带钢自动打捆机电气控制系统的设计与应用

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带钢自动打捆机电气控制系统的设计与应用
王 珩
莱芜 ! ） & $ $ ! (
（莱芜钢铁股份有限公司，山东 摘
要：介绍了莱芜钢铁公司带钢车间自动打捆机电气控制系统的设计情况，采用该系统的打捆机，解决
参考文献：
［ ］张进之C压力 0 ］ $ + B 系统参数方程及变刚度轧机分析［ S C 冶金自动化， ， （ ） ： $ % T ’ T $ ! ’ # , $ C ［ ］陈振宇C热、冷连轧机 0 ］ ! + B 系统的仿真研究［ S C 冶金自 动化， ， （ ） ： $ % T " ’ ’ $ # & C ［ ］张进之C压力 0 ］ ， , + B 数学模型改进［ S C冶金自动化， $ % T ! （ ） ： ( , $ . # ! " C ［ ］王君，张殿华，王国栋C厚度计型和动态设定型 0 ’ + B 的统 一性证明［ ］ ， （ ） ： S C控制与决策， ! " " " $ . , , , , # , , . C ［. ］ ，* ? 7 8 @ =M，* 7 4 8 J = @ = ? F : L 7 J = @ =2， 3 @ 7 A C高精度轧板厚度 控制［0］ 第八届世界大会钢铁自动化论文集［ C ; U 0 B B］ C ， $ % T ! . ! # . % C ［ ］王立平，刘建昌，王贞祥，等C 热连轧机厚度设定与控制 ( 系统分析［ ］ ， （ ） ： S C控制与决策， $ % % ’ % ! $ $ . # $ ! " C
图 D 时间调整梯形图
% 结束语
自动打捆机械在我国还处于起步阶段，其自 动控制系统也还需进一步完善。这套系统在运行 中表现出较高的可靠性和适应性，尤其是把自动 运行和手动干预巧妙地结和在一起，减少了自动 过程控制被迫中断的次数和时间，为提高生产率 和产品质量提供了有力保障。
行的。因此采用了日本 %1% 2 % 3+ ! & & 型超声 波探测仪。其原理是，在检测到不规则外圈时使 用时间滤波，这样可以保证可靠检测到带钢的主 体部分，此时 4 5 6 内部记忆这一位置；当这一 检测信号消失的瞬间，认为带钢内圈边缘已进入 到检测范围，此时 4 5 6 内部继电器带动辊道接 触器经延时几秒后停止，使带钢准确定位。延时 时间! 可采用以下方法确定： （" # $0 ／ ） ／ !! 0 $ 7 " 式中， 为探测仪与打捆机中心线的距离； " $为 辊道速度； 7为重力加速度。 " 为摩擦系数； （ ）时间控制 8 从实际生产中得知，部分动作的时间需要随 时调整。例如，带钢旋转 / 定位，其旋转速 0 " 9 度随着带钢重量的变化而变化；拉紧钢带动作时 间也需要根据带钢外型尺寸的变化而调整。为 此，使用 了 日 本 %1ห้องสมุดไป่ตู้ 2 % 3+ & ! ! 型 拨 码 开 关， 采用: 。 ; 0 /码原理设计，见图/ 梯形图中若输出 2 " " / 满足，即为调整的动 作时间到，并将该动作停下来。改变程序第:条 中< " " " 8所乘系数的值，就可选择不同的时间 单位。如乘/ ，则时间单位为/ ；如乘/ ，时间 " = 单位为 " ，依次类推。这样，通过人工操作 > / = 拔码开关，就能够实现对动作时间的任意调整， 从而提高了自动捆扎工作适应各种不同规格钢种 的能力，保证了其较高的适应性。
B D + B D * B D 6 B D < I J C D A B B C B B $ % 3$ B B D E A 2 G B DG.G < B B B H E A $ B B D.C B B< B B B F E A < B B B HKD B< B B B H E A <B B B F L <B B B H E A<B B B F. <B B B HE
收稿日期： ! " " " # $ ! # " $ 作者简介：王 珩（ ，男（汉族） ，山东平阴人，助理工程师。 $ % & ’ #）
第/ ・ 第 ; M期 :卷
王
珩：带钢自动打捆机电气控制系统的设计与应用
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! 前言
莱钢 带 钢 车 间 自 动 捆 扎 机 成 功 地 解 决 了 ! " " #高温下连续捆扎包装热轧带钢卷的难题， 并且包装质量较好，减少了过去因脱尾和散包而 造成的经济损失。 该设备采用了延边龙川包装机械公司的专利 项目— — —自动旋紧机构，将松散的带钢卷定位后 旋紧，并进行穿心式打包。整台设备的电控部分 由莱钢轧钢厂负责设计、安装调试。
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$ 自动控制设计
（ ）自动 ／ 手动状态的任意切换 / 在实际生产中可根据需要任意切换自动 ／ 手 动控制状态。当自动控制过程突然被迫中断而进 行必须的手动干预后，程序仍能从当前位置继续 顺序执行，大大方便了操作，提高了生产效率。 这一功能的实现依赖于大量自保持电路的使用。 （ ）带钢辊道自动定位 0 带钢的自动定位是自动控制程序的开始。由 于带钢在捆扎之前外圈松散，形状不规则，因此 准确检测带钢的外圈困难较大；而检测内圈是可
： ； ； F @ < 8 7 : @ = J 7 @ 8 HK 7 H L 7 3J 8 A A 3 A 3 H @ < 8 H H = 4 @ < = A 7 " , + 4 # K 5 -8
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 件厚度估计精度有限，同时也未考虑轧机压下效 率补偿问题，系统的动态响应特性不佳。 + 7 : 3 J 3 @ 3 <0 + B和 P 4 7 J 8 H F 3 @0 + B，虽然 5 I 控制思想和控制算法表达式不同，但已证明二者 是完全统一的。二者引入了轧件塑性刚度 ! ， 在一定程度上改善了 0 + B 系统的动态响应特性， 但厚度控制模型为线性轧机弹跳方程，轧件厚度 控制精度有限。 绝对值 0 + B，在轧件厚度控制环节上使用 了实测的非线性的轧机弹跳方程，并全面考虑了 辊缝补偿，使轧件厚度控制精度大大提高。但在 轧机压下效率补偿环节，与 + 7 : 3 J 3 @ 3 <0 + B和 5 P 4 7 J 8 H F 3 @0 + B 一样，仍使用线性的轧机刚度 I 和轧件塑性刚度，不可能实现真正的一步设定到 位，0 + B 系统的动态响应特性仍有待改善。 0 Q +0 + B和 R 0 60 + B 模型，不仅在轧件 厚度估计环节上，而且在轧机压下效率补偿环节 上也使用了实测的非线性轧机弹跳方程，较绝对 值0 + B 系统具有更好的动态特性。但二者仍使 用线性的轧件塑性方程，且轧制力波动原因是轧 件塑性刚度变化，还是轧件来料厚度变化，亦或 是二者兼而有之，难以确定，因此，距离真正的 理想的压力 0 + B 系统还有一定的差距。
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# 打捆功能实现
带钢卷取完成后，经运输链依次通过0台打 捆机。第/台打捆机完成钢卷的旋紧并捆扎 / ! 0道，余下的道次由第0台打捆机完成。 带钢自动打捆过程：输送!带钢中心定位! 带钢中心定位浮动、穿带升、旋紧升、旋紧开始 !送带、送锁扣、中心定位低压!送带停、锁扣 退、压紧钢带 ! 托板退、旋紧停 ! 拉带、机头 降、穿带降、旋紧降 ! 拉紧钢带、中心定位退、 机头停! 切钢带、拉紧停、拉带停 ! 切钢带退、 压紧钢带退、机头升、中心定位浮动 ! 下一循 环。 为防止自动打捆过程中出现故障影响生产的 顺利进行，还专设了手动打捆程序。
了& " " )高温下连续打捆和脱尾散包的难题，并且包装质量较好。 关键词：带钢；自动打捆机；电气控制 中图分类号：* + , , , 文献标识码：文章编号： （ ） $ " " , # % % % ( ! " " $ " . # " " . ’ # " !
! " # $ & ’ ( " " ) " * ’ + $ * * , & ’ + , ) # # ’ " ., / 0 1 ’ , . 0 ’ $ *2 0 * 3 0 ". $ ) ) 0 & 4 $ ’ # 0 ) $ * 0 ’ $ , & % % 2 2