клети, то управление заданием скорости осуществляется кнопками «Процент увеличить» / «Процент уменьшить» на странице общего вида стана, а изменение соотношения скоростей производится с пульта управления кнопками «Болыие» / «Меныие», что приводит к изменению значений заданий скоростей указанных в таблице «Текущий проход».

31

Режим заправки моталок

В режиме заправки моталок управление приводами валков клетей и моталок разрешается только в том случае, если нажимные винты установлены в заданное положение указанное в таблице «Текущий проход». В случае если клеть не участвует в текущем проходе, то её валок должен быть отведен на безопасное расстояние. Для приведения валков в заданное положение на странице общего вида стана необходимо нажать кнопку «Установить винты», либо с пульта управления кнопками «Отвести» / «Подвести» произвести установку винтов в заданное положение. Управление приводами в режиме заправки моталок при положении «Разд.» переключателя «Разд. – Совм. Управление» на пульте управления возможно только с пульта управления. С пульта управления задается кнопками «Больше» / «Меньше» скорость вращения механизмов и направление переключателем «Н-ОВ», причем управление механизмами не зависит от соседнего механизма. Ограничение скорости вращения механизмов осуществляется значением скорости вращения клети при заправке задаваемой в меню наладчика. При положении «Совм.» переключателя «Разд. – Совм. Управление» на пульте управления и участии обоих клетей в проходе задание скорости клетей в режиме заправки моталок осуществляется путем задания процента скорости обоих клетей относительно указанных в таблице «Текущий проход» на странице общего вида стана. При этом направление вращения всех механизмов осуществляется только согласно указанному в таблице «Текущий проход». В случае если моталки не участвуют в прокатке и включен режим независимого от задания управления валками клетей, то в этом случае управление вращением валков клетей будет производится независимо друг от друга и положения нажимных винтов, с ограничением скорости вращения при заправке задаваемым в меню наладчика. Автоматический режим

В автоматический режим стан переводится с пульта управления при переведенном переключателе «Ручн. – Автом. Режим» в положение автоматический и нажатием кнопки «Пуск автоматики», при условии что все механизмы участвующие в прокатке исправны и остановлены, также нажимные винты обоих клетей установлены в заданное положение соответствующее текущему проходу. В случае если переключатель «Ручн. – Автом. Режим» находится в положении автоматический, но не произведен, не нажата кнопка «Пуск автоматики» управление кнопками «Отвести» / «Подвести» и «Больше» / «Меньше» с пульта управления запрещается и задание скоростей на привода моталок и валков клетей обнуляется. В автоматическом режиме управление механизмами осуществляется автоматически, возможно только корректировать скорости валков клетей и натяжение моталок кнопками «Больше» / «Меньше» на пульте управления. После переключения с ручного на автоматический режим, номер прохода остается выбранным в 32

ручном режиме, переход к следующему проходу осуществляется нажатием кнопки «Следующий проход» на странице общего вида стана. По достижению последнего прохода при нажатии кнопки «Следующий проход» производится переход к первому проходу. 11. АВАРИЙНЫЕ СИТУАЦИИ При работе системы управления станом могут возникать различные аварийные ситуации, которые разделяются на следующие виды: − технологические аварии; − технологические предупреждения; − аварии связи; − аварии оборудования; − предупреждения оборудования. 1. Технологические аварии – аварийные ситуации при происхождении которых производится останов механизмов. 2. Технологические предупреждения – события предшествующие технологическим авариям, либо предупреждающие о невозможности выполнения каких либо операций. 3. Аварии связи – ситуация при которой пропадает либо становится не достоверным обмен данными между узлами системы. 4. Аварии оборудования – отказ тех или иных узлов системы по различным причинам. 5. Предупреждения оборудования – события предшествующие авариям оборудования, предупреждающие о перегрузках тех или иных узлов системы. 6. При возникновении технологических аварий и аварий оборудования необходимо после их устранения, произвести сброс аварий. 7. Сброс аварии производится путем нажатия кнопки «Сброс аварии / проверка ламп» на пульте управления, либо путем нажатия кнопки «Сброс аварий» на странице архива сообщений, которая доступна для пользователей с уровнем доступа преподаватель, наладчик или администратор. 8. Аварийные ситуации, возникающие при работе системы управления станом и заносимые в архив сообщений сведены в табл. 13. Таблица 13 Аварийные ситуации Вид Сообщение Технологические Аварийное отключение нааварии жимных винтов (задействовано аварийное реле) Аварийное отключение моталки (задействовано аварийное реле) 33

Причины и способы устранения Нажата кнопка «Аварийное отключение» на пульте управления, для восстановления работоспособности системы необходимо отжать аварийную кнопку и произвести сброс аварий. Сброс аварии нельзя осуществить при зарегистрированном пользователе студент

Продолжение табл. 13 Вид Сообщение Технологические Обрыв полосы моталки №1 аварии Обрыв полосы моталки №2

Перенапряжение на нажимных винтах

Технологические Предупреждение о достижепредупреждения нии максимального усилия левого винта клети №1 Предупреждение о достижении максимального усилия правого винта клети №1 Предупреждение о достижении максимального усилия левого винта клети №2 Предупреждение о достижении максимального усилия правого винта клети №2 Упор при сведении валков клети №1 Упор при сведении валков клети №2 Упор при разведении валков клети №1 Упор при разведении валков клети №2 Клеть №1. Скорость фактическая не соответствует заданной Клеть №2. Скорость фактическая не соответствует заданной

34

Причины и способы устранения В процессе прокатки закончилась либо оборвалась полоса или произошло проскальзывание полосы вдоль барабана моталки. Необходимо сбросить аварию, произвести восстановление рабочего положения полосы в режиме заправки моталок Усилие на любом из нажимных винтов превысило максимальное в течении заданного времени. Освободить валки, либо увеличить зазор между валками. Сбросить аварию. Сброс аварии нельзя осуществить при зарегистрированном пользователе студент Слишком малый зазор между валками при прокатке

При сведении / разведении валков клети происходит упирание либо заклинивание, что приводит к остановки перемещения нажимных винтов

Фактическая скорость вращения валков клети не соответствует заданной, причины: рассогласование скоростей вращения соседних механизмов

Продолжение табл. 13 Вид Аварии связи

Аварии связи

Сообщение Ошибка связи приводом моталки №1 Ошибка связи приводом моталки №2 Ошибка связи управляющим устройством приводами моталок Ошибка связи с выпрямителем моталок Ошибка связи управляющим устройством приводами нажимных винтов Ошибка связи приводом нажимных винтов клети №1 Ошибка связи приводом нажимных винтов клети №2 Ошибка связи приводом валков клети №1 Ошибка связи приводом валков клети №2

Аварии оборудования

Авария привода нажимных винтов клети №1 Авария привода нажимных винтов клети №2 Авария управляющего устройства приводами нажимных винтов Авария датчика нажимных винтов клети №1 Авария датчика нажимных винтов клети №2 Авария привода валков клети №1 Авария привода валков клети №2

35

Причины и способы устранения Нарушение связи с узлами частотного преобразователя приводов моталок. Проверить соединения кабелей и разъемов, а так же модулей связи

Нарушение связи с узлами частотного преобразователя приводов нажимных винтов. Проверить соединения кабелей и разъемов, а так же модулей связи Нарушение связи с приводом валков клети №1. Проверить соединения кабелей и разъемов, а так же модулей связи Нарушение связи с приводом валков клети №2. Проверить соединения кабелей и разъемов, а так же модулей связи Аварийное состояние частотного преобразователя приводов нажимных винтов. Сбросить аварию. Сброс аварии нельзя осуществить при зарегистрированном пользователе студент. Если после сброса при остановленных механизмах авария не исчезла, то требуется диагностика частотного преобразователя специальными средствами Датчик положения нажимных винтов не отреферирован за заданное время, т.е. датчик либо неисправен либо не подключен. Сбросить аварию Аварийное состояние привода валков клети. Сбросить аварию. Сброс аварии нельзя осуществить при зарегистрированном пользователе студент. Если после сброса при остановленных механизмах авария не исчезла, то требуется диагностика привода специальными средствами

Окончание табл. 13 Вид Аварии оборудования

Сообщение Авария привода моталки №1 Авария привода моталки №2 Авария управляющего устройства приводами моталок Авария выпрямителя приводов моталок Предупреждения Предупреждение привода оборудования нажимных винтов клети №1 Предупреждение привода нажимных винтов клети №2 Предупреждение управляющего устроиства приводами нажимных винтов Предупреждение привода валков клети №1 Предупреждение привода валков клети №2 Предупреждение привода моталки №1 Предупреждение привода моталки №2 Предупреждение управляющего устройства приводами моталок Предупреждение выпрямителя приводов моталок

Причины и способы устранения Аварийное состояние частотного преобразователя приводов нажимных винтов. Сбросить аварию. Сброс аварии нельзя осуществить при зарегистрированном пользователе студент. Предупреждение привода о перегрузке Предупреждение управляющей части об отклонениях работы преобразователя в целом Предупреждение привода о перегрузке Предупреждение привода о перегрузке Предупреждение привода о перегрузке Предупреждение управляющей части об отклонениях работы преобразователя в целом Предупреждение выпрямителя о перегрузке

Техн. редактор А.В. Миних Издательский центр Южно-Уральского государственного университета Подписано в печать 26.12.2011. Формат 60×84 1/16. Печать цифровая. Усл. печ. л. 2,09. Тираж 30 экз. Заказ 495/359. Цена С. Отпечатано в типографии Издательского центра ЮУрГУ. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76. 36