棒材全连轧生产线电控系统
（一）产品及坯料
∙ 生产规模：年产50万吨园钢及螺纹钢棒材。
∙ 坯料： 160×160×12000mm,2396kg连铸坯。
∙ 代表产品及规格：Ф12－Ф50mm圆钢和螺纹钢，Ф12,14两切分。
∙ 钢种：低合金结构钢。
∙ 轧制速度：切分轧制最高设计速度16m/s，保证速度14m/s，单线轧制设计速度18m/s。
（二）车间设备及设施
车间轧机组成为粗轧机组Φ620×3＋Φ500×3,中轧机组Φ420×6,精轧机组Φ320×6共18架轧机，生产线上设炉前上料设备、炉后出炉设备,粗中精轧连轧机、粗中精轧飞剪、活套
形成器、齿条步进式冷床、定尺冷剪机、棒材收集、打包装置等辅助设备。主要设备列于表1，设备布置见车间工艺平面布置图。
主要工艺设备表
表1
序号 | 设 备 名 称 | 单位 | 数量 | 备 注 |
| 加热炉区设备 | | | |
1 | | 段 | 1 | |
2 | 热坯剔除台架 | 台 | 1 | |
3 | 钢坯提升机 | 台 | 1 | 交流电机驱动 |
4 | 冷坯上料台架 | 台 | 1 | 液压控制 |
5 | 装炉辊道 | 段 | 2 | 交流变频控制 |
6 | 称重辊道 | 段 | 1 | 交流变频控制 |
7 | 升降挡板 | 个 | 2 | 汽动 |
8 | 除鳞辊道 | 段 | 1 | 交流变频控制 |
9 | 出炉辊道 | 段 | 1 | 交流变频控制 |
10 | 夹送辊 | 台 | 1 | 交流变频控制 |
11 | 钢坯收集台架 | 台 | 1 | 玩具滑翔机制作 液压控制 |
| 主轧线设备 | | | |
1 | Φ620×3＋Φ500×3粗轧机组（平立布置） | 组 | 1 | 直流电机单独驱动，全数字PLC控制，轧机液压控制 |
2 | 粗轧切头飞剪 | 台 | 1 | 启停制 |
3 | Φ420×6中轧机组（平立布置） | 组 | 1 | 直流电机单独驱动，全数字PLC控制，轧机液压控制 |
4 | 中轧切头飞剪 | 台 | 1 | 启停制 |
5 | 立活套器 | 台 | 6 | 气动式，电磁阀换气 |
6 | Φ320×6精轧机组（平立布置） | pg接头 组 | 1 | 直流电机单独驱动，全数字PLC控制，轧机液压控制 |
7 | 精轧倍尺分段飞剪 | 台 | 1 | 启停制 |
| 冷床区、精整收集区设备 | | | |
1 | 冷床输入辊道 | 段 | 4 | 变频调速，电机单独驱动 |
2 | 拨料块装置 | 台 | 1 | 液压控制 |
3 | 床体本体 | 台 | 2 | 直流电机单独驱动 |
4 | 对齐辊道 | 组 | 1 | 交流电机驱动 |
5 | 移钢装置 | | | 交直流电机驱动 |
6 | 冷床输出辊道 | 组 | 1 | 交流电机驱动 |
7 | 剪切、剪后辊道 | 段 | 果树防虫网2 | 交流电机驱动 |
8 | 定尺机 | 台 | 1 | 气动式 |
9 | 630吨冷剪机 | 台 | 1 | 交流电机驱动 |
10 | 活动挡板 | 精油与肌肤百度影音 | 4 | 汽动式 |
11 | 输送辊道 | 个 | 1 | 辊道电机单独传动 |
12 | 输送装置前辊道 | 台 | 1 | 交流电机驱动 |
13 | NO.1输送装置 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
加密芯片14 | NO.2输送装置 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
15 | NO.3输送装置 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
16 | 拨料机构 | 台 | 1 | 交流电机驱动 |
17 | 短尺输送辊道1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
18 | 短尺收集台1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动火焰检测 |
19 | 短尺收集辊道1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
20 | 收集辊道1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
21 | 打捆辊道1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
22 | 料捆运输辊道1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
23 | 卸料链式运输机1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
24 | 料捆链式运输机1,2 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
25 | 齐头装置 | 台 | 2 | 交流电机驱动 |
| | | | |
另外，车间还有与生产线设备配套的天车、空压站、通风机、水泵房等。
（三）车间工艺流程
连铸坯上料： 热送辊道 → 链式提升机 → 装炉辊道1 → 装炉辊道2→
冷坯上料： 冷坯上料台架 →装炉辊道2 →称重辊道→加热炉。
钢坯出炉： 加热炉→除鳞辊道→出炉辊道→夹送辊→粗轧机
连轧： 粗轧机→粗轧飞剪 → 中轧机→中轧飞剪→立活套 → 精轧机→精轧飞剪
冷却及收集：冷床输入辊道→ 拨钢装置 → 冷床步进→对齐辊道 →移钢输出→冷床输出辊道→ 冷剪机 →输送辊道→输送装置 →短尺收集→收集装置→ 打捆装置 → 料捆运输→卸料装置 →成品库。
经过检查合格的连铸热坯通过热送辊道进入棒材车间原料跨内，由链式提升机提升到5m高的装炉辊道上。原料跨内的冷坯料用吊车吊至冷坯上料台架，在逐根送到装炉辊道上。热坯或冷坯再经过称重、测长后送至加热炉尾部，由推钢机推入炉内进行加热。
待钢温加热至950～1050℃时出炉，经高压水除鳞后由出炉辊道、夹送辊送往Φ620×3+Φ500×3 粗轧机列轧制6个道次，经粗轧切头飞剪切头尾后，再由Φ420×6中轧机组轧制4～6道次，轧件出中轧机组后，由中轧飞剪切头尾，进入Φ320×6精轧机组轧制2～6道次，轧制成产品，再经精轧飞剪剪切成倍尺，经冷床输入辊道，用拨钢装置上冷床，在冷床步进中冷却后，头部对齐，由移钢小车移至冷床输出辊道输出。
由辊道送入630吨冷剪处进行定尺剪切，剪切后的成品由人工短尺检验、收集、打捆、挂牌、称重入库堆放。
二、电气设备概述
(一)高低压供配电设备
1、简介
车间用电分四个等级，包括高压供电10KV,粗轧、中轧和精轧直流电动机供电DC660V、中精轧飞剪直流电动机供电DC440V及辅助设备交流电机供电AC380V，其中，AC10KV电源由变电所引来，双路供电（一路出故障，另一路可通过人工投入运行，承担全部负荷）。 整流变压器、动力变压器均布置在主电室一楼外侧，水处理动力变压器放置于水泵站旁。车间共设一个高压配电室、一个低压配电室、一个交直流传动自动化控制室、两个控制站。主电室一楼为高低压配电室，二楼为电缆夹层，三楼为交直流控制室。厂房内有炉前控制站和精整控制站。
各配电控制室所控范围如下：
∙ 高压配电室：位于主电室一楼内，外部10KV高压供电由此进入。高压开关柜、所有变压器的进线柜等布置在此。另外，高压配电室还向水泵房供两路AC10KV电源（一用一备，水泵房为一套独立系统）。
∙ 交直流传动自动化控制室：位于主电室三楼内。布置有炉后设备控制柜，粗轧6台DC660V电机、中轧6台DC660V电机、精轧6台DC660V电机直流传动控制柜，三台飞剪DC440V电机直流传动控制柜。活套扫描器及热金属检测器、光电编码器、接近开关、电磁阀等用于轧制区自动控制的自动检测元器件。自动化控制及计算机系统布置在三楼（二楼为电缆夹层）。
∙ 低压配电室：位于主电室一楼内，向主电室三楼炉后设备控制柜，精整区控制站、加热炉、稀油站、液压站、车间动力干线、厂房照明、天车、检修电源箱等地供电。给18台连轧机主电机及3台飞剪主电机冷却风机电机供配电。给机修跨供电等等。
∙ 炉前控制站：加热炉、热送辊道、热坯收集台架、提升机、冷坯上料台架、装炉辊道、称重辊道。
∙ 精整区控制站：冷床输入辊道变频电机、棒材冷床、630吨冷剪、输送辊道、棒材运输台架辊道、收集台架，短尺收集运输等设备电机供配电。给气动升降挡板、气动定尺机、气动齐头装置、气动打捆机、冷剪气路系统等气路上的电磁阀供电。其它供电如冷床上的主令控制器、接近开关等。
车间高压开关柜选用计算机综合保护中置式真空开关柜；低压开关柜选用JK型；直流电机传动控制及PLC选用德国西门子公司产品全数字6RA70装置及S7系列PLC。变频器选用法国施耐德公司产品。
此外，在主要设备旁、润滑站、液压站等处设若干操作箱，用于检修、机旁操作。在主轧跨立柱上安装380V和36V检修电源箱。全线布置有工业电视系统，测温仪及通讯系统等。
2、动力、整流变压器
所有低压AC380V电气设备由两台2000KVA、10/0.38KV动力变压器供电。水处理设备单独由两台1000KVA、10/0.38KV动力变压器供电。
18台直流主电机两两共用一台整流变压器（共九台）供电,其中2000KVA副边双绕组整流变压器三台，分别对6台618KW的直流电动机供电;2500KVA副边双绕组整流变压器四台,分别对6台821KW, 2台850KW的直流电动机供电。3000KVA副边双绕组整流变压器两台,分别对1台850KW, 3台1000KW的直流电动机供电。粗中精轧三台飞剪共用一台2000KVA副边单绕组整流变压器。
3、车间用电负荷：
车间电气设备的总装机容量为19800KW，其中直流电机装机容量为12600KW。低压交流用电设备装机容量为7250KW。
车间高压计算负荷为：
10KV总负荷，有功功率14450KW，无功功率15158KVar，视在功率20942KVA，自然功率因素0.69。若将功率因数提到0.9，需无功功率补偿8160Kvar,补偿后有功功率14450KW，无功功率6998KVar，视在功率16056KVA。
6KVI段负荷，有功功率6198KW，无功功率6323KVar，视在功率8854KVA，自然功率因素0.70。若将功率因数提到0.9，需无功功率补偿3320Kvar,补偿后有功功率6198KW，无功功率3003KVar，视在功率6887KVA。
6KVII段负荷，有功功率6491KW，无功功率6622KVar，视在功率9273KVA，自然功率因素0.7。若将功率因数提到0.9，需无功功率补偿3478Kvar,补偿后有功功率6491KW，无功功率3144KVar，视在功率7212KVA。
车间低压计算负荷为：
380V总负荷，有功功率2353KW，无功功率2285KVar，视在功率3280KVA，自然功率因数0.67。若将功率因数提到0.9，需无功功率补偿1146Kvar,补偿后有功功率2353KW，无功功率1139KVar，视在功率2614KVA。
380V母线I段负荷，有功功率1143KW，无功功率965KVar，视在功率1495KVA，自然功率因数0.76。若将功率因数提到0.9，需无功功率补偿411Kvar,补偿后有功功率1143KW，无功功率554KVar，视在功率1270KVA。
380V母线II段负荷，有功功率1211KW，无功功率1342KVar，视在功率1807KVA，自然功率因数0.67。若将功率因数提到0.9，需无功功率补偿755Kvar,补偿后有功功率1211KW，无功功率587KVar，视在功率1346KVA。
根据负荷计算结果选用两台容量为1600KVA的动力变压器用于低压供电。
4、谐波滤波及功率因数补偿
用于车间连轧机组主传动直流电动机均采用晶闸管整流装置，供电所产生的谐波，对供电电网造成公害，为了抵制谐波对电网的影响，提高功率因数，在10KV母线上应设置谐波滤波或功率因数补偿装置。
(二)加热炉周围辅助设备
A、设备的电气数据及功能要求
1、连铸坯热送辊道：一段，配用电机YGa132M2-6型、2.4KW、S5工作制，15台，可逆不调速。
2、钢坯提升机：一台，配用电机YZR280S-6型、37KW、978ypm.，FC=60%,电液制动器，1台，不可逆不调速，主令控制器控制周期工作。
3、装炉辊道：两段，配用电机YGa132M2-6型、2.4KW、S5工作制，9(13)台，均变频调速，两段单独控制。
4、称重辊道：一段，配用电机YGa132M2-6型、2.4KW、S5工作制，9台，变频调速。
5、冷坯上料台架：推钢机及推钢装置各一台，液压控制，接近开关和限位开关检测控制。
6、活动挡板：两台，汽动控制。
7、钢坯剔除台架：一台，液压控制，接近开关行程控制。
8、除鳞辊道：一段，配用电机Yga225M2-10型、15KW、S5工作制，1台，变频调速。
9、出炉辊道：一段，配用电机YGa132M2-6型、2.4KW、S5工作制，9台，变频调速。
10、夹送辊： 一台，下辊传动配用电机YP180L-4型、22KW，1台，变频调速。上辊升降、横移及锁紧均采用液压控制，接近开关检测及限位控制。
11、钢坯收集台架：一台，液压控制，限位开关行程控制。
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