棒材倍尺飞剪的控制与优化
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浅谈棒材中轧飞剪控制系统本文介绍了河北钢铁集团棒材全连轧工程中轧飞剪的系统配置及控制理论,其控制系统。
飞剪全数字位置闭环1 概述河北钢铁集团棒材全连轧工程设计生产,主要产品为螺纹钢筋和圆钢棒材,全线轧机采用平立交替布置,并采用了高刚度短应力线精轧机、切分轧制工艺、在线热处理工艺、带密集链的步进式冷床、两级自动化控制等先进装备和技术,最高轧制速度为18m/s,轧线设备装备和自动化控制均达到国内同类轧线较高水平。
中轧飞剪的主要功能是切头、切尾及事故碎断,它关系到轧件能不能顺利进入精轧机组及成材率,故而对中轧飞剪剪切控制尤其重要,下面以河北钢铁集团棒材中轧飞剪为例,分析一下它的具体控制理论。
2 传动及自动化系统配置传动系统:采用西门子公司的全数字直流调速装置6RA70-25型,通过扩容,构成调速装置。
即得用西门子公司60A装置中的控制模块来控制,用国产晶闸管经过改装替换60A装置中的原装功率模块,做到以小带大,这样既保持了西门子装置系统的先进性,又大大降低了投资费用。
自动化系统:直流传动装置配套西门子公司的CBP2通讯板及T400工艺板来完成通讯和控制。
T400模板是SIMADYND系统新一代的工艺类型产品,它因有一个32位CPU板而具有极高的运算能力和强大功能。
T400的运算能力相当于功能强大的SIMADYND-D CPU,它可以做为选件插入西门子的交、直流驱动装置,数据由T400经驱动器的高速双口RAM传送到驱动器的主控制模块和通讯模块中。
T400模块的最小执行周期小于0.8ms,运算为浮点小数,并且与主控模块和通讯模块同步。
由于CBP2与T400都是以选件的形式内置于直流调速装置,这就大大的节省了成套空间,而且CBP2与T400之间的同步通讯保证了上位机发出的指令能及时的传达给T400工艺模板,并由后者完成最终的控制。
3 剪刃位置控制设计剪切位即两个剪刃完全闭合的位置为零位,安装接近开关,用于程序里面的位置复位及定位,T400通过飞剪电机后面的编码器及传动减速比来确定飞剪剪刃的位置(0°~360°),当接到剪切指令后开始起动加速,加速到一定角度时到达设定值,然后开始匀速运行直至到达剪切位置,整个剪切过程大约为250°;当剪切完成后到达减速位置,采用速度位置闭环PID调节给定的方式,到达停止位置速度为0,剪刃停在停止位置。
基于T400工艺板的棒材倍尺飞剪控制系统优化作者:张艳伟邱星魁薛海峰来源:《硅谷》2012年第14期摘要:针对原现有的棒材轧线飞剪控制系统中大多采用传统PLC控制剪切方式,存在剪切精度不高,影响产品质量,控制系统复杂等问题,现采用T400剪切工艺板实现棒材倍尺飞剪控制系统优化。
利用T400工艺板和6RA70组成的闭环(位置、速度、电流)直流调速控制系统通过对工艺参数的设定,能够精确地对飞剪进行速度和位置控制,实现飞剪工艺的特殊要求。
生产运行结果表明,采用T400工艺板优化控制方案后,实现倍尺飞剪高速精确剪切,达到工艺要求的控制效果。
关键词:剪切自动控制;T400工艺板;倍尺飞剪中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0720076-011 概述为了保证正常的连续轧制,满足最优的工艺要求及轧制事故的处理,剪机在小型棒材连轧机组中扮演着重要的角色。
在安钢260机组棒材轧线中共有3台剪机,其中轧机区1#、2#为启停式倍尺飞剪,精整区3#为用于定尺剪切350T摆式冷飞剪。
飞剪控制技术要求精度高、响应速度快、稳定性高、微超前剪切及剪切速度同步等性能,而过去倍尺飞剪控制大多采用PLC技术,使得棒材剪切精度低,剪切断面质量差,倍尺优化数量少,严重制约产量的提升。
因此,决定采用西门子T400工艺板控制对1#、2#飞剪控制技术进行优化。
2 T400工艺板闭环直流调速系统在该棒材控制系统中,1#、2#飞剪是启停式飞剪,其臂长为0.65m,性能指标:最高剪切速度21m/s;剪刃定位精度;倍尺剪切精度 cm;重复剪切时间小于2s;通过一个减速比为2.22的减速箱由一个550kW的直流电机驱动,基础自动化主要由西门子S7-400完成,飞剪控制采用T400剪切工艺板。
T400工艺板与6RA70共同组成了位置、速度、电流闭环直流调速控制系统,通过软件参数设定即可满足特定的工艺要求,其飞剪控制闭环系统如图1所示。
棒材车间引进意大利飞剪的控制程序与硬件改进
佚名
【期刊名称】《包钢科技》
【年(卷),期】1991(000)001
【摘要】飞剪控制系统是包钢从意大利达涅利公司引进的成套设备。
主要用于线材厂棒材车间轧制线上棒材的倍尺剪切。
以满足冷床有限放钢长度的需要。
【总页数】2页(P68-69)
【正文语种】中文
【中图分类】TF4
【相关文献】
1.棒材连轧车间倍尺飞剪至冷床距离的优化工 [J], 高伟
2.高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进 [J], 李罗扣; 刘强; 李文平; 丁建军
3.高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进 [J], 苏鹏
4.棒材倍尺飞剪剪切稳定性改进措施 [J], 刘士杰
5.棒材飞剪控制系统的改进 [J], 王帆
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小型棒材连轧飞剪的自动化控制摘要:社会经济快速发展过程中,机械自动化水平不断提高,钢材产业作为我国经济生产的第一大产业,引用棒材连轧飞剪自动化控制系统,在一定程度上提高了我国钢材生产水平,文章主要对小型棒材连轧飞剪自动化控制进行分析和探讨。
关键词:小型棒材;棒材连轧;连轧飞剪;自动化控制引言飞剪在棒材轧线中的作用主要是对轧制的线棒材进行切头尾、事故碎段、分段倍尺,飞剪的剪切效率和生产效率有直接的联系。
随着我国钢铁事业日益发展和进步,对轧钢机械的要求也越来越来高,飞剪在棒材项目中起着重要的作用。
1飞剪原理飞剪是按照相关尺寸需求对于运行中的轧件进行剪切的机器,可以快速切断铁板、钢管等材料,在冶金行业应用十分广泛。
在棒材飞剪过程中,由于特殊的工艺需求,有连续式、间歇式、起停式几种剪切方式,这些剪切方式要求电机一直处于间歇性工作状态,一小时接通次数甚至能达到数百次,导致电机非常容易出现过载现象,所以飞剪设备对其自身的控制系统要求非常高,首先必须要有快速启停功能,其次必须要控制精准,能进行准确的剪切定位。
飞剪在整个工艺流程中有切头、分段、切尾的作用,飞剪的电机上面可以实时检测剪刃的位置以及速度,配备有热金属检测器可以有效对钢件的头尾进行区分。
2飞剪分类简介飞剪是轧钢生产线的重要设备之一.它的作用是将红钢切头、切尾、分断以及堆钢和其它生产事故时对红钢进行碎断,高效率完成热剪切.棒线材轧制线上常见的飞剪有曲柄连杆式飞剪和圆盘回转式飞剪.曲柄连杆式飞剪剪切时的剪刃与轧件垂直,无附加的挤压力,具有较高剪切质量,但回转半径小,适合剪切断面大速度低的轧件.如粗轧机前,轧件断面大,速度较低,为了使剪切断面进入粗轧机时易咬入,通常设置一切头曲柄飞剪,剪刃始终垂直轧件上下运动,其动负荷大,对轧件速度要求不宜超过3m/s.圆盘回转式飞剪剪切时与轧件不垂直,对轧件有一个附加挤压力,适合剪切断面小速度高的轧件.如预精轧,精轧前后一般也置一飞剪,轧件断面相对较小,速度较高,剪刃作圆周运动.两飞剪共同特点是在剪切轧件时,其剪刃的水平分速度略大于轧件速度.3棒材连轧飞剪自动化控制分析3.1飞剪启动控制在轧制之前,由工程师站人员通过画面设定,将飞剪的切头与切尾尺寸下传给PLC。
简析提高倍尺飞剪剪切精度的方法作者:高健来源:《中国科技纵横》2016年第04期【摘要】随着市场竞争的越来越激烈,对产品的质量、精度、包装质量的要求越来越严格。
本文分析了影响倍尺飞剪剪切长度准确性(即剪切精度)的因素,认为通过对飞剪剪切时间、飞剪剪切初始位角度和飞剪测量长度方法等采取相应的控制方式或方法能够显著改善倍尺飞剪的剪切精度,并在生产实践中提取剪切成品长度数据加以了证明。
【关键词】倍尺飞剪飞剪剪切时间剪切初始位角度测量长度方法倍尺飞剪是大棒生产过程中的重要设备,它将轧制后的成品大棒进行分段,剪切长度的准确性(即剪切精度)影响到热锯锯切出定尺成品的根数,即影响成材率。
经过长时间的分析、研究,本人认为影响倍尺飞剪剪切长度准确性的因素有:飞剪剪切时间;飞剪剪切初始位角度;飞剪测量长度方法。
下面结合某特钢厂大棒项目倍尺飞剪的设计、调试及实际生产数据进行说明。
1 飞剪剪切时间飞剪的运动过程为:从原始位开始运动,加速到设定的剪切速度,并以剪切速度经过剪刃相交的剪切位置,此后飞剪以设定的减速速度经过剪切原始位,此时飞剪剪轴运行已超过360度进入反爬区域,飞剪以设定的较小的反向速度运行至原始位停止。
飞剪的剪切时间指的是剪刃从原始位开始运动至剪刃接触到轧件的位置。
此时从飞剪速度、电流曲线上看,速度曲线有缺口,电流出现波峰。
飞剪剪切后停在原始位的角度影响剪切时间,角度不同,则飞剪运动的路程不同,剪切时间也就不同。
由剪切长度计算公式(a)、(b)、(c)如下:(a)倍尺剪切长度=倍尺长度-轧件速度*剪切时间;(b)切头时轧件过热检距离=热检距飞剪距离+切头长度-轧件速度*剪切时间;(c)切尾时轧件离开热检距离=热检距飞剪距离-切尾长度-轧件速度*剪切时间。
所以,如能保证剪切时间一定,则剪切长度一定。
实际生产过程中,飞剪剪切速度随成品规格不同而不同,由此造成飞剪剪切时间也不相同,据多年的实践经验,飞剪剪切时间内的运动过程为加速运动过程及匀速运动过程,不同规格对应不同的设定速度因而对应不同的加速度,因此无法由公式推导计算出准确的时间。
高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进
张鹏程
【期刊名称】《数字化用户》
【年(卷),期】2020()35
【摘要】飞剪一般安装在轧机后面,对高速移动的棒、线材的钢头、钢尾进行剪切,消除成材产品的不平齐、开裂,在棒、线材轧钢过程中控制系统根据 PLC 读取的信号启动电机,再根据飞剪上下游设备控制系统的电机转速确定轧件与剪刃的相对位置和速度,通过相邻上一架轧机位置脉冲码盘开始计数,达到系统设定的切头长度时启动飞剪,瞬间加速到给定速度进行剪切,剪切完毕后快速回到初始位置。
为避免在棒、线材生产过程中因突发的设备故障或工艺事故,造成对产品质量、生产效率的影响,一般情况下都配备两台不同形式的飞剪,两台飞剪的协调运行对飞剪控制系统提出了更高的要求。
因此研究飞剪控制系统对降低产线设备故障率,提高产线经济效益意义重大。
基于此,本篇文章对高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进进行研究,以供参考。
【总页数】3页(P0058-0060)
【作者】张鹏程
【作者单位】承德钢铁集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN
【相关文献】
1.棒材生产线2号飞剪倍尺功能开发
2.棒材生产中切倍尺飞剪机控制功能的改进和完善
3.高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进
4.高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进
5.棒材倍尺飞剪故障分析及改进
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金属管棒材飞剪机构曲轴的优化设计李辉(湖北新冶钢有限公司,湖北黄石43Z000)摘要:飞剪机主要用于剪切轧钢生产过程中轧材的头、尾或将其切成规定的尺寸。
本文对飞剪机曲轴进行模态分析,建立曲轴有限元模型,并对曲轴的前四阶模态特性进行分析,从而得知当曲轴第一阶固有频率和工作频率较为接近时,容易出现共振现象,根据分析结果对四个方案的曲轴结构进行优化,可以避免共振现象的发生。
关键词!飞剪;优化分析;模态分析;共振中图分类号:TG333 文献标识码:A文章编号:1001 -196X(2019)01 -0072 - 04Optimization on crankshaft of mettil tube bar flying shear mechanismLI Hui(Hubei Xinye Steel Co.,L td.,Huangslii435000,China)Abstract: The flying shears cut the head and tail of the rolled material during the cut it into a specified size.The modal analysis of the crankshaft of the flying shear is carried out,and the finite element model of the crankshaft is established.The first four modes of the crankshaft are analyzed.The first natural frequency and the working frequency of the crankshaft a re close,and the resonancc ph to occur.The crankshaft structure is optimized to ultimately avoid resonance.Keywords:flying shear;optimization analysis;modal analysis;resonance0前言飞剪机是对连续式轧钢生产线上的轧件实施 剪切工艺的一种设备。
棒材生产线2号飞剪倍尺功能开发棒材生产线2号飞剪原功能仅限于切头和切尾,随着生产工艺的不断完善,根据工艺要求,2号飞剪需要增加倍尺功能,以适应钢轧厂不断拓展的、新的品种钢的轧制。
标签:飞剪;西门子PLC;倍尺;热检1 引言棒材生产线电控系统采用的是西门子S7-400PLC+S120传动控制系统,是全国为数不多的全线采用西门子S120传动控制系统的全交流棒材生产线。
随着生产指标的逐步攀升和轧制节奏的加快,使得生产工艺需要不断完善,同时要求电气设备必须满足工艺要求,尤其2号飞剪,需要根据工艺要求进行技术攻关改造。
2 现状棒材生产线在近年来逐步大力开发品种钢的需求下,工艺要求当轧制某些规格的品种钢时需要2号飞剪作为倍尺剪以实现剪切倍尺的功能。
而原有的2号飞剪功能仅限于切头切尾,所以亟待通过开发倍尺剪功能,使得2号飞剪可以作为剪切标准规格成品的倍尺剪。
3 技术方案及改造措施原有的2号飞剪功能仅限于切头切尾,通过开发倍尺剪功能,使得2号飞剪可以作为剪切标准规格成品的倍尺剪。
首先,激活2号飞剪倍尺剪功能。
由于2号飞剪原来只是用作切头切尾剪使用,所以倍尺剪功能是处在被禁止状态的。
我们查阅了大量的飞剪自动化资料,找到了激活倍尺剪功能的程序块DB800,这个程序块中含有更改飞剪功能的倍尺剪功能激活项DB672.DBX0.6,将这个点更改为TRUE,即完成程序中倍尺剪功能的开启。
保存更改,重新对2号飞剪plc进行上电,这个时候主控台的飞剪控制手操板上已经出现倍尺剪功能投入选项,即激活成功。
激活地址如下图:其次,在激活2号飞剪倍尺剪功能后,还必须保证切完的倍尺能够正常上裙板。
我们先是实验了运用原有3号倍尺剪的热金属检测器信号来作为裙板动作的信号,这个热金属检测器就位于末架轧机18架的出口位置。
结果发现2号飞剪切完后的倍尺在到达这个热金属检测器的时候不能确保前后两支倍尺能够达到分钢状态,经常是前后两支倍尺在到达这个热检的时候是前后首尾相连的,从而使得热检不能正常区分是哪支倍尺,进而导致裙板不动作或者误动作,造成裙板堆钢。
飞剪剪切稳定性及精度控制优化【摘要】针对八钢1750热轧厂飞剪的过程进行描述,对剪切不稳定及精度较差的具体情况和存在的问题进行了分析,并提出了相应的优化方案,对提高剪切精度有一定的意义。
【关键词】飞剪;剪切精度;带钢头尾跟踪一、概述飞剪剪切是热轧轧制中非常重要的一道工序,它的作用是将经过粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯切除,如果切不上头,形状不好的头部进入精轧区域后很可能会造成轧烂堆钢,切不上尾,可能会造成轧辊或地辊粘钢,影响产品质量;切头尾过长会造成成材率下降,成本升高,切太少又可能会出现切不上或把形状不好的部分无法切除干净,因此提高飞剪剪切稳定性和精度一直是热轧工艺的重点之一。
八钢1750热轧采用转鼓式飞剪,位于热卷箱和精轧机之间,切头飞剪由牌坊、剪刀转鼓、夹紧装置、驱动装置、入口辊道、切头滑槽等组成;上下转鼓上均按180°间距安装了直刀、弧形刀两组刀片。
直刀用于切尾,弧形刀用于切头。
飞剪可设定只切头、只切尾、头尾都切三种模式。
切头模式启动时,飞剪转鼓依据热卷箱热检信号由等待位置预摆到剪切启动位置等待带钢进入飞剪区域。
当带头到达HMD410时,依据实测带钢速度以及设定的头部剪切长度计算出带钢超过HMD412的剪切启动长度,带钢到达该位置后,启动剪切,飞剪按计算加速度累加剪切过程中的动态加速度运行,转鼓到达剪切角度时同步当前带钢速度匀速运行,剪切完成至减速角度后,飞剪以最大斜率制动,速度为零时,飞剪回摆至等待位置,头部剪切结束。
切尾模式启动时,飞剪转鼓依据热卷箱热检OFF信号由切尾刀刃等待位置预摆到剪切启动位置等待带钢尾部进入飞剪区域。
当带尾到达HMD412时,依据实测带钢速度以及设定的尾部剪切长度计算出带钢离开HMD412的剪切启动长度,带钢到达该位置后,启动剪切,飞剪按计算加速度累加剪切过程中的动态加速度运行,转鼓到达剪切角度时同步当前带钢速度匀速运行,剪切完成至减速角度后,飞剪以最大斜率制动,速度为零时,飞剪回摆至等待位置,尾部剪切结束。
棒材倍尺飞剪高精度剪切潘鸿福(日照钢铁有限公司棒材厂,山东省日照市,276806)摘要:论述在棒材生产线上倍尺飞剪的自动化控制中,根据其高剪切精度、高运行稳定性的要求,通过采取在原先飞剪的硬件配置上,再增加二个热金属检测器,编写程序实时测量轧材头部速度并对此经过必要的数据处理无缝的集成到原程序中,便可以使其剪切精度误差由以往的1-6%降低到现在的1‰左右,经过两年的在线应用,证实了此技术的先进性和稳定性,为生产企业带来了巨大的经济效益,有良好的推广应用前景。
关键词:棒材;倍尺飞剪;高精度;脉冲当量High precision cutting of bar flying shearPAN Hong-fu(Rizhao steel Co., LTD. Bar factory, Shandong rizhao city ,276806)Abstract:Discusses the bar production line the automation of the flying shear control, according to its high shear precision, high operation stability requirement, through the adoption of the flying shear in the original hardware configuration, and then add two hot metal detectors(HMD),write programs real-time measuring passing bar vector, through the necessary data processing seamless integration to the original program, can make its shear by previous 1 - 6% down to 1 ‰, after two years of online applications, confirmed this technical sophistication and stability, ,good application prospect. ,Keywords:bar ;dividing flying shears; high precision ;length per pulse一、前言:在小型棒材生产中,棒材成品倍尺飞剪的高精度剪切控制一直是行业上研究的热点和难点,由于飞剪的实时动作周期,及速度测量系统的精度都将影响倍尺剪切精度的准确性,目前较常使用的传统轧制辊径折算脉冲当量方法,精度误差约为1-6%,显然误差大,而且实际上冷床的长度还实时变化,使操作工需不断的修正设定的倍尺长度,非常麻烦,而且实际长度变化的还很缓慢。
用T400控制棒材线飞剪的调试记录(2005年淮钢棒材调试记录2011整理)这是第一次做飞剪控制,走了很多弯路,而且不是变斜率控制。
以后研究变斜率控制,上了一个台阶。
1#飞剪和PLC之间的通讯通讯协议采用PPO5:PKW=4 PZD=10PLC发来控制字1. 系统控制字2. 飞剪速度给定(末机架V7的线速度给定值)mm/s3. 飞剪超前系数 (百分值)4. 飞剪滞后系数 (百分值)5. 剪头长度 (mm)6. 剪尾长度 (mm)7. 8 机架间的延伸率8. 停止位角度设定(0—360度)9.10.控制字1的各位定义1. ON 合闸 (画面)2.3.4. EN使能 (spare)5.手动剪切 1有效 (按钮) (按一下切一刀)6.剪后轧机有钢信号 (spare)7. 选择剪头(画面)8. 选择剪尾(画面)9. 飞剪故障复位 (画面)10. 剪前轧机有钢信号 (spare)11.12. 飞剪位置复位(手动剪刃定位指令)(按钮)13. 回转/曲柄 1=曲柄 (spare)14. 手动/自动(1=手动)(画面15. 碎断 (按钮)16. 飞剪速度设定选择 1=设定 (spare)传动发给PLC的数据1. 状态字2.速度检测值3.电流反馈值状态字的各位1. 6RA70 合闸准备就绪2. 等待操作 ready to OP.3. 运行 run4. 6RA70 重故障5. 超速6. 剪前热检信号(2m)7. 轻故障8. 飞剪剪切9. 本地=1/远程=010. =1 (通讯)11.剪后热检(SPARE)12. 电流等于零 I=013.速度等于零 N=014.剪后热检 (SPARE)15.飞剪到达停止位信号16.6R70-READYT400 送CUD1的通讯数据W1. TO CUD1 的控制字W2. 速度设定值W3. 上升时间(备用)W4. 下降时间(备用)其中W1各位的分配为:bit 0 I1 合闸bit 3 I4 使能bit 8 I9 剪切位信号(CPS)bit 14 I15 碎断(结束延时1.2秒)CUD1送T400的数据W1.6RA70状态字(重组)W2.电机速度反馈(K167)W3.电机电流实际值(K117)W4. 剪刃位置(K42)状态字的构成1. 6RA70 Ready B02. 6RA70 ready to Op. B13. run B24. fault B35.6.7.8. ALARM B79.10.11.12. 0=Emergency stop B16913. 0=外控/内控=114. ME已ON B12415. 故障复位16. Over speedT400的数字量输入 DIIN4 XC1:35 T56 剪切位信号IN5 T57 剪前热检1#飞剪 常数设定1.H014 切头误差补偿(mm)2.3.4.H015 切尾误差补偿 (mm)5.6.7.H002 D2:M7-M8的距离(mm)8.H001 D1:M7-M8间热检到M8的距离(mm)2#飞剪的参数数字量输入4.剪切位信号 Q4 T565.剪前7米热检 Q5 T576. 剪后40米热检(南) Q6 T587. 剪后40米热检 (北) Q7 T598. M14出口热检 Q8 T602#飞剪PLC发来的数据PZD1. 系统控制字2. 飞剪速度给定(成品机架的线速度mm/s)3. 飞剪超前系数4. 飞剪滞后系数5. 第1根倍尺长度mm6. 切尾长度 mm7. 第2根倍尺长度 (SPARE)8.停止位角度设定(度)9. 成品机架的 辊径/减速比10. 第4根倍尺长度 (FUTURE)控制字各位的分配1. ON 合闸2.3.4. EN 使能(spare)5. 手动剪切 (按钮)6. 剪后轧机有钢信号 (spare)7. 剪头选择 (画面)8. 剪尾选择 (画面)9. 飞剪故障复位 (画面)10. 剪前轧机有钢信号 (spare)11.12. 飞剪位置复位(手动剪刃定位指令) (按钮)13. 回转/曲柄 1=曲柄 (spare)14. 手动/自动(1=手动) (画面)15. 碎断 (按钮)16. 飞剪速度设定选择 1=设定 (spare)2#飞剪发送给PLC的数据1. 状态字2.速度检测 100%=540rpm3.电流反馈4.5 成品钢速(SPARE)状态字的各位分配1. 6RA70 合闸准备就绪2. 等待操作 ready to OP.3. 运行 run4. 6RA70 重故障5. 超速6. 剪前热检信号(6m)7. 轻故障8. 飞剪剪切9. 本地=1/远程=010.=111.剪后热检12. I=013.速度等于零 N=014.剪后热检 (SPARE)15.飞剪到达停止位信号16.(6R70-READY)2#飞剪的常数值在程序段 LONG_TIME (A1) 之中2#飞剪的DI分配4.剪切位 Q4 T565.剪前7米热检 Q5 T576. 剪后40米热检(南) Q6 T587. 剪后40米热检 (北) Q7 T598. M14出口热检 Q8 T60位置闭环用脉冲的计算1.方法把6RA70装置的脉冲编码器的位置计数值K42送到T400,作为剪刃停止位的实际值信号.2.飞剪1(FJ1)的齿轮减速机的变比为6.5, 编码器的脉冲数为1024,采用4倍频的方式计数.在T400中把剪刃旋转一周定为360度->1.03.当剪刃转一周360度时,电动机转过6.5周,计数脉冲数为4096×6.5=266244.把26624送到T400, Y=X×NF/16384, 为使Y值标定为1.0,系数NF应为16384/26624=0.61538 . 内控设定角度值在程序段COM_PLC(A1) 的P_SET_SEL X25.飞剪3 同理:4096×2.186=8953.8616384/8953.86=1.82986.PLC送来角度设定值是16384==360度V-N系数的计算(线速度和转速的换算)飞剪1:电机每分钟540转, 剪刃半径482mm 减速比为6.5 角速度为ω = (540×2π)/(6.5×60)=2.769π线速度为v=ω×r=2.769π×482=4192.95mm/s当线速度为1000mm/s时,相应的百分值角速度为:0.2381000/4192 =0.238所以V-N系数为0.000238飞剪3:电机每分钟540转, 剪刃半径575mm 减速比为2.186角速度为 ω = (540×2π)/(2.186×60)=8.234π线速度为 v=ω×r=8.2349π×575=14874mm/s当线速度为1000mm/s时,相应的百分值角速度为:1000/14874 =0.0672所以V-N系数为0.0000672H参数(切头飞剪)H参数序号内容注释H000H001 剪前热检到8机架距离(mm)剪前热检到飞剪距离H002 7,8机架间距离(mm)飞剪到剪后热检的距离H003H004 剪前热检得电延时(毫秒ms)H005 剪前热检失电延时(毫秒ms)H006 接近开关延时(毫秒ms)H007 剪刃停止位设定(内控时)H008 剪刃位置闭环PI调节器KP设定H009 剪刃位置闭环PI调节器TN设定(ms)H010 位置闭环速度设定值1=100%速度H011 手工剪刃复位速度设定值手工剪刃复位速度设定值POS(A4) H012 碎断速度设定1=100%速度H013 1=100%速度H014 剪头误差补偿(mm)H015 剪尾误差补偿(mm)H016H017H018H019H020H021H022H023H024H025H026H027H028H029D030 自PLC线速度设定值(V7 mm/s) RD031 飞剪实际位置(度) RD032 BD033 BD034 剪切位接进开关状态剪切位接进开关状态 BD035 剪前热检状态剪前热检状态RD036 网上发来超前系数RD037 网上发来滞后系数RD038D039 网上发来切头长度(mm)RD040 网上发来切尾长度(mm)R红色表示3号飞剪FJ3复位按钮的作用当故障发生或切下ME开关时,将位置环,剪切,碎断,手动定位等RS触发器都清零,为下一次起动做准备.DE了一个BUG2005年11月27日: 当碎断停车时,发现有速度设定重叠的现象,开始以为是碎断和位置闭环的两个S端信号有100ms的重叠,经6RA70的示波器拍波形,没有此现象,在向CUDI发送转速给定的P调节器即FR_POS(A5)的NSET_SEL之前加切换开关NSW后,100ms的重叠现象消除.定位准确性达到计算值。
第22卷第1期
2002年2月
江西冶金
月ANGla METALLURGY
Vol.22, No. I
Fehoa<y 2002
文章幼号:1006-2777(2002)01-0032-03
棒材倍尺飞剪的控制与优化
.
.
赶
郭启.万云.刘伟伟
(南昌俐铁有限贵任公司,江西南昌330012)
摘要:对棒材生产线上倍尺飞剪系统配St及控制方法进行分析,并对优化剪切提出解决方案,提
高了倍尺飞剪的剪切精度。
关健词:棒材倍尺飞剪;控制;优化
中圈分类号:TG334.9文献标识码:B
Controlling and Optimizing of Bar Double-nde Flying Shears
GUO Qi,WAN Yun,L1U Wei-wei
(Nmmheng Ion and Steel C.. ,-.,JiscO Nanchang330012,China)
Abstrac: System disposition and controlling metM,d in bar production line
medwd过and optimimtion sheeting is put fornud and sbrsring pcecis;nn of double-r
d皿山1o-司e flying公脚比,analysed.目目的tns, a
flyi吃曲coca is cased.
Key Words: bar double-mle flying ahears;oontrolling;optimizing
倍尺飞剪是提高棒材成材率、定尺收得率的关
键设备,同时也是热倍尺是否能上冷床的关键环节。
目前,国内大多数棒材生产线上的倍尺剪设备和控
制是全套引进国外的,但近几年国内几家设计单位
在消化和吸收引进技术的基础大,已开发出自台的
倍尺飞剪,且已成功运用到生产中同时也达到了比
较好的效果,但由于各自采用的自动控制设备不同、
工艺布置不同,其控制模式也有各自的不同,本文谨
以南昌钢铁有限责任公司棒材厂为例,阐述其控制
系统。
机,剪切轧件速度为3,18 m/s,最大剪切断面1 300
呻x1<M,在剪切4510-28二螺纹铆时用回转剪,剪切
4530-4。二圈钢或螺纹钥时用曲柄剪。
1倍尺飞剪设备
采用上海南洋电机厂生产的ZAFQZ一355/42
型,315 kW, Un为440 V, In为795 A,基速500 r/min,
励磁电压220 V,励磁电流为26.5 A的他励直流电
2传动及自动化系统配It
传动系统:采用西门子公司全数字直流调速装
置6RA70一18一6D一6.522型,通过以小改大的改
装,构成调速装置。即利用西门子公司30 A装里中
的控制模块来控制,用国产晶闸管(2 006 A) R过改
装替换30 A装置中的原装功率模块,做到以小带
大,这样既保持了西门子装置系统的先进性,又大大
降低了投资费用。
自动化系统:从上位机中成品出口机架的速度
来设定飞剪的基本速度给定,在画面上设置其基本
参数和超前系数,且可通过模拟画面观察具体动作
收藕日期:2MI-09-2s
作二介:娜启(196G-).男、陕西离谈人,工程师从事工业电气自动化技术与管理工作。
卜一—一一—_一-一一一.阳..............一一
万方数据
第22卷第I期
郭启等:棒材倍尺飞剪的控制与优化
情况。PLC是采用西门子S7一400型,用PROFIBUSDP网完成对传动装置的控制及速度给定。用一块高速计数模块完成剪刃位置的检侧并进行相应的速度给定变换,同时还要用DP网将飞剪的故障信息传送到PLC,再经以太网传给操作站显示报警,如电机温度、空水冷却包的温度、风压及传动柜的各种故障。硬件配置见图Ia切过程为1700;当剪切完成后开始以剪切速度的
305,减速,a3为900。此过程完成后因其惯性作用,
剪刃还要向前摆动,此时将速度给定为0,6RA70的
使能仍在作用,此过程为制动状态,此角为w。当剪
刃完全停止后,加一个很低的反转速度让剪刃回到
零位。其运动轨迹见图20
以太网
剪刃停位
圈1砚件配t圈
3自动化系统功能
3.1倍尺飞剪基本动作说明
当接到剪切指令后开始起动加速,加速到。,角
度时到达设定值,。,为1000; a2为匀速运行角,即剪
圈2匆刃位!it动软进图
3.2剪刃线速度的设里及校正
倍尺剪的剪刃线速度是根据末架轧机的线速度
设定的。但是,由于受末架轧机速度波动、轧件沮
度、冷床输出辊道磨损及转速控制精度的影响,其速
度时刻在变化,最大可达1%.这样剪切会使轧件
的头部或尾部被剪弯,经常造成冷床翰人变频辊道
跑钢或盆冷床齿条,并且使对齐辊道由于弯钢太多
而无法对齐,扰乱生产节奏,严重影响生产。为此,
必须对剪子的剪切速度进行校正。校正方法如图
30
轧辊
飞剪
图3检侧元件位i<布a示愈图
1R.2R.3R -热金属探侧器;L.LL,一各点的距离
(1)当轧件头部A IR时。PLC开始计时,到3R
时停止计时,设时间为T,,其平均速度为W等于
(乙、十L子L2 )/界,则给定实际误差△尸等于珠-
V',PLC给定剪切速度为V+4V';
(2)剪完第一刀后,从得到剪切信号开始计时,
到3R处停止计时设时间为兀,则平均速度V'为
L2/T2,误差△V"等于V,一4",下次剪切速度为V十
Y'.后面的若干倍尺也是如此计算。
万方数据
・34・江西冶金2002年2月
3.3倍尺剪优化剪切的控制方法
一根钥坯轧制出的合格钢材经倍尺剪剪切成倍
尺上冷床。若倍尺剪以固定倍尺长度剪切,对每根
钢都有可能造成最后一剪出现短尺,且该短尺具有
若干定尺或只有一根定尺,直接上冷床会影响冷床
的收集顺序和齐头,所以对倍尺剪要进行优化,满足
冷床收集要求。其轧线控制原理见图4.
初轧1号剪中轧2号剪
精轧
3号剪
厂一一I Y_Y }-一代如州_围一因一返卜卜
圈4轧线控制示意图
1R.2R.3R,4R一热金属探渊器
当轧件头部到达4R时,计数器以固定频率厂开
始计数,到达1R时记录下计数值M,,到达3R时计
数值Mi,1R到3R的实际距离固定不变为D,则轧
件从4R开始经过轧制区从1R出来后的长度L为
(M, x f一D, I SO -6(M,一M, )/Do L是取样估算
值,实际上是有误差的,但很小,可忽略。
当4R检测到钢尾时,若L+V-T大于等于2/3
倍尺时,倒数第二根钢按设定的倍尺长度剪切;若L
+V" T小于2/3倍尺时,倒数第二根钢的长度为设
定长度减去1个或2个定尺长度。其中,V为轧件
通过倍尺剪的速度,T为剪切后的轧件通过倍尺剪
的时间。PLC可根据以上优化方法给出优化后的倍
尺长度,与直流传动装置配合改变实际剪切时间来
改变剪切长度,从而实现优化。
4结束语
以上仅分析了倍尺剪的控制思想,但在系统构
成方面,还必须注意PLC的程序扫描周期、网络传
输时间及传动装置的速度响应时间,这都会影响剪
切精度,所以在PLC选型时应选用较快的CPU。系
统调试中,传动装置的速度给定积分时间可自动优
化,但效果不是很理想,必须人为减小给定时间参
数,使其速度在尽可能小的时间里达到给定值,从而
达到提高剪切精度,理顺上冷床次序的目的。
〔英文翻译卢宏)
万方数据