Электромеханическое оборудование , эл.привод и автоматизация технологического комплекса формовочного стана ТЭСА 20-76

Содержание
Введение
1.Общая часть
1.1.Организация технологического процесса в ТЭСЦ-2 ОАО «СТЗ».
1.2.Стационарные установки
2.Специальная часть
2.1.Электромеханическое оборудование, электроснабжение и энергосбережение
2.1.1.Электромеханическое оборудование и электроснабжение ТЭСА 2076 ТЭСЦ-2 ОАО «СТЗ»
2.1.2.Внешнее электроснабжение
2.1.3.Энергосбережение
2.2.Электропривод формовочной линии ТПЭСА 20-76 ТЭСЦ-2 ОАО «СТЗ»
2.2.1.Расчет структурной схемы электропривода и синтез регуляторов системы управления электроприводом
2.2.2.Наладка преобразователя
2.3.Автоматизация формовочной линии
3.Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации электромеханического оборудования
4.Экономическая часть. Технико-экономические показатели проектных решений
Заключение
Список литературы

Электромеханическое оборудование , эл.привод и автоматизация технологического комплекса формовочного стана ТЭСА 20-76

В результате этих действий начнётся загрузка параметровРис.2.17. Окно выбора DNL-файла для полной перезаписи параметров преобразователяЗагрузка параметров индицируется синим «счётчиком»Рис.2.18. Индикация процесса записи параметров в преобразователь После завершения записи параметров преобразователя должно появиться окно с сообщением «Download for the file SIMOREG DC MASTER successfully complete», в котором нужно нажать иконку . Рис. 2.19. Сообщение об успешном завершении записи параметров в преобразователь Далее необходимо перейти в режим OFFLINE нажатием на иконку .Рис. 2.20. Увеличенное изображение области с иконкой для перехода в режим Offline Если в процессе параметрирования преобразователя посредством программного обеспечения DriveMonitor отображается сообщение о неудаче записи отдельных параметров, то необходимо вручную задать параметры, перечисленные в данном окне. По окончании параметрирования необходимо отсоединить интерфейсный кабель между преобразователем и персональным компьютером.Включение преобразователяВключить автоматический выключатель питания возбуждения QF10.Включить автоматический выключатель питания вентиляции преобразователя QF3.Включить автоматический выключатель питания электроники преобразователя QF4. Происходит загрузка электроники преобразователя. После проведения самодиагностики преобразователь переходит в соответствующее состояние.Включить автоматический выключатель питания катушки контактора КМ1 запитки возбуждения QF5.Включить автоматический выключатель питания цепей управления вводного автомата QF6.Включить автоматический выключатель питания логического реле LOGO! QF7.Включить автоматический выключатель питания розетки QF8.Включить автоматический выключатель QF9 питания ламп индикации состояния масляного выключателя и выходов логического реле LOGO!.На двери шкафа ШП1 переключатель «Масляный выключатель» повернуть в положение «Вкл» при этом загорается лампа «Масляный выключатель включен», подаётся силовое питание.На двери шкафа ШП1 переключатель «Цепи управления» перевести в положение «Вкл».Отключение производить в обратном порядке.Инструкция по параметрированию преобразователя Simoreg DC MasterПоследовательность параметрирования После включения электропитания системы управления преобразователем панель PMU или OP1S будут находиться в режиме индикации существующего состояния преобразователя (например, о7.0) или сообщения о возможных ошибках или предупреждений (например, F021). Состояния преобразователя даются в параметре r000.Установка доступа к параметрированию преобразователя.Нажать клавишу Р, а затем клавишами ▼ или ▲ выбрать параметр Р051= 40. Указанное состояние обеспечивает доступ к изменению всех параметров преобразователя. Если установка параметров выполняется впервые после получения преобразователя от завода изготовителя, полезно все параметры установить еще раз в исходное (заводское) состояние. С этой целью следует после нажатия клавиши Р клавишами ▼ или ▲ выбрать параметр Р051= 21 и подтвердить этот режим нажатием клавиши Р . При этом произойдет сброс всех параметров преобразователя в состояния, соответствующие исходным заводским настройкам преобразователя. Затем параметр Р051 автоматически сбросится в состояние Р051=40.В ряде случаев после возникновения каких либо ошибок в действиях оператора или режима «зависания» работы преобразователя полезно вновь выполнить процедуру сброса параметров в исходное (заводское) состояние установкой Р 051=21.Установить Р052 = 3 , обеспечивая тем самым отображение на индикаторе ПУ всех параметров преобразователя.Установка относительных номинальных токов преобразователяУстановить Р076.001 = ххх, обеспечивая разрешение ххх% номинальной нагрузки тиристорного преобразователя по выпрямленному току якоря двигателя.Установить Р076.002 = ххх, обеспечивая разрешение ххх % номинальной нагрузки тиристорного возбудителя по выпрямленному току обмотки возбуждения двигателя.Примечание: для преобразователей, мощность которых завышена по отношению к мощности электродвигателя, для их соответствия могут быть установлены более низкие значения указанных параметров (10%, 20%, 33,3%, 40%,50%, 60%, 66,6%, 70%, 80%, 90%).Так для двигателя типа 1GH6186 с номинальным током возбуждения 8,0 А при номинальном допустимом токе возбуждения преобразователя 25А следует установить Р076.002= 33,3%.Установка номинального напряжения питания силовых цепей преобразователя.Установить Р078.001 = 400, фиксируя номинальное напряжение питание тиристорного преобразователя равным 400 В.Установить Р078.002 = 400, фиксируя номинальное напряжение питание тиристорного возбудителя равным 400 В.Установка параметров электродвигателя.Установить Р081= 0, обеспечивая управление электроприводом при постоянном магнитном поле двигателя (заводская настройка).При необходимости управления электроприводом с ослаблением магнитного поля при регулировании ЭДС двигателя в двухзонной системе регулирования его скоростью установить Р081= 1. При это в коннекторе К0289 системы управления ЭДС двигателя, определяющем задание его ЭДС, будет автоматически установлено значение (Р101 - Р100 *Р110), которое индексируется в параметре r039. При Р081 = 1 необходимо дополнительно установить Р117 = 1, обеспечив доступ к параметрированию формы кривой характеристики намагничивания.Установить Р082 = 2, обеспечивая при остановке двигателя (состояние управления о7.0 и выше в параметре отображения состояния электропривода r000) снижение тока возбуждения двигателя до установленного в параметре Р257 значения черезвремя задержки, установленной параметром Р258.Р257 = 0,0 %, уменьшение тока при останове двигателя до нулевого значения (заводская настройка).Р258 = 10,0 с, время задержки, после которого происходит уменьшение тока возбуждения до нулевого значения (заводская настройка).Установить Р100 = ххх , фиксируя номинальный ток якоря IяНом двигателя равным ххх А.Установить Р101 = ххх, фиксируя номинальное напряжение якоря ияном двигателя равным ххх В.Установить Р102 = ххх , фиксируя номинальный ток обмотки возбуждения Iв ном двигателя равным ххх А.Установить Р103 = 0, фиксируя минимальный ток обмотки возбуждения Iовmin двигателя равным 0 А. Максимальное значение параметра Р103 должно быть менее 0,5* Р103 для возможности оптимизации контура регулирования тока возбуждения при работедвигателя с ослабленным потоком (при идентификации электропривода при установке Р051 =27).Установить Р109 = 0, фиксируя запрет установки зависимости ограничения тока двигателя от его скорости (заводская установка). При этом параметры Р104 ... Р108, определяющие функциональную зависимость ограничения тока двигателя от его скорости соответствуют заводской установке.При необходимости активации зависимости ограничения тока от скорости (при ухудшении коммутации тока в коллекторной части двигателя) потребуется установить Р109 = 1 и настроить параметрами Р104 ...Р108 функциональную зависимость между максимально допустимым током якоря двигателя и его скоростью.Установить Р114 = 10,0 мин, фиксируя значение эквивалентной тепловой постоянной времени двигателя, например для серии 1GH при 1= 1,7 IяНом равным 10 мин (заводская настройка).Параметры Р110 (сопротивление якорной цепи двигателя, Ом), Р111 (индуктивность якорной цепи двигателя, мГ), Р112 (сопротивление цепи обмотки возбуждения двигателя, Ом), Р115 (ЭДС двигателя при его максимальной скорости, % от ия ном), Р118 (ЭДС двигателя при его номинальной скорости, В) и Р119 (номинальнаяскорость двигателя, % пном) предварительно могут быть определены расчетным путем, либо взяты из каталожных данных двигателя и затем введены в соответствующие номера параметров. Однако жесткой необходимости в это нет, поскольку приведенные параметры определяются в дальнейшем в процессе идентификации двигателя при установке Р051 = 25и Р051 = 27.Выбор и установка параметров датчиков скорости двигателяУстановить Р083 = 1, подтверждая подключение выходных цепей аналогового датчика скорости (тахогенератора) к входным клеммам XT. 103, XT. 104 преобразователя. Выходной сигнал аналогового датчика скорости отображается в параметре r0002.Установить Р741 = ххх, фиксируя значение выходного напряжения тахогенератора при максимальной скорости двигателя равным Uхг = Ктгптах = ххх, В. Предельное значение Р741 = ±270 В.Для нереверсивного электропривода установить:Р671 = 1, Р672 = 0, обеспечивая разрешение задания скорости двигателя только в одном («положительном») направлении.Р743 = 1, обеспечивая выделение модуля сигнала обратной связи по скорости двигателя.При необходимости изменения знака обратной связи по скорости двигателя параметр Р743 должен быть переведен в состояние Р743 =3. При наладке электроприводов различных механизмов желательно значение параметра Р743 иметь одинаковым.Для реверсивного электропривода установить:Р671 = 1, Р672 = 1, разрешая задание скорости двигателя в различных направлениях (заводская настройка).Р743 = 0, разрешая прохождение сигнала обратной связи по скорости двигателя с различными знаками (заводская настройка).При необходимости изменения знака обратной связи по скорости двигателя параметр Р743 должен быть переведен в состояние Р743 =2. При наладке электроприводов различных механизмов желательно значение параметра Р743 иметь одинаковым.Установка параметров контура регулирования тока якоря двигателя.Основные параметры контура регулирования тока соответствуют заводской настройке и определяются в процессе идентификации преобразователя при установке Р051 = 25. Дополнительно, для ограничения темпа задания тока якоря и, соответственно, улучшения коммутационных условий в коллекторной части двигателя и уменьшения динамических нагрузок на редуктор привода устанавливаются:PI57 = 1, обеспечивая подключение между выходом регулятора скорости и входом контура регулирования тока задатчика интенсивности тока;Р158 = 0,01, обеспечивая постоянную времени задатчика тока равной 0,01 с.Установка параметров ограничения тока якоря и моментов двигателяУстановить Р169 = 1, выбрав тем самым структуру управления электроприводом с ограничением момента двигателя в функции его магнитного потока (заводская настройка). При постоянном потоке двигателя ограничение по моменту будет соответствовать ограничению по току двигателя.Установить Р170 = 0, выбрав тем самым структуру управления электроприводом с ограничением тока, определяемым ограничением момента двигателя (заводская настройка)Установить Р171 = 180+200, выбрав тем самым ограничение тока якоря двигателя в направлении «положительного» момента «1» двигателя равным 180+200 % от Р100, т.е. равным +1,8…+2 * IЯном. Ограничение значения Р171 выбирается исходя из допустимых значений тока двигателя (указываются в паспортных данных двигателя) и допустимых значений тока преобразователя.Установить Р172 = - 180+200, выбрав тем самым ограничение тока якоря двигателя в направлении «отрицательного» момента «11» двигателя равным -180+200% от Р100, т.е. равным - 1,8+2 Iя ном. Ограничения токов аналогичны Р171.Установить Р180 = 180+200, выбрав тем самым ограничение момента двигателя в направлении момента «1» равным 180+200% от номинального момента, т. е. равным +1,8+2МНОм- Ограничение значения Р180 выбирается исходя из допустимых значений тока и момента на валу двигателя (указываются в паспортных данных двигателя, либо по технологическим требованиям)Установить Р181 = - 180+200, выбрав тем самым ограничение момента двигателя в направлении момента «11 «равным -180+200% от номинального момента, т.е. равным -1,8+2МН0М- Ограничения момента аналогичны Р180. Примечание: кратность ограничений токов и моментов двигателя могут быть скорректированы при наладке.Установка параметров контура регулирования скоростиОсновные параметры контура регулирования скорости соответствуют заводской настройке и определяются в процессе идентификации преобразователя при установке Р051 = 26. Дополнительно, для ограничения темпа задания скорости двигателя и, соответственно, уменьшения динамических нагрузок на привод устанавливаются:Р303 = хх, обеспечивая разгон двигателя от нуля до номинальной скорости за времяXX = ДГр =MH0JMmii = ./Юном/ (1 • • .0,6)МНОМ , СР304 = Р303, обеспечивая торможение двигателя от номинального значения до нуля скорости за время Д/т, равное времени разгона двигателя (под действием того же динамического момента двигателя, с.Р305 = 0,1 Р303, обеспечивая начальное ограничение темпа разгона двигателя (закругление темпа) для ограничения рывков в приводе при разгоне на время tp =0,1 Atp с.Р306 = 0,1*Р304, обеспечивая начальное ограничение темпа торможения двигателя (закругление темпа) для ограничения рывков в приводе при торможении на время tT -0,Шт,с.Установка параметров аналоговых и логических цепей управления, моторпотенциометров, интерфейса двигателя, и т.п. в соответствии с таблицей параметров цепей управления.Идентификация параметров двигателя и замкнутых контуров регулирования токов возбуждения, якоря и скорости двигателя.Клавишами ▼ или ▲ установить параметр r000. Нажать клавишу Р и убедиться, что преобразователь находится в ожидании команды включения, т. е имеет место отображение состояния о7.0 или о7.1 - «готовность к включению».Установить параметр Р051 = 25, выбирая режим идентификации параметров контуров регулирования токов якоря и возбуждения двигателя. После установки преобразователь Simoreg на несколько секунд переключается в состояние управления о7.4, а затем возвращается в состояние о7.0 или о7.1 и ожидает ввода команд «Включить» и«Разрешение управления». Мигание десятичной точки на индикаторе состояния управления на панели PMU указывает на готовность преобразователя к идентификации параметров контуров регулирования токов якоря и возбуждения двигателя после поступления команд «Включить» и «Разрешение управления» преобразователь.Внимание! Если указанные команды не будут поданы в течение 30 сек, состояние ожидания этих команд прекратится и появится сообщение о сбое F052!.Переключателем SA1 «Готовность» и кнопкой SB1 "Пуск" пультов управления электроприводом (или временной их иммитацией путем подачи напряжения +24В на клеммы 38, 37 разъема XI71) подать команды "Включить" и «Разрешение управления» преобразователем. После автоматического входа преобразователя в рабочее состояние <о 1.0 («Работа») начинается процесс идентификации параметров контуров регулирования токов якоря и возбуждения двигателя. Процесс идентификации отражается на дисплее панели управления PMU миганием двухзначных чисел, отделенных друг от друга чертой.Продолжительность идентификации приблизительно 40 с. При этомавтоматически устанавливаются следующие параметры: Р110, Р111, Р155, Р156, Р255, Р256, Р826. По окончанию идентификации контуров регулирования токов якоря и возбуждения двигателя преобразователь автоматически возвращается в состояние о7.0 или о7.1.Установить параметр Р051 = 26 , выбирая режим идентификации параметров контура регулирования скорости двигателя.Выполнить идентификацию аналогично указанному выше. Процесс идентификации вновь отражается на дисплее панели управления PMU миганием двухзначных чисел, отделенных друг от друга чертой.Во время идентификации двигатель может достигать приблизительно 20% от максимальной скорости ! Продолжительность идентификации не менее 6 с. При этом автоматически устанавливаются следующие параметры: Р225, Р226, Р228. По окончанию идентификации контуров регулирования токов якоря и возбуждения двигателя преобразователь автоматически возвращается в состояние о7.0 или о7.1.При необходимости применения режима двухзонного регулирования скорости потребуется идентификация параметров контура регулирования скорости с учетом уменьшения его магнитного потока. С этой целью установить параметр Р051=27, выбирая режим идентификации параметров контура регулирования скорости двигателя при его уменьшенном магнитном потоке. Последовательность операций по включению и ожиданию результатов идентификации аналогична пунктам 3.5, 36, 3.7. Отличие лишь в том , что при идентификации скорость двигателя может достичь 80% номинального значения скорости двигателя. При идентификации автоматически устанавливаются следующие параметры: Р117- Р139, Р275, Р276.По окончанию идентификации на панели управления появится индекс Р051 и привод перейдет в состояние о7.2Проверить значение максимальной скорости двигателя. Если после идентификации установка максимальной скорости изменилась более, чем на 10%, то следует выполнить ручную корректировку коэффициента обратной связи по скорости (параметр Р113 - для импульсного датчика скорости или Р741 - для аналогового тахогенератора), обеспечив желаемое значение максимальной скорости двигателя. Если корректировка была существенной, то после нее следует вновь повторить идентификацию параметров контура регулирования скорости по пункту 3.5.Примечание. Автоматизированная идентификация параметров контуров регулирования тока и скорости двигателя обеспечивает приемлемые, но не оптимальные динамические показатели регулирования. При необходимости возможна дополнительная ручная оптимизация регуляторов с применением осциллографирования переходных процессов переменных электропривода при тестовых возмущениях на его входе.По окончанию параметрирования преобразователя полезно задокументировать для отчетности те параметры, которые отличаются от заводской установки. С этой целью устанавливается Р052 = 0, обеспечивая тем самым при последующем обращении к параметрам преобразователя отображение на дисплее панели управления только тех параметров, которые отличаются от заводской настройки.Автоматизация формовочной линииСистему управления станом ТЭСА 20-76 предлагается выполнить трехуровневой:Уровень рабочего места;Уровень выработки управляющих воздействий;Уровень приводов (рассмотренный выше).Рассмотрим основные элементы предлагаемой системы.Уровень рабочего места прокатчикаОсновным элементов данного уровня является сенсорная графическая панель оператора типа МР377. Используется для отображения значений состояния процесса прокатки, для отображения состояния комплекса технических средств (как контроллера с модулями ввода/вывода, так и преобразователя частоты).Приведем технические характеристики панели.Разработка графического интерфейса для данной панели осуществляется в среде WinCC Flexible. Выбор данного технического средства был обусловлен прежде всего необходимостью обеспечения легкостью конфигурирования программно-технического комплекса – благодаря пакету WinCC Flexible обеспечивается единая база тегов для контроллера и для панели.Приведем основные характеристики применяемой панели.Таблица 2.2Напряжение питанияНапряжение питанияВ пост.