70万吨线材线3#飞剪控制任务书

70万吨线材线
3#飞剪系统电控设计任务书
2018年2月
一、设备用途
3#飞剪位于预精轧之后，精轧之前。

具有切头，切尾功能，并与碎断剪配合实现碎断功能。

二、设备主要性能参数
1．1设备主要功能描述
● 切头剪：
飞剪型号FJ-3#C
剪切形式回转式飞剪
剪切功能切头、切尾
工作制度启/停式工作制
剪切材料断面≤φ30mm
剪切温度≥850℃
剪切速度 V= 5～16.5m/s
回转半径R=455mm
传动比i=1.26
剪刃宽度220 mm
润滑系统稀油集中润滑（油压）0.1～0.3 Mpa
● 碎断剪：
飞剪型号 FJ-3#D
剪切形式回转式飞剪
剪切功能碎断
工作制度连续工作制
剪切材料断面≤707 mm2
剪切温度≥850℃
剪切速度 V= 5～16.5m/s
回转半径R=200mm
传动比i=1
剪刃宽度130 mm
润滑系统稀油集中润滑（油压）0.1～0.3 Mpa
代表钢种25MnSiV、40MnSiV
1．2所选电机技术参数：
● 飞剪：
型号
额定功率186KW 额定转速1500r/min
额定电压440V
● 碎断剪：
型号
额定功率110KW 额定转速1500r/min
额定电压440V
三、受控制的装置
飞剪主传动直流电动机1台
碎断剪主传动直流电动机 1台
润滑压差开关 2个
飞剪热金属检测器 2 个
轧机编码器 1 只
飞剪编码器 2 只
接近开关 2 只
电磁阀 3 只
四、控制要求（建议）
4.1 控制概述
如下图所示，该飞剪控制系统主要分三大部分：PLC控制系统，直流驱动系统，电机和飞剪机械部分执行系统。

通过控制柜面板或主控室里的上位机画面可以实现主机的分合闸，通过画面、操作台以及机旁操作箱上的控制元件可以完成对飞剪的控制，同时通过HMI可以对PLC进行剪切方式、剪切长度及剪切速度的设定。

控制方案见下图1（控制方案图）
图1：控制方案图
系统工作过程如下：
4.1.1剪切过程控制
当成品线材经过传感器时，传感器给PLC发出有钢信号，同时PLC启动计数器记录末架轧机编码器上的脉冲数，PLC根据脉冲计算出线材的长度等于要求剪切长度时便给直流驱动系统发出剪切命令，飞剪机械部分做出相应剪切动作。

实际速度曲线如下图3（剪切速度曲线图）。

剪切动作如下图2（剪切动作简图）：飞剪接到剪切指令后从H点加速，在没有剪切前(A点)保证达到剪切速度，剪切棒线材完毕（O点）开始减速，由于惯性剪刃将前冲一定角度，故在S点开始制动，由接近开关发出信号给PLC系统，PLC系统即发出制动信号并给出反转速
度，使剪刃爬行至剪切初始位置，等待下一次动作，剪刃运行速度曲线如下：
图2：剪切动作简图
图3：剪切速度曲线图
4.2 控制操作装置
（1）控制柜面板部分
就地/远程选择开关1个
合闸按钮1个
运行按钮1个
主电机合闸指示灯1个
主电机运行指示灯1个
主电机故障指示灯1个
电机风机指示灯1个
柜顶风机指示灯1个
（2）主控室操作台设置部分
设置在主操作室的操作部分的有：
操作台上：
自动/手动转换开关1个
电机合闸按钮1个
电机分闸按钮1个
点动试车按钮1个
急停自锁按钮1个
事故碎断按钮1个
转辙器伸出按钮1个
转辙器缩回按钮1个
（3）设置在机旁操作箱上的有:
“机旁/操作台选择开关1个
点动试车按钮1个
急停自锁按钮1个
事故碎断按钮1个
转辙器转换开关1个
主电机故障指示灯1个
主电机合闸/运行指示灯1个闪烁合闸，常亮运行4.3 辅助装置
飞剪前的热金属检测器1个
粗轧机架主传动电机上的编码器1只
飞剪主传动电机上的编码器1个
装在上剪杆轴尾端近旁的制动用接近开关1个
装在主操作室中的飞剪稀油润滑报警灯1个
4.4 控制操作
4.4.1操作部分
（1）用“本地/远程”转换开关选择本柜控制还是操作台控制，当选择操作台时，由操作台进行主机合分闸，主机合闸后，柜顶风机和电机风机自动合闸，主机分闸后，延时2分钟后分闸。

（2）飞剪操作可以在操作台或机旁操作，通过机旁操作箱转换开关选择。

（3）主电机故障指示用于电控系统发生故障时显示，红灯亮起。

这时需电气工作人员根据上位机故障显示去检查设备。

（4）在手动下，可以手动进行剪切，碎断，在自动下，系统根据热检信号自动进行剪切和碎断。

（5）点动按钮，用于设备已经准备好随时可以剪切时试车用，点动一次可以检查设备是否具备正常生产的条件。

就地操作箱上此按钮还可以在换剪刃时对刀口用。

(6)当轧制过程中发生事故时，可以通过碎断按钮完成碎断的功能。

（7）当出现紧急情况需要马上停车时，可以拍下急停按钮；在恢复生产前一定要将按钮复位。

4.4.2 设置部分
3#飞剪人机接口（HMI）相关参数设置说明
自动化系统的人机接口功能，包括：轧制过程中飞剪状态和电气参数的动态显示及工艺参数的人工调整，电气设备的操作及显示，故障报警与记录。

飞剪人机接口（HMI）画面包括；飞剪配方、参数设置、故障信息。

飞剪配方：设有三种配方，
1）自动切头（尾）：设定切头（尾）长度，计算机根据前一架轧制轧制速度及热金属检测
器感光时间，计算飞剪切头（尾）启动时间，以保证飞剪切头（尾）长度（150～800mm）。

事故时用于碎断轧件。

自动切头程序：当热金属检测器与剪刃中心线相对位置确定后，热金属检测器检测到轧件头部，自动切头延时时间（T）需系统自动确定。

公式如下：
T=（S+L）/V
式中：S——热金属检测器与剪刃中心线的距离
L——切头长度
V——上一轧机实际线速度（计算机系统自动给出）
自动切尾程序：当热金属检测器与剪刃中心线相对位置确定后，热金属检测器检测到轧
件尾部，自动切尾延时时间（T）需系统自动确定。

公式如下：
T=（S-L）/V
式中：S——热金属检测器与剪刃中心线的距离
L——切尾长度
V——上一轧机实际线速度
参数设置
1）辊径：根据飞剪入口时轧机辊径设置，从而给定速度
剪切速度：飞剪的剪切速度的设定以前一机架的线速度为基准，
乘以一超前系数1.1～1.15。

超前系数精确到1%。

2）延时运行时间：根据切头切尾的长度进行设定
3）速度显示：显示飞剪的运行速度
4）飞剪角度显示，监控飞剪在运行状态下的角度。

故障信息显示：
1）调节器故障：显示飞剪调节柜内直流调速器
2）快熔故障：飞剪调节柜内快速熔断器是否有熔断
3）操作台急停：操作台上急停按钮是否按下
4）操作台合闸：操作台上是否合闸
5）风机运行：飞剪电机风机是否运行
6）主回路合闸：飞剪主回路是否合闸
7）飞剪合分闸：就地/远程
8）飞剪控制：机旁/操作台
9）飞剪调速器运行：直流调速器是否运行
10）飞剪零位指示：飞剪剪切完成后停止到正确位置时的指示
11）剪前热检：飞剪对应的剪前热检是否有信号
五、3#剪前转撤器
位置:位于3#飞剪前
作用:传送热轧件，在切头,切尾状态时,位于轧制线位置。

在事故碎断时,气缸动作,使导槽偏离轧制中心线,位于碎断通道上。

控制要求：
1正常轧制时,导槽位于轧制中心线位置,完成传送轧件,轧件切头、切尾、功能。

2当剪子接到事故碎断信号时,剪切控制系统发信号给导槽，导槽从轧制线位置移到碎断位置。

3接到碎断终止信号，导槽由碎断位置回到轧制线位置。

联锁：只有当剪子接到事故碎断信号后，导槽才能偏离轧制线位置，移到碎断位置。

4．执行元件：
气缸100×40压力0.6Mpa一个。

二位五通导向控制电磁阀一个
接近开关一个。