下载文档原格式
棒材倍尺飞剪剪切误差分析及改进措施摘要：本文阐述了陕西钢铁集团龙门钢铁公司轧钢厂棒材生产线上倍尺飞剪系统配置及控制方法，分析了棒材倍尺飞剪的剪切工作原理，针对影响剪切精度的倍尺测量及计算误差、剪切执行误差进行了分析和论述，总结出减小剪切误差的方案，在实际应用中提高了倍尺飞剪的精度，实现了倍尺飞剪稳定运行，达到了提高成材率的目的。
关键词：倍尺飞剪；剪切误差；改进措施0 引言陕西钢铁集团龙门钢铁公司轧钢厂棒材生产线倍尺飞剪是一台曲柄／回转联合式飞剪，飞剪的电气控制系统主要由西门子300系列PLC 315-2DP CPU、DI模块、DO模块、高速计数器模块FM350-1与剪刃同轴的高速接近开关、飞剪传动电机尾部编码器和西门子全数字直流调速系统6RA80装置及安装在3#飞剪前、后的热金属检测器组成。
高速计数器模块实时接收来自成品轧机编码器的脉冲信号。
倍尺飞剪是钢铁企业用来对金属坯料剪切加工的重要设备，与棒材生产工艺结合非常紧密，其性能的优劣将直接影响轧制生产线的作业率和成材率，同时倍尺飞剪的剪切精度对精整区员工的劳动强度、劳动生产率影响极大，因此保证倍尺飞剪稳定运行至关重要。
1 剪切工作原理1.1首支钢剪切步骤步骤1，测量前热剪到倍尺热剪距离,得到校对距离D；步骤2，PLC读出钢材至前热剪时，末架轧机脉冲数N1，PLC读出钢材至倍尺热剪时，末架轧机脉冲数N2；步骤3，计算当前比率，；步骤4，计算理论比率，；步骤5，根据步骤3，步骤4选择实际比率。
当时，实际比率=当前比率，当时，实际比率=理论比率；步骤6，计算首支剪切脉冲数，，其中首支倍尺长度为画面设置，实际比率根据步骤5选择。
步骤7，在前热检上升沿信号来后，末架轧机脉冲数与首支剪切脉冲数相等时，飞剪执行剪切动作。
1.2非首支钢剪切步骤步骤7，测量剪刃到倍尺热剪距离,得到校对距离D1；步骤8，PLC读出钢材至剪刃时，末架轧机脉冲数N1，PLC读出钢材至倍尺热剪时，末架轧机脉冲数N2；步骤9，计算当前比率，；步骤10，计算非首支剪切脉冲数，，其中非首支倍尺设定长度为画面设置，实际比率根据步骤4，步骤5，步骤9计算并选择。
《装备制造技术》2020年第12期棒材倍尺飞剪剪切稳定性改进措施刘士杰(柳州钢铁股份有限公司棒线型材厂，广西柳州545002)摘要：棒材倍尺飞剪剪切的稳定性，直接制约连轧线能否正常生产，因工艺调整而引起检测信号异常导致的倍尺飞剪误动作或不动作故障发生率较高，通过对倍尺飞剪的剪切控制原理进行介绍，并分析影响飞剪剪切稳定性的原因，总结改进热检安装冷却方式，实现倍尺飞剪运行稳定，提高产品成材率的目的。
关键词:倍尺飞剪；热金属检测器；定尺长度;码盘轴中图分类号:TG335文献标识码:A文章编号：#672-545X(2020)#2-0#6#-030前言柳钢棒线型材厂共有六条棒材生产线，每条轧线共有18架轧机，分为粗轧、中轧、精轧机组，所有轧机都为短应力线轧机，各架轧机均由直流电机单独传动。
在中轧机组及精轧机组前各设一台启停式飞剪对轧件进行切头、切尾及事故碎断。
精轧机组后设置了4台水冷箱，可以对精轧机组出来的螺纹钢筋进行冷却，精轧后最后一段水箱后设置了成品倍尺3#飞剪，对轧件分段剪切，倍尺飞剪的性，直制生产的，对成材产率影要叫为了提高企业竞争力，降低钢厂生产成，棒材生产对成品上冷进后水冷却后螺纹钢由980!降280!300~1400°C)，在轧制中水水后，轧件水 ，断，倍尺飞剪动动轧件在冷钢水 动直成材及业。
对其做出应的改进倍尺飞剪剪切。
#倍尺飞剪控制系统1.1硬件配置了直流电动机，型号为Z355-6C355kW电电660V电枢电流590A,额定转速530r/min,励磁电压220V,电流为18.9A,直流传动控制的是西子直流调速装置，型号为6RA7095-4KV62-0-Z+ K11+K01+G95,PLC控制系统采用的CPU型号为6ES7414-2XK05-0AB0、高型为HSC6ES7450-1AP00-0AE0、定位模块型号为AXIS 6ES7453-3AH00-0AE0,检测元件主要有三台热金属检测仪HMD0、HMD1、HMD2,出口轧机脉冲编码、机。
倍尺飞剪的剪切自动化控制作者：刘畅来源：《数字技术与应用》2013年第03期摘要：本文简要介绍了宣钢型棒厂高强度棒材生产线3#飞剪的工艺特点，并对其剪切精度和操作方法进行了介绍。
关键词：剪切精度优化剪切倍尺长度 S120系统中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）03-0012-011 前言宣钢型棒厂二棒生产线引进意大利工艺，全套设备由达涅利提供，中冶京城进行调试，年产量可达100万吨以上。
本生产线可生产直径Φ12～Φ50mm的带肋钢筋和Φ18～Φ50mm的圆钢棒材，主要以二切分和三切分为主，最高轧制速度可达18米/秒。
倍尺飞剪有曲柄式、回转式、曲柄+飞轮三种，可针对不同的工艺要求进行选择。
2 飞剪的组成及原理飞剪传动部分由电机、齿轮减速箱、剪机及碎料收集装置等装置组成。
其中所有电机均为交流电机，传动系统全部采用西门子公司的Sinamics S120系列产品。
Sinamics S120是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，它不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。
其强大的定位功能能实现轴的绝对、相对定位。
内部集成的DCC（驱动控制图表）功能，用PLC的CFC编程语言来实现逻辑、运算及简单的工艺等功能。
Sinamics S120产品包括：用于共直流母线的DC/AC逆变器和用于单轴的AC/AC变频器。
共直流母线的DC/AC逆变器通常又称为Sinamics S120多轴驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块分开，一个电源模块将三相交流电整流成540V 或600V 的直流电，将电机模块（一个或多个）都连接到该直流母线上，特别适用于多轴控制，尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。
优点是各电机轴之间的能量共享，接线方便、简单。
单轴控制的AC/AC 变频器，通常又称为Sinamics S120 单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块集在一起，特别适用于单轴的速度和定位控制。
高速棒材倍尺剪控制原理及优化剪切
首先，高速棒材倍尺剪控制原理涉及到材料力学、机械设计和
控制工程等多个领域的知识。
在高速棒材倍尺剪切过程中，控制原
理主要包括力学原理和控制系统原理。
在力学原理方面，需要考虑
材料的强度、硬度以及切割过程中受到的力的大小和方向，以确保
切割过程中不会出现材料损伤或者设备故障。
在控制系统原理方面，需要设计合理的控制算法和系统结构，以实现对切割过程中刀具的
位置、速度和力的精确控制。
其次，优化剪切涉及到生产效率、切割质量和能耗等方面的考虑。
在优化剪切过程中，需要综合考虑切割速度、刀具材料、刀具
几何形状、切割压力和切割温度等因素，以实现切割过程的高效、
精确和稳定。
同时，还需要考虑材料的节能利用和设备的维护成本，以实现切割过程的经济可行性。
最后，从工程实践的角度来看，高速棒材倍尺剪控制原理及优
化剪切需要结合具体的生产设备和材料特性来进行研究和应用。
需
要通过实验和数据分析来验证和优化控制原理和剪切参数，以实现
高速棒材倍尺剪切过程的稳定性和高效性。
综上所述，高速棒材倍尺剪控制原理及优化剪切涉及到多个领域的知识和技术，需要综合考虑材料力学、控制系统原理和工程实践等方面的因素，以实现切割过程的精确、高效和稳定。
棒材3#飞剪剪切控制及改进措施【摘要】棒材生产轧制过中，因信号闪烁，引起3#飞剪误动或不动，不能满足生产设备的控制要求。
基于此对3#飞剪的剪切控制原理进行介绍，并分析影响飞剪剪切精度及稳定性的原因以及总结改进方法。
经过实际应用和不断改进，现在3#飞剪已经达到工作稳定、剪切精度高、便于维护、能获得较大的产品收得率。
【关键词】3#飞剪；热金属检测器；T400前言我厂棒材生产线由18台轧机和3套飞剪组成。
1#飞剪位于6#轧机后，用于粗轧坯的切头和事故碎断；2#飞剪位于12#轧机后，用于中轧切头和切尾；3#飞剪是倍尺飞剪，用于棒材产品的倍尺分断。
3#飞剪运行是否可靠对产线作业率和成材率至关重要。
我厂3#飞剪的控制信号主要是7#活套（loop7）的开关量信号、18#轧机后的热金属检测器（HMD24）信号及3#剪前热检（HMD25）信号、3#飞剪的速度编码器等。
Loop7负责提供3#剪的连续剪切信号，HMD24负责倍尺计长，HMD25判断lastbar。
速度编码器负责速度脉冲及倍尺长度脉冲信号的采集。
棒线投产后为了保护活套和轧辊，操作人员在相应位置安装了水管进行降温，多次造成Loo7、HMD24信号闪断，造成3#飞剪信号采集出错3#飞剪误动或不动。
基于上述原因对其做出相应的改进和完善，保证了正常剪切并且提高了剪切精度，达到了预期目的。
二、3#飞剪控制系统1、硬件配置电机：直流他励电动机，型号为ZFQZ-355-42，额定功率为361KW，额定电枢电压为550V，额定电枢电流为713A，额定转速为500/1000r/min，励磁电压为220V，励磁电流为23.6A。
主传动：西门子直流调速装置6RA7085-型，带T400工艺卡检测元件：热金属检测器（HMD24、HMD25）、活套扫描器Loo7、3#飞剪速度编码器PLC系统：CPU、高速计数器模块（HSC）、数字输入输出模块（DI/DO）以及电源模块等。
2、剪刃位置控制飞剪控制系统中，剪刃的位置是用角度表示的剪刃的位置是随传动电机按一个方向旋转，旋转一周为360°，剪刃的运动轨迹见图2。
棒材倍尺分段飞剪优化剪切原理程知松!北京科技大学轧钢研究所"北京#$$$%&’摘要就国内棒材倍尺分段飞剪两种运行模式常规分段和优化剪切分段作了详细分析"阐述了常规分段剪切原理(适用范围及其弱点"提出了精确优化剪切概念"采用实时预报分析下一根轧件的单位长度质量来精确计算下一根坯料轧出的成品总长"从而控制轧件分段长度及分段段数"并指出实现精确优化剪切的必要条件即坯料单根称重(轧件跟踪及二级自动化系统)关键词棒材分段飞剪优化剪切中图法分类号*+&&&,-.#文献标识码/012345465223781937631:;<09=>9?3@3?378A B;>9C D E F+G H I J K L M!N K O O I L MP L J Q I Q R Q S K T U L I V S W J I Q XK T Y Z I S L Z S[L\*S Z H L K O K M X]S I^I L M"]S I^I L M#$$$%&’>=A29>62P LQ H I J_[_S W"Q‘KW R L L I L Ma K\S K T Z I V I O b[W\I V I\I L MJ H S[W I L Z O R\I L MZ K L V S L Q I K L[O Z R Q Q I L M[L\K_Q I a R a Z R Q Q I L MI J J_S Z I T I Z[O O X[L[O X c S\"b S Z[R J S K T Q H S T K W a S W\S T S Z Q"Q H S Z K L Z S_Q K T [Z Z R W[Q SK_Q I a R a Z R Q Q I L MI J_R Q T K W‘[W\"b Xa S[L JK T[L[O X c I L MQ H SZ R W W S L Q W K O O I L MJ Q[Z dR L I Q O S L M Q H‘S I M H Q[L\T K W S Z[J Q I L M Q H S L S e QW K O O I L M J Q[Z d_W K\R Z QQ K Q[OO S L M Q H,fS[L‘H I O S Q H S L S Z S J J[W XZ K L\I Q I K LT K WW S[O I c I L M[Z Z R W[Q SK_Q I a R a Z R Q Q I L MI J_K I L Q S\K R QQ H[QI JJ I L M O Sb O K K a ‘S I M H"W K O O I L MJ Q[Z dQ W[Z d I L M[L\Q H S J S Z K L\M W[\S[R Q K a[Q I K LJ X J Q S a,g;hi09?A b[W"\I V I\I L MJ H S[W"K_Q I a R a Z R Q Q I L Mj问题的提出目前"尽管全国的棒材轧机都使用了倍尺分段飞剪将成品轧件分段后上冷床冷却"但对飞剪的控制要求却不尽相同"有的要求切头!或切尾’加分段"有的仅仅是分段)就分段剪切功能而言"存在着优化剪切和常规分段剪切两种形式)目前国内k$l以上的棒材生产线采用的是简单的常规分段剪切方式"即将分段后的长度为用户要求的定尺倍数且小于冷床上料的最大长度"用式!#’和式!-’表示如下mno p q r q s.tu vw!x$$$y#$$$$’!#’z$q v$q n${|o}q n.n‘!-’式中n~~飞剪分段剪切长度"a a!p~~倍尺数!r~~用户要求的成品定尺长度"a a!s~~金属热膨胀系数"根据钢种和终轧温度确定!收到修改稿日期m-$$&"$k"##联系人m程知松"副研究员"$%&%’$p()*%++,$+},$pt~~考虑成品下冷床定尺剪切误差余量"为#$$y-$$a a!v~~冷床床面宽度"a a!z$(v$(n$~~轧制坯料长(宽(高尺寸"a a!|~~成品断面面积"a a-!}~~分段剪切刀数!n‘~~某根坯料轧出的成品分段后最后一段长度"a a)由于轧机是连续生产"某些高效(高产的连续轧机轧制间隙时间甚至控制在#J以内"几乎接近无头轧制"若尾段长度n‘不合适"很容易造成上冷床事故)解决的途径一是定坯轧材"即根据成品尺寸综合考虑计算坯料合适的长度来组织生产!二是控制轧制节奏"控制前后两根坯料之间的间隙时间"让前一根坯料的尾段平稳地上冷床)其中靠定坯轧材居多"尤其是对联合企业"本企业有连铸"调整坯料长度还是比较容易实现的)而对调坯轧材企业"只能靠控制轧制节奏!牺牲部分产量’或分解外购的坯料"牺牲部分坯料来组织生产)总之"都是给坯料组织带万方数据来不少麻烦!若对成品倍尺分段飞剪进行优化剪切控制"坯料组织将得到彻底的解放!而目前国内只有少数企业装备水平较高的棒材生产线上的倍尺分段飞剪使用了优化剪切技术!#解决的方法正是由于优化剪切具有诸多优点"国内专家也作了不少探讨"基本思想是一致的"即当尾段长度$%小于冷床上料的极限长度$&时"从倒数第’段找一个定尺给尾段"若一个定尺还不行"再增加一个"直至倒数第’段接近$&时还不能满足要求"将从倒数第(段找定尺给尾段"如此下去!若尾段长度小于()*+"可将最后一刀不剪"直接上冷床!$&可按式,(-计算!$&./01,(-式中/22轧件速度"++345122冷床拨入动作周期"4!目前大多数采用的是直接理论计算"即根据坯料尺寸或质量除以成品断面面积来计算成品总长"这样虽然控制程序简单"但效果不一定很理想"有可能出现临界状况"即计算出的$%正好等于$&或略大于$&"如果成品尺寸出现较小的波动如孔型磨损等或坯料上的尺寸误差"实际的$%就可能小于$&"如果下一根轧件跟得较紧"就有可能出现冷床6耍龙7事故!为此"笔者根据多年的棒材生产线设计及调试经验"提出精确优化剪切概念"即将尾段长度计算更精确化!为了更精确地计算$%"除了剪切控制程序上要增加一些功能外"还必须具备以下几个外部条件8,9-加热炉尾部坯料入炉前须有单根坯料在线称重装置5,’-坯料跟踪"车间自动化需要二级网络通讯5,(-加热炉燃烧控制较好"坯料烧损量基本恒定5,:-分段飞剪剪切精度要求高"最好使用启停工作制飞剪"分段剪切误差;*/,轧件速度/的单位是+34"剪切误差单位是++-!其中条件,9-对于步进式加热炉比较容易实现"因为坯料是单根由辊道送进炉内!对推钢式加热炉来说"目前大多数棒材厂都不是单根装炉"而是几根一组装炉"这是由于推钢机动作周期决定的"这也是大多数棒材生产线未实现精确优化剪切的原因之一!可以通过改进装料方式<增加坯料在线称量装置<增加坯料跟踪程序<加强生产组织管理来实现精确优化剪切!图9为一典型的连续式棒材生产线"=>?用于坯料跟踪"9号和’号@>?用于精确测量轧件速度或长度!当9号@>?检测到轧件头部信号时"自动化系统的高速计数器开始启动"当轧件头部到达’号@>?时"A B =根据采集到的计数时间值自动计算出轧件的实际速度"当轧件尾部离开9号@>?时"系统自动计算出一根坯料轧出的成品实际总长和尾段长度!下一根轧件重新触发计数器!采用计算公式如下8/.$C 3D C,:-图9典型的棒材生产线布置E F G H 9I J K F C L M N L O K O P Q R C S M F T U M L J P R S92钢坯称量装置5’2加热炉5(2粗轧机组5:29号飞剪5*2中轧机组5V 2’号飞剪5W 2精轧机组5X 2(号飞剪,倍尺分段-5Y 2冷床$Z ./0D Z ,*-[.\]0,9^_‘-0,9^a ‘-3$Z ,V -式中/22轧件实际速度"++345$C229号@>?和’号@>?之间的距离"++5D C22计数器测得轧件头部通过两个@>?之间的时间值"45D Z22计数器测得轧件通过9号@>?总的时间值"45$Z229根坯料轧出的成品总长"++5_22加热炉烧损百分比5a 22切头损耗百分比5\]22坯料质量"G 5[22成品单位长度质量"G 3++!,下转第V ]页-bc #b 钢铁第(Y 卷万方数据!"!#$!%#&’()’"(*#("+,,主油管通径可选为-./0出1*23,,管道壁厚-4*56)3789:789*8;)<*2!%%)’*’="##>?@4*!(%$23)3$’=#"#*2"’,,:故壁厚选为4*(,,根据以上计算公式依次可计算和选择回油管路和规格尺寸-./0回1*(%,,$#,,0壁厚10计算省略1A "A "B 油箱的容积根据经验公式选定-C*D E式中F GG 液压泵总额定流量:E*2#$!(%%$!%H #*’2"(I JD GG 经验系数:D*!%0适用于冶金机械液压系统1K油箱的容积-C*’2"($!%*’2(I在考虑散热L 杂质沉淀等因素后:选用油箱容积为!,#K B 改造效果0!1系统在3%%!年M 月安装完毕投入使用后:运行至今使用效果良好:系统在技术方面适用于先进的高刚度轧机的使用要求:并考虑到了轧机具体的使用细节要求K 系统原理设计简捷:易于进行操作和故障诊断及检修K031系统在投入使用后:既保证了轧机正常轧制要求又保证了轧机调整的精确可靠K 系统运行故障率低:使轧机设备的作业率保持在高水平上K 0#1经济效果明显:与原系统相比:节约了大量购置费用:在提高设备作业率:缩短换辊时间而降低的热停工时等方面创造的经济效益更为可观K 参考文献!N O P Q R S T U /V @U W X Y Z [@\]^_‘[^a b @U Zc T U d [T ]e Y f d b ,W g b ^h ^U /W c S ^U @>@_S ^U b ?[b f f:!M M %W !%+i3%2W 0官忠范W 液压传动系统W 北京-机械工业出版社:!M M %W !%+i3%2W 13j O X @T W >@_S ^U b‘b f ^/UX @U Z ;T T k W g b ^h ^U /-c S ^U @>@_S ^U b?[b f f :!M ==W #+i !3%W 0徐灏W 机械设计手册W 北京-机械工业出版社llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll :!M ==W #+i!3%W 10上接第3=页1系统通过以上一系列计算:得出的m 是比较准确的:利用第!根轧件的m 值作为第3根轧件分段剪切的依据:相应地通过实测计算出的第3根轧件的m 作为第#根轧件分段剪切的依据:依次类推K 这时式031将改写为n o *p %)q H r n 0+1式中的q 是一个动态数据:它最能反映轧件的实时状态:也可以作为判断棒材负差率是否超差的一个依据K由此计算出的成品总长也是比较精确的:再结合给尾段找定尺和判断尾段长度程序:就是笔者提出的精确优化剪切概念K为了保证获得较高的定尺率:还必须考虑成品取样带来的损耗K 如在分段剪切的第一段尾部截取!,长的小样:在计算n o 时应在总长内扣除!,:并将分段程序作附加修改K A 结论0!1随着棒材生产的速度L节奏L 产量的提高:成品倍尺分段飞剪应该采用优化剪切技术:可以提高生产效率:提高成品定尺率:减少工艺事故K 031优化剪切技术必须具备单根坯料装炉L 称重L 轧件跟踪L 二级自动化等外部条件K参考文献!I s t ^@U f S b W u b f b @[_ST Ue S b @[^U /v w d ^,^x @d ^T UT V y ]Y ^U /e S b @[V T [>b Z ^\,@U Ze ,@]]e b _d ^T U?[T Z \_d W e d b b ]u T ]]^U /:!M M M :!’021-#2i#’W 0李建设:中小型材成品飞剪优化配尺剪切的研究:轧钢:!M M M :!’021-#2i#’"13zP Q N I ^U W v w d ^,^x @d ^T UT V d S b‘T \;]bI b U /d Sy ]Y ^U /e S b @[^Uc T U d ^U \T \fu T Zu T ]]^U /I ^U b W e d b b ]u T ]]^U /:3%%%:!+0!1-#!i##W 0王琳W 连轧棒材倍尺飞剪的优化"轧钢:3%%%:!+0!1-#!i##"1{|}{钢铁第#M 卷万方数据。
3#剪倍尺优化控制功能的改进和完善内容摘要本文主要叙述了唐钢二钢轧厂一棒材3#倍尺优化控制功能的改进和完善。
关键词倍尺优化定尺碎断1、前言在棒材生产轧制过程中，钢坯经轧机轧制成棒材后，成品轧件的长度远大于冷床所能接收的长度，因此必须经剪切成为冷床所能接收的长度，剪切后经冷却的棒材再由定尺剪剪切为定尺长度，为了避免在定尺剪切过程中产生短尺钢，提高成材率，一般把上冷床的钢的长度剪切为定尺的整数倍，这个过程称为倍尺剪切，由3#剪剪切完成。
在实际上生产中，钢坯的长度不是绝对不变的，而是在一个可允许的范围内随机变化，这就导致了精札机轧制出的棒材长度不断变化。
这就可能使3#剪末根小于冷床所能接收的最小长度。
在这种情况下，通常是把把长度小于冷床所能接收最小长度的末根由碎断剪碎断。
如果这时最后一段钢的长度只是小于上冷床的长度而大于定尺长度，这种情况下被碎断，就会造成很大浪费，降低成材率。
为了解决以上问题，就产生了优化倍尺剪切工艺。
该工艺的目的就是从给定的钢中，得到最大数量的成品长度的棒材，减少短尺碎断，以提高成材率。
由于我厂技改将碎断剪剔除掉，用以前优化倍尺的工艺所产生的几十公分长的尾钢不能被碎断，这段钢就可能滞留在裙板内造成堆钢，或上冷床不能制动，造成冷床钢或齐头困难。
同时我厂开发出的大规格品种和小规格品种，用以前的优化工艺同样不能优化完美，这样就必须对以前的优化技术进行改进。
2、倍尺优化方法增加了参加优化的倍尺的总长度。
原设计是当7架没有MIS信号，即启动倍尺优化计算。
需优化的总长度S_LRM=S_BLSHR+S_BLBH+OPTOFF。
其中S_BLSHR为7架没有MIS信号时钢已过3#剪的长度，S_BLBH为钢从7架到3#剪的长度，OPTOFF为可调参数。
改进后的参加优化倍尺总长度：S_LRM=S_BLSHR+S_BLBH+OPTOFF。
其中S_BLSHR为1架没有MIS信号时钢已过3#剪的长度，S_BLBH为钢从1架到3#剪的长度，OPTOFF为可调参数。
倍尺飞剪优化剪切操作步骤优化剪切的基本概念：倍尺剪切是棒材生产必须的重要工序。
整根钢坯轧出的钢材经倍尺剪切后，最后一段钢的长度总是不规则的。
在棒材轧制过程中，如果出现短尾现象会使冷床来不及接钢，从而出现尾钢在冷床上的停位不合适或者乱钢等现象。
倍尺飞剪优化剪切的基本目的是消除短尾现象，以保证冷床上卸钢的稳定性。
棒材生产工艺对倍尺优化剪切提出的进一步要求则是控制尾钢的长度。
为了能够在定尺剪切时实现短尺（非定尺）分离，工艺上希望倍尺剪切的尾钢长度恰好超过所有整倍尺长度，即尾端的非定尺部分恰好延伸到所有整倍尺之外，这样在冷剪进行定尺剪切时，最后一刀切下的全部是非定尺（短尺），从而实现短尺材与定尺材的分离。
显然，如果能够控制尾钢的长度，自然能够消除短尾现象。
本优化剪切控制就是按尾长控制的概念进行设计的。
每根钢坯轧制后的总长度是一定的，要想改变尾钢的长度，只能通过改变其他倍尺段的长度来实现（分段剪切各段长度间的互补性）。
优化剪切正是通过延长或缩短整倍尺钢的长度来改变末段（尾钢）长度的。
为保证成品定尺收得率，要求优化剪切的调整过程不能产生新的非定尺，因此长度调整只能以成品定尺长度为单位，即按定尺的整数倍长度进行调整；从而能保证每根钢只（在尾段）出现一个非定尺。
1 分段长度在此画面中可以设定成品长度，倍尺根数，附加长度和冷缩率，显示倍尺长度和手动优化剪切的设定情况。
1.1 倍尺调整在此画面中可以手动调整每段钢的剪切长度（单位为成品长度）。
1.2 长度修正在此画面中可以手动精确修正每段钢的剪切长度（单位为毫米），用于修正由于钢坯温度不均产生的长度误差。
1.3 优化设定在此画面中显示每根钢坯轧制后的总长度和平均长度。
通过设定预计总长和末段留空自动计算优化调整前后的剪切结果。
其中末段留空指整倍尺长度与优化剪切后尾钢的目标长度的差值，单位为成品长度，取值范围为(0,3)。
按钮，使当前计算结果应用到实际剪切中。
1.4 优化调整在此画面中可以设定优化调整的目标、优化调整的限制和尾封长度。
棒材倍尺剪的优化剪切方法通过介绍飞剪的剪切方法在棒材倍尺剪上的应用，简要说明了该剪切方法的原理和优点。
标签：倍尺；剪切；lastbar引言棒材生产线在设计上采用K1轧机出口速度和倍尺剪前热金属检测器通过计算长度按定长度倍尺剪切；由于来料连铸坯长度不稳定等因素，常出现最后一根倍尺剪出短尾（只有几米或十几米），出现缓冲区或留在裙板中造成堆钢，严重影响棒材的成材率。
结合生产过程中实际存在的问题，有针对性的采取优化剪切的方法实现自动判断并进行剪切（见图1）。
图1 轧钢流程图1 倍尺剪切的数学分析1.1 坯料通过每一架的速度（出口处速度）V=■R-调整系数；N-机架的转速；D-轧辊工作直径；i-减速比R是一经验值，根据现场实际情况来矫正由于对工作辊径测量误差以及坯料密度不均匀而导致的计算误差。
由此可以计算出坯料在不同机架出口处的运行速度。
1.2 计算坯料通过K2机架的坯料体积坯料体积=T2×V2×M2T2-整个钢胚通过K2机架的时间；V2-K2机架轧机的速度；M2-K2机架孔型面积1.3 估算坯料通过K1出口机架的长度L=■M1-出口（K1）机架孔型面积；L的长度就是估算的棒材成品长度的估算值。
由此估算值我们可以比较精确的测算出成品棒材的长度，为棒材倍尺剪切优化提供可以参考的数据。
2 技术方案2.1 方案1：当钢坯的尾部，通过精轧区前的热金属检测器瞬间，按照长度预算方法，将3#剪剪刃中心至精轧区前热金属检测器之间的钢料，按成品尺寸计算出长度。
当然还要加上，此时已走过3#剪剪刃的当根倍尺的长度。
长度已知，按设定倍尺长度计算出剩余剪切刀数，及lastbar（最后一根倍尺剪切后剩余）的长度；如果lastbar长度小于最低倍尺长度，则将lastbar的长度按剪切根数分别加到每根倍尺长度中，实现尾部优化剪切。
2.2 方案2：根据任意架轧机秒流量及通过时间相等的概念，以坯料通过精轧区前热检的时长为t1，以3#剪前热检有钢至精轧区前热检没钢时长为t2（见图2）S=S1+S2+S3 S1=t×V1t=t1-t2S-3#剪前剩余没剪的长度；S1-精轧区前热检至3#剪前热检当前出口速度下的长度；S2-已走过3#剪剪刃的当根倍尺的长度；S3-3#剪前热检至3#剪剪刃的距离L长度通过数学分析，我们已经可以比较精确的计算出具体长度，按设定倍尺长度可以计算出lastbar的长度，该长度就是总长度除以倍尺长度后的余数（该长度在72米至0米之间）。
棒材轧机倍尺剪两种优化剪切控制方案及其比书馆较刘国庆泰国泰龙棒材轧机的冷床本体长度为54m，上冷床装置为双旋转导槽式结构。
在轧制过程中，由于坯料长度波动较大(一般在0～1.5m之间波动)，在正常剪切后，很可能出现0～8m左右的短尾。
该短尾无法正常导入旋转导槽进入冷床，而停留在旋转导槽前的导管内，导致下一根棒材在此出现堆钢的现象。
为此，我们提出了倍尺剪的优化剪切问题。
在实际调试中，我们先后采用了两种思想的优化控制，并通过实践的比较最终采用了第2方案。
该控制方案在1998年9月投入使用以来，效果较好。
下面分别介绍这两个方案，并对这两个方案进行比较。
1 两种优化剪切控制方案第1种方案是利用测长进行优化控制，这是一种比较传统的控制思想。
第2种方案是直接对尾部进行控制。
但无论哪种方案，优化的实质均是改变对飞剪最后一刀的剪切长度进行控制。
1.1 测长优化剪切控制这种控制方案采用粗轧机第3机架(H3)的“咬钢”信号和“抛钢”信号进行成品棒材的长度测量。
“咬钢”和“抛钢”信号是通过来自直流晶闸管控制系统的电机电枢电流反馈，与设定的“咬钢”和“抛钢”电流值进行比较得到的。
当电枢电流在某一时刻突然增大到某一值以上，则PLC控制系统认为此时轧机处于“咬钢”状态，反之，如果某一时刻电枢电流突然下降到某一设定的“抛钢”电流值以下，则PLC控制系统认为此时轧机处于“抛钢”状态。
假设坯料通过H3机架的时间为T3，当前轧制速度为V(即末机架轧制速度，通过轧制程序表设定)，末机架前滑率为δ。
根据连轧系统秒流量相等的原理，坯料在各机架通过的时间是相等的。
这样可以计算出成品棒材(红钢)的总长度：L=V0×（1＋δ)×T3假设当前设定倍尺长度(即棒材分段后上冷床的长度)为L，则可以计算出该坯料要进行的正常剪切次数和末段棒材的长度。
预计剪切次数N 0=INT(L/L)式中INT(L/L0)的含义是L/L的商取整。
末段的长度LD =L－L×N在这种情况下，根据末机架与倍尺剪之间的距离49m，针对上述理论测量的末段棒材长度，可以采用下列优化方案：A 如果测量末段棒材长度0≤LD<5m，则最后一刀切成20m。
棒材连轧车间倍尺飞剪至冷床距离的优化一、前言：棒材连轧车间倍尺飞剪至冷床入口的距离，是决定连轧车间总长度的主要因素之一。
轧件经倍尺飞剪切成倍尺后，经过适当加速，然后保持匀速，最后减速制动，将轧件卸入冷床（图1）。
生产实践证明，这一距离过短。
前后轧件无法拉开适当的距离，轧件进入冷床易产生乱钢，导致连轧生产不能正常进行，过长，则会引起占地和投资相应增加。
因此合理确定这一距离．对于保证连轧的正常生产，降低投资费用，有着非常现实的意义。
图1 轧件速度变化示意图二、优化条件：1.某棒材车间生产线最大终轧速度v0=18m/s，加速后最大速度v1（1.05~1.10 v），上冷床前速度v2=0 m/s，制动裙板最短运动周期2.2s；2.制动开始时前后轧件头尾拉开的距离L=1m；3.辊道对钢的摩擦系数f1=0.3，制动裙板对钢的摩擦系数和过渡板对钢的摩擦系数f2=0.35；4.辊道与水平面的夹角α=12°，制动裙板斜面与水平面的夹角β=35°。
图2 上冷床装置结构5．轧件上冷床的过程(1)轧件向冷床区传送。
由于辊道呈倾斜布置，轧件将在辊道和裙板侧面形成的夹角处向前传送，此时裙板必须处于高位(如图2所示)。
同时，为了满足相邻两根轧件都能顺利上冷床，轧件尾部到达分钢点(裙板下降到低位的时刻所对应的位置)时与下一根轧件头部必须拉开一定距离。
因此，倾斜辊道向冷床区传送轧件的过程是一个加速过程。
一般将倾斜辊道分成三段控制，并使每段辊道线速度超前于成品机架出口速度。
（2）倍尺钢尾部到达分钢点时裙板由高位下降到低位，倍尺钢沿裙板顶面从倾斜辊道滚落到裙板顶面与过渡板侧面形成的夹角处，倍尺钢开始摩擦制动。
（3）为了接收来自倍尺剪的下一根倍尺钢，裙板到达低位后立刻返回到中位并延长一定时间，倍尺钢完成摩擦制动。
（4）为了将完成制动的倍尺钢输送到矫直板的第一个槽，裙板上升到高位并延长一定时间，以等待下一根倍尺钢尾部到达分钢点。
倍尺飞剪控制系统优化颜海涛(济钢第一小型轧钢厂250101 2济钢装备部)摘要倍尺飞剪在应用中，剪前热检对飞剪剪切的影响和飞剪在剪切大规格时的速降是倍尺飞剪故障的主要原因。
通过对软件的优化，杜绝了此类故障的发生，确保了倍尺飞剪的稳定运行。
关键词倍尺飞剪、软件优化、降低故障The application that the medium cold bed picks the tail device automatically in the small scaled material producesYan haitao *1 Dengyangyu 1 Wang weixing2(1The First Small Section Rolling Plant of Jinan Iron and Steel Group, 2The Equip the department of Jinan Iron and Steel Group, 250101 )Abstract In small scaled material produce, the product quantity for the sake of the assurance, the tail department need to be cut off. This text according to currently two kinds of weakness that slices the tail method, design on sowing in the cold bed up the realization picks the devices of the tail automatically. Since guaranteed the accurate excision of the tail department, and then raised to become useful the rate.Key words The small scaled material produce, Cold bed, Pick the tail automatically一、现状分析小型材轧制过程中，轧件在轧制过程中尾部的尺寸存在不标准的情况，尤其是螺纹钢的尾部存在着横筋和纵筋不合格的现象，因此尾部必须要切除。
棒线厂倍尺飞剪故障分析及改进韩君栋1耿玉红21、河北钢铁股份有限公司承德分公司棒线厂2、河北钢铁股份有限公司承德分公司技术中心摘要：本文详细介绍了倍尺飞剪的故障现象、原因分析及改进措施．关键词：倍尺飞剪故障改进、优化剪切1、前言承钢一棒生产线的机械设备和工艺技术引进于意大利DANIELI公司，电气设备和控制系统引进于意大利的ASIRobicon公司，全线采用交流变频调速技术，年设计能力为80万吨/年。
3#飞剪因与国外生产现场环境不同，工作状态缺乏稳定性。
其工作的不稳定性直接关系到产品的质量和成材率。
因此，保证倍尺飞剪工作稳定非常必要。
2、存在的问题3#剪生产中有时会发生剪切倍尺不准、切短头、不切、倍尺恒等于冷床长度（120米）、头部弯曲等故障。
经常造成堆钢等工艺事故。
影响轧制节奏。
曾因飞剪剪切倍尺长度恒等于冷床长度造成裙板抛钢堆钢而停车近50分钟。
成为制约生产的一大难题，直接影响到了一棒稳定生产。
2.1、倍尺飞剪故障分析2.1.1．飞剪剪切不准2.1.1.1成品轧机辊径设定不准确倍尺剪剪切计数吗盘为成品轧机主电机码盘，控制系统根据成品轧机设定辊径计算计数吗盘每个脉冲的长度当量。
3#剪入口热金属检测器检测到轧件头部，倍尺剪剪切控制系统开始进行计数，当程序计算长度满足发出剪切信号条件时发出剪切信号，飞剪进行剪切。
成品辊径为预设值不准确，实际剪切长度与设定长度误差大。
2.1.1.2轧件实际运行速度的影响为防止轧机咬钢速降堆钢，对轧机设定动态速降补偿。
轧机存在咬钢抛钢速度波动的现象（见图1），活套调速控制、温度、入口导辊间隙、成品前料型等条件的限制，影响轧件前滑。
轧件实际运行速度不稳定造成现场飞剪剪切的倍尺不准。
------速度下降斜坡时间-------冲击速降补偿值-----咬钢信号图12.2．切短头现象倍尺剪根据HMI设定的剪切长度进行分段剪切，飞剪当完成设定剪切长度。
成品轧机后的热检信号仍为1时飞剪将按末剪倍尺设定长度进行分段剪切。
棒材生产线成品飞剪优化剪切的研究张军保;赵鸿雁;关世才;李雨儒;刘莉【摘要】The influence factors on shearing to length and match shearing and the control method for product tail end were analyzed. The scheme of match shearing optimization was put forward based on testing and theoretical analyzing the paramezters of flying shear system. For the three stage of flying shear for finished-product - the first cutter,the middle cutter,the last cutter-the different optimization schemes were used. The rectitude and practicability of the scheme are verified by practical production and theoretical calculation.%分析了对高速成品飞剪定长倍尺剪切的影响因素及对成品棒材尾段的控制,并对成品飞剪系统的有关参数进行了实测和理论分析,提出了优化倍尺剪切的控制方案,针对剪切的3个阶段;第一刀优化剪切、定尺优化剪切和尾钢优化剪切采用不同的优化方案,达到最好的优化效果.通过实际应用和理论校验,证明了该方案的正确性和可行性.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2012(042)007【总页数】3页(P46-48)【关键词】成品飞剪;优化倍尺;尾钢控制【作者】张军保;赵鸿雁;关世才;李雨儒;刘莉【作者单位】天津电气传动设计研究所,天津300180;天津科技大学包装与印刷工程学院,天津300222;天津电气传动设计研究所,天津300180;天津电气传动设计研究所,天津300180;英纳奔萨电气及电子设备制造(天津)有限公司,天津300457【正文语种】中文【中图分类】TM502随着棒材生产技术的不断进步，棒材生产线的连续化、自动化水平不断提高，目前中国大多数棒材生产线，无论是全新引进或建设，还是老车间改造，一般均使用长尺连铸坯经连续轧制，然后经倍尺剪剪切成用户要求的整倍尺成品，飞剪是整个生产线的关键设备，对生产线的成材率、定尺率有较大的影响。
棒材倍尺飞剪的控制与优化2009年第6期昆钢科技KungangKej棒材倍尺飞剪的控制与优化杨仲康林舒俊王华轩杨云(棒线厂)2010年1月摘要昆钢棒材生产线的起停式倍尺飞剪在采用穿水工艺后,不能正常工作.在对其检测系统和电机编码器进行改进优化后,飞剪正常运行.关键词棒材倍尺剪穿水冷却面积传感器ControllingandOptimizationofBarD0uble—lengthFlyingShearYangZhong——kangLinShu-jUDWangHua——xuanYangYun(Bar&WireSteelRollingPlant)AbstractThestart—stopdouble—lengthflyingshearofbarproductionlineinKISCwasn'tworkingproperlyafter throughwatercoolingtechn0logy.FlyingshearisworkingproperlyafterInitsinspectionsyst emalqdthemotorencoderimprovementsandptimization. KeyWordsbardouble—lengthflyingshear;throughwatercoolingtechnology;areasensors 倍尺飞剪是棒材生产的关键设备,它直接影响生产率和成材率.昆钢80万吨棒材生产线(简称:轧钢第一作业区)于2004年4月建成投产,主要生产012ram～40mmⅡ,Ⅲ级热轧带肋钢筋,倍尺飞剪南北京钢铁设计院设计电控系统并进行调试,它操作简单,维护方便,工作稳定,剪切精度高,能够获得最大的产品收得率.该系统在生产线采用穿水冷却新技术后,出现了不剪切的问题,经过改进优化,倍尺飞剪动作的可靠性和倍尺精度得到保证.1设计原理起停式飞剪在不剪切时是静止的,此位置称之为原位,当控制系统发出剪切信号时,剪刀机从静止迅速加速到最高速度对轧件进行分断剪切,剪切完成后迅速停止于原位,其运转不大于一周.整个倍尺飞剪由机械部分和电气部分组成.剪机为组合式结构,分3种形式:回转式,曲柄式,曲柄+飞轮式;传动系统为美国GE公司全数字直流调速装置6KDV31350Q4F40D3型;电机采用上海南洋电机厂生产的ZTFS一315—42型280KW低惯量电机(满足起,停要求),额定电压440V,额定电流704A,基速650r/min,励磁电压220V,励磁电流24A.控制系统由CPU,高速计数器模块(HSC),轴定位模块(APM),数字输人输出模块(DI/D0)等组成.检测系统由HMD一0,HMD一1,HMD一2(热金属检测器),轧线出口脉冲编码器,电机轴脉冲编码器组成,见图1.昆钢科技2009年第6期(誓0谁牦I乏一一.0一:二j0二二圈lIs控利糸统Figure1ControlSystemofFlyingShear1.1轧件长度测量及剪切长度控制原理式中:LPP一一脉冲当量,mm;飞剪系统对轧件长度的测量及剪切长度控制原Dw——工作辊径,ram;理如式(1),轧件通过长度与单位脉冲对应,当PPR一一编码器每转脉冲数;成品轧机工作辊径不变时,LPP基本为常数,L与Ni一一轧机减速箱速比,倍. 成正比,长度测量变成脉冲计数.通过两个HMD测量脉冲当量的方法称为测量L:N×LPP(1)优先,即直接测量法,计算公式为式(3):式中:L一一轧件长度,mm;N——成品轧机编码器输出脉冲数,个;LPP一一脉冲当量,mm.式(1)可理解为:假设HMD一1,HMD一2之间的距离为10米,所需分段的倍尺长度为100米,轧件头部通过此l0米的时间为1秒,计数器所记录的出口机架脉冲数为10240个,那么在轧件速度稳定的情况下lO秒后计数器所记录的出口机架脉冲数为102400个,轧件通过长度为100米,此时达到设定长度,控制系统发出命令启动飞剪,从而得到一个倍尺品.1.2脉冲当量的计算脉冲当量的计算有两种方式:辊径优先和测量优先.从工作辊径计算脉冲当量的方法称为辊径优先(理论计算法),计算公式为式(2):LPP=竹Dw/(PPRxi1(2)LPP=L/N(3)式中:LPP一一脉冲当量,mm;L一一HMD一1～HMD一2之间的距离,mm;N一一轧件头部通过HMD一1～HMD一2时记录的脉冲数,个.两种计算方法各有优,缺点.对于辊径优先而言,其优点是:脉冲当量值稳定不变,即脉冲当量的稳定度非常好;缺点是:1)辊径估计不准.工艺上有两个辊径,即工作辊径和辊环直径.轧线上设置的出口线速度是按照工作辊径计算出来的,而轧件实际行走的线速度是比设置的出口线速度快的,轧件经过轧辊的挤压有一定的前滑量,前滑值一般在3%～5%之间,因此,在飞剪设置工作辊径时可以按工艺工作辊径×5%进行设置.辊环直径是所安装的轧辊的最大辊径,因此在辊径估计不准时,可以先按辊环直径进行设置.2)辊径变化2009年第6期杨仲康,林舒俊,王华轩等:棒材倍尺飞剪的控制与优化不能自适应.在轧钢的过程中,随着时间的推移,因为下列原因可导致工作辊径的变化:轧辊压下量调整,轧辊磨损,轧辊温度变化引起的轧辊变形等等.而辊径优先法永远按照设定辊径进行测长,测速,剪切,对辊径的变化不能自动改变.对于测量优先而言,其优点是:脉冲当量值准确度高,能自动适应辊径变化;缺点是:易产生随机误差.测量优先的脉冲当量值完全依赖于轧件头部瞬间经过HMD一1和HMD一2热金属检测器时,能否被检测到.对于辊径优先和测量优先的使用通常是根据两种测量方法的优势和缺陷,可以在轧钢的初期,即调试完成后第一次轧钢,或更换热检后或调整热检角度及灵敏度后或调整热检位置后的第一次轧钢,或增加水冷以后的第一次轧钢,操作人员对热检检测不信任时,先用辊径优先法,待在轧辊压下量调整完毕,轧件尺寸合格后,经过几根钢的轧制,十个脉冲当量的测量值偏差均在2‰以内,确认热检测量准确后,再使用测量优先.1.3应急剪切模式倍尺飞剪的应急剪切模式,是针对当来自出口机架脉冲信号有故障时或HMD一1或HMD一2有故障时,在轧线速度稳定时,也可获得较好的剪切精度.所选定的关键热金属检测器(通常为HMD一2)必须完好.进入应急剪切状态后,系统根据设定的轧件线速度及分段长度给出分段参考时间来对轧件进行分断剪切.但在实际生产过程中,轧线速度往往不稳定,从而倍尺得不到优化,有时成材率和定尺率不能满足要求.2倍尺飞剪系统的优化2.1倍尺飞剪存在的问题倍尺飞剪检测系统工作时,通过热金属检测器采集可见红外光源,经光电处理输出一个高电平信号,进入PLC系统.比如:轧件HMD一1到HMD一2之间的距离为A,HMD一2到倍尺剪之间的距离为B.各个品种的线速度不同,所以通过A所需的时间也不同,在PLC系统中,倍尺的长度是根据出口机架编码器的脉冲数量来计算的.假设轧件的头部在通过A这段距离时PLC系统共测得N个脉冲数量,倍尺长度为L,则:(L/A)×N就等于当前倍尺长度对应的脉冲数量,当PLC系统的高速记数模块计够当前倍尺长度对应的脉冲数量时,发出剪切信号使剪刀机动作,剪切出符合要求的倍尺产品.同时在剪刀机的剪刃闭合瞬问倍尺剪PLC系统发出一个剪刃闭合信号给冷床PLC系统,延时以后冷床裙板动作.当尾钢倍尺剪不进行剪切时,冷床裙板动作的HMD2信号消失,同时剪刀机的剪刃未闭合,倍尺剪PLC系统同样发出一个信号给冷床PLC系统, 延时以后冷床裙板动作.当应用穿水冷却工艺生产时,在精轧机出口,即穿水冷却系统的人口处,HMD1检测到轧件信号至轧件通过HMD2(穿水冷却系统出口处)的一段距离内,由HMD2发出两路高电平信号分别送到倍尺剪控制系统和高速计数模块,这时高速计数模块开始采集成品出口机架电机编码器的脉冲数量,并与倍尺剪控制系统所设定的倍尺长度对应的脉冲数量进行比较,在达到设定倍尺长度对应的脉冲数量时,控制系统发出剪切信号使倍尺剪动作,进行剪切.由此可以看出,决定倍尺剪能否正常剪切的关键是:HMD1,HMD2能否准确,稳定的检测到轧件通过信号,而通常所选用的低温型热金属检测器检测的被测物的表面辐射温度需~E300~C～1400~C 之间才能正常工作.在穿水轧制过程中,因为轧件的表面温度过低(300cC左右),导致了HMD2不能检测到轧件信号,破坏了剪刀机正常工作的条件,导致剪刀机不能剪切.为了解决这个问题,采用剪刀机"应急剪切"功能,只能选择HMD1为关键检测器.这样一来,第一段倍尺是HMD1检测到轧件信号才开始计时,所以倍尺长度比设定值短了25m(穿水管道的长度),而尾钢则长出25米,从而使得尾钢上不了冷床.因此,导致成品的倍尺长度不能调整,尾钢上不了冷床等一系列问题.此外,倍尺剪电机的编码器控制着倍尺剪的剪切和定位,若编码器出现故障则会出现堆钢事故,因编码器的电源出现问题而导致的跳轧事故是较为常见的原因.编码器的工作电源取自数字调速装昆钢科技2009年第6期置.通过对比发现:不同的数字调速装置所提供的编码器电源的电压并不相同,即使是同一台数字调速装置所提供的电源电压也不稳定,而编码器工作在一个电源不稳定的条件下,它的数据反馈也就变得不稳定甚至是错误的,最终出现速度反馈信号丢失而跳闸.2.2检测系统的优化由于倍尺剪的控制程序受设计单位的知识产权保护,不能通过修改或优化控制程序中的相关部分来解决和改善这一问题.第一作业区以简单可行,稳定运行,投入少,并能保证实现倍尺剪的全部功能为思路,设计了优化方案.1)保持原有的控制程序,仍然采用光电检测元件进行检测,重新改制一个检测元件替代原有的HMD2安装在穿水冷却系统出口处,以使轧件通过信号得到有效检测.2)保证在较宽视场范围内(垂直视场70ram)有效检测跳动较大的小物体,如:直径012mm的轧件,以避免因轧件跳动后脱离视场范围而产生信号误动作;检测距离在0.6～1.8m范围.3)保证改制的光电检测元件能同时输出两个常开性质的高电平接点信号给控制系统和高速计数模块,以满足控制条件.4)现场的安装条件不作任何变更.发射器接收器5)为编码器提供稳定的工作电源.2.3优化措施实施2.3.1检测系统通过对比测试多种光电检测元件,选择以面积传感器作为改进的基本检测元件.面积传感器是一种特殊的光电开关,可以在较宽的视场范围内检测很小的目标,它不受被测物温度高低的影响,只要有物体从面积传感器的发射器和接收器之间通过,传感器问的光束被挡住,就会输出检测信号.在原产品的基础上将普通光敏二极管更换为高灵敏度光敏管,数量由l0只增加到12只;检测视窗范围由55mm增加至70mm.为保证检测距离在0.6～1.8m范围,将光敏管工作电压提高了3V,仍然保持在额定范围内.经过72/bt~通电老化试验,元件温升保持在27～35℃正常范围内;至此,改制的传感器已具备装机条件.由于普通面积传感器输出接点均为一常开一常闭,而控制系统和高速计数模块进入控制状态需要的是两个常开性质的高电平接点,为此需将其进行输出改制,在传感器无空间容纳更多元件的情况下,新增输出接点采取了以面积传感器输出信号推动一个外接的带两常开,两常闭接点的中间继电器给出两个常开信号的方式,满足了控制要求.改进后的电气控制系统见图2.棕色701—24V棕色电源电源蓝色70一0V蓝色电源电源白色白色3S4—24V\70103(3S4.16)同步信号同步信号黑色黑色3S4—24V\701—03SH/HMD-2输出输出701—01(24V)厂—]701-0Vll…一电骡々1日怂器一…,,自弃图2改进后的飞剪控制系统Figure2ImprovedControlSystemofFlyingShear(下转44页)呲斛至至昆钢科技2009年第6期模拟量的遥测;支持2路4～20mA直流模拟量输出.⑤通讯接口:双以太网,双RS485,电力行业标准DL/T667—1999(IEC60870—5—103标准)的通讯规约.⑥对时功能:软件报文对时;硬件脉冲对时功能(支持IRIG—B码对时).⑦保护信息方面的主要功能:装置描述的远方查看;装置参数的远方查看;保护定值,区号的远方查看,修改功能;保护功能软压板状态的远方查看,投退;装置保护开入状态的远方查看;装置运行状态(包括保护动作元件的状态和装置的自检信息)的远方查看;远方对装置实现信号复归;故障录波(包括波形数据上送)功能.⑧具备冶金,钢铁行业系统的防爆认证.7结束语采用综合自动化控制方式和测控继电保护分层布置方案,并实施无人值班管理模式是变电站自动化技术的发展趋势,不仅技术上先进可行,功能完善,而且也极具经济性.鉴于变电站综合自动化系统当前缺乏统一的国家标准,因此,在草铺新区供配电网络的综合自动化系统的功能组合和设计优化过程中,应根据项目的具体情况,遵循科学,严谨的工作原则,集思广益,用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设,以保证电网安全,经济,可靠运行.参考文献:[1]丁书文,黄训诚,胡启迪,变电站综合自动化原理及应用[M].北京中国电力出版社,2002 (上接32页)因HMD2的安装位置与控制系统中的运算值是相对应的,因此在现场安装上,把改制的面积传感器安装于原HMD2的位置处.在使用中,又出现穿水管的水和蒸汽干扰了HMD2信号的问题,倍尺剪不能正常工作.为此提出了新的优化方案:将HMD2的安装位置由倍尺剪前移到倍尺剪后,并对PLC程序进行相应的修改,实现倍尺剪的稳定运行.2.3.2电机编码器编码器的工作电源直接由直流24V稳压电源提供,从根本上解决了电源的不稳定性.2.4优化效果2.4.1检测系统HMD2由热金属检测器换为面积传感器,并将其移到倍尺剪之后,保证了检测信号的可靠性又避免了外界对信号的干扰因素,确保了倍尺剪的稳定性和剪切精度.投入使用后,穿水轧制钢种的定尺率及成材率得到大幅提高,避免了"应急剪切"中出现的首段倍尺短,末段倍尺长且不能上冷床的情况.2.4.2电机编码器编码器采用工作电源单独供电后,没有出现过"速度反馈丢失"报警,从而保证了生产顺行.3结束语经过对倍尺剪的优化,达到了预期的目标;"轧机倍尺剪控制检测装置"成为公司实用新型技术专利;优化过程中积累的经验,为今后让设备发挥更好的性能提供了借鉴和参考.。
