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棒材飞剪S00工艺软件简易控制系统
发布日期:2014-10-24    
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棒材飞剪S00工艺软件简易控制系统
窦剑
(陕西龙门钢铁(集团)有限责任公司,陕西 韩城 715405)
摘要:介绍了棒线厂连轧生产线飞剪自动化控制系统用6RA70直流调速装置的S00工艺软件简单控制的应用,分析了剪刃速度控制,位置控制和剪切长度控制。
关键词:飞剪;S00工艺软件;直流调速装置
1 前言
    棒材轧钢生产线是高速连续的自动化生产工艺,飞剪是棒材轧钢生产过程中重要的组成部分,飞剪主要用于对高速轧制的轧件进行切头,切尾,碎断或定尺剪切,飞剪控制系统的稳定性与可靠型对棒材轧钢生产线生产过程起着十分重要的作用。为保证飞剪剪切精度,增强可靠性,棒材轧钢生产线基本上都采用高性能的可编程控制器(PLC)和全数字电气传动控制系统来完成飞剪自动化控制。但在一般的生产线,第一道飞剪轧件速度一般较慢,控制精度要求也不高的情况下。则可采用一种较简单的控制系统省去独立的可编程控制器(PLC)。而通过6RA70的工艺软件S00选件实现。
2 控制方式
2.1 剪切
    剪机的速度是根据工艺要求及剪刃的位置而变化,先后经历了四个阶段:
    (1) 加速段(F_HOEH):剪机传动控制加速速度的速度参考值,将随棒材的位置值及剪刃的实际位置的变化而变化,其实际运算的结果是一条逐渐上升的曲线;其给定值由上游机架速度乘以飞剪的超前率得出。剪刃的启动时刻是一个非常关键的问题。轧件从剪前热金属检测器到达剪切位置是一个匀速运动的过程,所用的时间被称为钢行时间。用钢行时间减去剪刃的启动时间,就是启动的等待时间。所以当热金属监测器检测到轧件时,等待时间的计时器开始计时,计时结束就立即启动飞剪电动机。在启动加速段,剪刃由零速启动到与轧件线速度相同步(切头时乘以超前系数,切尾乘以滞后系数)。启动加速段的加速度可以采用定加速度方式,也可以采用变加速度方式。
棒材飞剪S00工艺软件简易控制系统
图1飞剪运动过程示意图
    (2)剪切段(F_KONST(F_KURV)):速度参考值是以恒定速度或变速进行剪切的,直到剪刃在LM点处(如图1所示)离开棒材后为止,速度控制才进入下一阶段。加速度方式的优点是在低于最大线速度的场合,一般在LM点处安装接近开关,作为减速制动的开始信号。
    (3)制动段(F_BDEMS):在此阶段剪机速度将从剪切速度值减速至0,到达制动停止位SP点。此阶段也是本系统与一般系统最大的不同,如图2所示
棒材飞剪S00工艺软件简易控制系统
图2  速度控制系统框图
    定位信号由接近开关通过一个2K的电阻和一个1K的电阻分压接入X173的32,33端子。由K0042得到光电编码器的位置信号。通过不带滤波的限幅值监控器与一个给定的死区值比较后发出制动信号,制动的加速度由K0042和K0402(设定停止位)的差值决定。
    (4)定点段(F_HALT):当剪刃的实际位置与起始位置的差值在某一很小的范围内时,剪刃即能较准确地停在起始位SP点。当定点段结束后,剪刃已停在正确起始位置上,等待下一次剪切信号发出。
    上述的4个阶段是针对剪机工作过程中的切头切尾而言的。在这些剪切的过程中,剪机传动控制每次只完成一个单独的动作周期。但对剪机准备剪切之前,剪刃的实际位置也许在任何位置,为保证剪机准确地完成上述的工艺动作过程,就需要对剪机进行标定,使其剪刃一开始就停在起始位置,这样,我们就需要确定标定速度,有时,在轧制过程中,我们还需在事故状态下进行碎断,因此我们还需对碎断时剪机速度进行确定,这两种情况下的速度给定,与上述的工艺剪切时的速度计算是完全不同的。
2.2 碎断
    碎断时剪机以最大速度运转,碎断信号封锁通过不带滤波的限幅值监控器发出制动信号,使剪机连续运转,在放开碎断信号后,给使能一个合适的延时使制动过程能顺利的把剪刃停在停止位,如图3。
棒材飞剪S00工艺软件简易控制系统
图3  碎断系统框图
3  结束语
    本文中的控制方式简便经济,但因为S00软件的控制精度有限,如果在需要高精度控制的倍尺剪上,还是用带高速器的PLC模块或T400模块更合适。
参考文献:
[1] 尹宗雨,武丽贤,胡志伟.GE9030PLC和6RA70直流调速装置在棒材飞剪自动化控制系统中的应用[J].北方钒钛,2011.3.
 
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