Автоматика транспортировки проката
Рольганги прокатных станов, транспортёры заготовок и готового проката. Высокотемпературные подшипники и ролики, прецизионные приводы с рекуперацией, скоростная логика ПЛК. Применяется в чёрной и цветной металлургии.
Транспортировка проката — одна из самых тяжёлых задач в промышленной автоматике. Горячий сляб или заготовка весом 20-40 т и температурой 1100-1250°C движется по рольгангу со скоростью до 20 м/с на выходе чистовых клетей. Автоматика должна обеспечить синхронность десятков секций, рекуперацию тормозной энергии, защиту роликов от перегрева и мгновенную реакцию на застревание — любая ошибка приводит к аварии стана с потерей смены.
Привод каждой зоны рольганга — отдельный двигатель с частотным преобразователем с общей DC-шиной: когда одна секция тормозит входящий сляб, другая разгоняет выходящий, и энергия перетекает между ними через шину, не уходя на тормозные резисторы. Такая схема у Siemens SINAMICS с модулями ALM экономит 25-40% электроэнергии прокатного передела.
Логика синхронизации работает на уровне PROFINET IRT с цикломм 1 мс — только такая скорость позволяет держать прокат в заданной геометрии между клетями, где рассогласование в 5 мс создаёт петлю или натяг на 0.5-1 м. Главный контроллер — Siemens S7-1500T с технологическими функциями Motion Control, обрабатывающий до 128 осей одновременно.
Защиты специфические: температура подшипников роликов (вода внутри ролика с датчиком температуры на выходе), контроль наличия воды в охлаждении (при пропадании — немедленный вывод проката, иначе ролики деформируются за минуты), оптические датчики положения проката для синхронизации клетей, датчики перекоса сляба. На холодных рольгангах — контроль искривления полосы, обрывов, скорости наматывания в моталках.
Применения: чистовые группы горячей прокатки, холодная прокатка листа, сортопрокатные станы (арматура, уголок, швеллер), трубопрокатные линии, транспорт заготовок между нагревательной печью и станом.
Частые вопросы
Зачем общая DC-шина на прокатном рольганге?
Прокатный стан работает в режиме постоянного обмена энергией между клетями: разгоняющая клеть потребляет, тормозящая — генерирует. Без общей DC-шины генерируемая энергия сжигается на тормозных резисторах (теряется и греет цех), с общей шиной она переходит в соседний привод и экономится. На горячем стане 2500 экономия достигает 15-25 МВт·ч за смену — это окупает инфраструктуру шины за 1-2 года.Можно ли автоматизировать старый прокатный стан с механическим приводом?
Да, типовая задача модернизации. Механический привод (муфты, редукторы, тормоза) заменяется на индивидуальные двигатели с частотниками, старая релейная логика — на [Siemens S7-1500](/glossariy/siemens-s7-1200). После модернизации стан получает до 30% прирост производительности и 20-40% снижение энергопотребления. Срок окупаемости 3-7 лет в зависимости от объёма производства.
Источники
- ГОСТ 14637-89 — Прокат толстолистовой из углеродистой стали — Росстандарт