JB／T 13500-2018  热轧无缝钢管生产线 自动化系统 通用设计规范

生产线中基础自动化系统的控制器一般采用PLC。PLC的程序循环典型周期为1ms～10mS，特殊

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邮政标准量应≥4Mb。PLC的输入/输出地址应预留15%的余量。

操作设备的设计及布置应满足以下要求： 生产线应按机组设计主控制台和现场控制台，主控制台应放置在安装有空调且视线良好的密闭 控制室内，控制室防护等级≥IP32； 一控制台面上电气元件的安装和布置必须考虑人机工程学及物流操作的方向、顺序和频次； 机组不常或每天只操作一次的操作元件应设置到操作终端（人机界面HMI）上，轧制过程经 常或需人工干涉操作的操作元件应设置在主控制台上； 一主控制台和现场控制台都应设置正常停车的蘑菇头按钮（不自复位），其功能应符合6.2.7.1的 规定； 一主控制台上应设置故障复位按钮，其功能应符合6.2.8的规定； 主控制台上应设置机组控制电源的接通与分断按钮，并在主控制台和现场控制台上均设置控制 电源的通断指示功能； 控制室内应设置液压站、稀油润滑站的油泵停止操作元件

操作方式的设计应满足以下要求： 一生产线按机组分别设置手动、半自动、自动三种操作方式，并分别设置指示功能； 生产线各机组部分机构设置控制室、现场两地操作功能，在控制室和现场的控制台上分别设置 两地操作的钥匙式选择开关，当两地选择一致时，可在选择地进行相应机构的操作

操作终端应具有工艺设备操作与故障信息诊断、轧制数据缓存的功能，还应有输入设定值 据及显示实际值、设备状态、设备参数的功能。

6.2.6电气传动系统

Mjzmax 最高转矩时负载最大转矩； Mp1 电动机额定转矩； Mi 基速时负载平均转矩； Mp2 最高转速时电动机转矩； n。电动机额定转速； 主传动系统和主要辅助传动系统调速性能应满足工艺设备要求的转速静、动态指标，如本标准 图3、图4及表1、表2表示某钢厂Φ340无缝钢管生产线主传动系统转速应控制的性能指标。 刚性连接的多电动机调速传动系统（如限动齿条装置）宜采用转速主从控制方式实现负荷的平 衡控制，其负荷不平衡度应小于或等于5%。 主传动系统、主要辅助传动系统、独立辅助工艺设备应具有独立的供电、保护和控制功能，在 主控室应设置这些系统和设备的运行正常、运行数据和故障指示信息，并建立与生产线自动化 控制系统的电气联锁。 生产线上物料运输的辊道电动机应满足在线带载起动，其起动转矩/额定转矩≥2.2；且电动机 一般为低压交流变频调速电动机，其调速控制的方式为VIF（电压/频率）开环控制。 低压（三相交流电源线电压为1000V以下）调速和恒速传动系统（MCC）中低压开关设备和 控制设备的设计和选择应符合GB/T14048.1～GB/T14048.6、GB/T14048.9、GB/T14048.11 的规定。

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表1转速抗扰动响应的过程数据

注1：表中表示电动机在额定转速空载运行下突加尖峰负荷时系统抗扰动过程的数据。 注2：%数值是相对于电动机额定转速的数值。

表2转速阶跃响应的过程数据

注1：表中表示电动机在额定负荷下突加100r/min的阶跃转速时系统响应的过程数据。 注2：%数值是100r/min给定值的相对量。

历机在额定负荷下突加100r/min的阶跃转速时系统响应 1/min给定值的相对量。

停车设计应符合GB/T16754—2008第4章、GB/T16855.1—2008第4章和第5章及GB5226.1 2008第9章的要求。

6.2.7.2停车分类

括设备单传动停车和机组停车，机组停车的分

一紧急断电：在配电室受电柜门上操作分断按钮或通过故障联锁分断供电回路完成，使机组除配 有机械制动以外的所有致动设备均处于不可控停车过程至停止，重要机械设备需设置掉电机械 制动设备；机组保留不间断电源和应急电源。 紧急停车：在主控室主控制台上操作控制电源分断按钮或通过故障联锁分断控制电源完成，使 机组的电气控制进入以下程序： ●主传动电动机、主要辅助传动电动机、变频辊道电动机进入可控停车程序至停止，延时后断开 主电源或使能： ●调整电动机、物料运输电动机进入不可控停车程序至停止； ●PLC输出模块（数字量模块、模拟量模块）的输出（除指示信息模块）断开； ●MCC和电磁阀的控制电源断开。 一正常停车：在主控室主控制台或现场控制台上操作机组停车按钮完成，使机组主传动电动机、 主要辅助传动电动机、变频辊道电动机进入可控停车程序至停止，但不分断主电源或使能，其 余控制设备停车方式同紧急停车。

6.2.7.3停车规定

生产线停车设计应满足以下规定： 停车的电路须采用硬线连接，同时停车信号需接入PLC控制器用于程序的停车处理和自监控。 一依据优先级别停车，紧急断电可中断紧急停车和正常停车的程序，紧急停车可中断正常停车的 程序。 主机（穿孔机、轧管机、定减径机、矫直机）正在过钢时，若液压站或稀油润滑站出现严重故 障而停止，相应机组将进入紧急停车的程序。 生产线某机组火警启动后，相应机组进入紧急停车程序。 紧急停车、正常停车不应停止以下项： ●所有指示信息； ●主电动机、主要辅助传动电动机的电动机风机、各类传动柜的风机； ●液压站液压泵、稀油润滑站油泵、各类水泵电动机； ? 液压系统压力、稀油润滑系统压力、各类水系统压力。

6.2.9现场检测元件

设计和选型应满足电气系统的信号要求，包括信号（数字量或模拟量、交流或直流、电流或电压） 类别、方向（数字量输出中包括PNP或NPN方式等）、幅值（DC4mA~20mA或0~10V模拟量信

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号、DC24V数字量信号等）和采样频率；应满足现场环境（温度、湿度、水、灰尘、机械损坏）可靠 使用的要求TZZB标准规范范本，防护等级达到IP54以上。

生产线过程自动化设备包括过程计算机的硬软件设备、网络设备、智能检测与分析设备，过程自 动化系统应具有模型优化和工艺数据生成及设定、轧辊和工具管理、生产计划管理、质量控制、物料 跟踪、报表及日志生成等功能。

生产线管理自动化设备包括管理计算机的硬软件设备、网络设备，管理自动化系统应具有生产 据统计、安排和控制生产、仓储管理及打印报表的功能

人孔标准生产线网络应设置硬件或者软件的防火墙

丁印日期：2020年3月30日F007

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