高速棒材倍尺剪控制原理及优化剪切
棒材倍尺飞剪剪切误差分析及改进措施
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。
棒材倍尺飞剪剪切稳定性改进措施
《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
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
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。
高速棒材倍尺剪控制原理及优化剪切
传统小规格棒材主要采用切分轧 制 生 产，产 品尺寸精 度 低、表 面 质 量 差。本 钢 集 团 北 营 轧 钢 厂 （以 下 称 本 钢 ）采 用 单 线 高 速 轧 制 生 产 小 规 格 棒 材。高速轧制 对 设 备 自 动 控 制 的 响 应 时 间、动 作 精度要求都极为严格。由于轧件是在双通道导槽 间往复摆动 过 程 中 完 成 剪 切 的，轧 件 位 置 与 剪 刃 闭合时间及剪切速度必须精准配合才能顺利完成 剪切。
单线高速轧制生产线优化剪切后，改善了切分 轧制带来的尺寸精度低、表面质量差的缺陷，提高了 产能。
参考文献 ［１］ 刘畅．倍尺飞剪的剪切自动化控制［Ｊ］．数字技术与应
用，２０１３（３）：１２． ［２］ 白雅迪．棒材车间倍尺飞剪控制系统的优化［Ｊ］．华东
科技：学术版，２０１２（９）：３９０． ［３］ 任 进 军，孟 晓 春，姜 志 伟．棒 材 倍 尺 剪 的 高 效 化 改 造
·２８·
金 属 制 品
第 ４５卷
表 １ 剪前夹送辊参数设置 Ｔａｂｌｅ１ Ｐａｒａｍｅｔｅｓｓｅｔｔｉｎｇｏｆｐｉｎｃｈｒｏｌｌｂｅｆｏｒｅｓｈｅａｒｉｎｇ
夹持 状态 全夹
速度 传动力矩 尾部降速 尾部
超前率 ／％ 限幅 ／％ 延时 ／ｍｓ 滞后率 ／％
８．８
８０
３００
０
剪前夹送辊在待钢状态时以超前于精轧机出口 线速度 ８．８％的速度运行，待轧件头部通过后夹送 辊闭合开始夹持，与轧件速度保持同步，扶持轧件帮 助剪切。图 １为从 ＰＤＡ数据采集系统中导出的具 体过程，剪前夹送辊动作过程如图 １所示。
规格 ／ｍｍ
成品总长 ／ｍ
１０
３５１８．０３
１２
２４４３．０２
棒材倍尺飞剪的控制与优化
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.。
高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进
180管理及其他M anagement and other高速棒材倍尺飞剪工艺技术改进苏 鹏（河钢股份有限公司承德分公司、河北省钒钛工程技术研究中心，河北 承德 067000）摘 要：轧钢厂棒材产线主要由轧机、辊道、飞剪、倍尺飞剪、冷床、打包机等设备组成，棒材产线按照客户的定制需求进行轧制，在满足客户需求上倍尺飞剪起到了关键作用，是确保轧制精度的关键设备。
同时，随着客户需求的不断高端，需要对棒材倍尺剪进行持续优化，释放设备的技术效能。
基于此，本文对高速倍尺飞剪工艺技术改进进行分析，仅供参考。
关键词：轧钢厂；棒材；倍尺飞剪工艺中图分类号：TG333.21 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）10-0180-2收稿日期：2020-05作者简介：苏鹏，男，生于1985年，汉族，河北承德人，本科，工程师，研究方向：电气工程及其自动化。
轧钢厂棒材生产线对倍尺飞剪后摆杆和尾钢操控系统实施改良后，使成材率提升了百分之三十。
这也要求电气技术人员要持续对倍尺飞剪工艺进行改进，不断引进新的技术，确保倍尺飞剪充分发挥作用，满足高端客户对棒材精度的严苛要求。
1 概述飞剪的传动程序重点包括电机、齿轮减速箱、剪机和碎料搜集设备等。
其中每个电机都属于交流电机，而传动程序均是应用的西门子的SinamicsS120系列的产品。
西门子企业创建的SinamicsS120属于是新型的将矢量控制、V/F 和伺服控制集于一身的驱动控制程序，其不但可以对一般的三相异步电动机进行操控，还可以对同步电机、扭矩电机和直线电机进行操控。
它拥有非常强大的定位性能，可以做到轴的绝对和相对定位。
其内部构成的DCC 性能，采用PLC 的CFC 编程语言来完成逻辑、计算和不复杂的技术等性能。
SinamicsS120产品重点包含：用在共直流母线的逆变器DC/AC 与用在单轴的变频器AC/AC。
共直流母线的逆变器DC/AC 还可以称作是SinamicsS120多轴驱动器，其主要的构成模式是电机模块与电源模块隔开，三相交流电被一个电源模块整流成为540V 或者是600V 的直流电，把单个或者所有电机模块均链接到这一直流母线上，非常适宜用在多轴操控上，特别是包装、印刷、纺织以及钢铁等领域中。
3#剪倍尺优化控制功能的改进和完善
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。
棒材3#飞剪剪切控制及改进措施
棒材3#飞剪剪切控制及改进措施棒材3#飞剪剪切控制及改进措施摘要：棒材⽣产在穿⽔轧制过中，因信号检测系统不能正常⼯作，引起3#飞剪误动作或者不动作，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#飞剪热⾦属检测器脉冲编码器光幕改进⼀、前⾔棒线⼚第⼀作业区轧制⽣产线由18台轧机和3套飞剪组成。
1#飞剪是起停式曲柄剪，位于6#轧机后，⽤于粗轧坯的切头和事故碎断；2#飞剪是起停式回转剪，位于12#轧机后,⽤于中轧切头和切尾；3#飞剪是起停式倍尺飞剪，⽤于棒材产品的倍尺分断，是棒材⽣产线的咽喉，与棒材⽣产⼯艺结合⾮常紧密，其性能是否优良，运⾏是否可靠对整个⽣产线的作业率和产品收得率有着⾄关重要的影响。
棒线⼚在投产后为了适应市场需求，⼤批量⽣产Ⅲ级热轧带肋钢筋，在⼯艺上采⽤了穿⽔轧制等棒材⽣产的新技术。
轧制⼯艺改为穿⽔轧制后，轧件的表⾯温度由原来的1000℃左右降低⾄300℃左右；⽽且在穿⽔轧制中，易产⽣⼤量的⽔蒸汽，这些因素容易造成3#飞剪信号采集出错，造成3#飞剪误动作或者不动作。
3#飞剪动作的正常与否直接影响下游设备的动作。
出现异常时会引起堆钢以及造成设备损坏，造成停车,加⼤精整⼯⼈的劳动强度，直接影响了⽣产作业率和产品成材率等经济指标。
基于上述原因对其做出相应的改进和完善，抑制了外界环境因素所造成不利的影响，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：采⽤了低惯量他励电动机，型号为ZTFS-315-42，额定功率为280KW，额定电枢电压为440V，额定电枢电流为704A，额定转速为650r/min，励磁电压为220V，励磁电流为24A。
主传动：美国GE公司全数字直流调速装置6KDV31350Q4F40D3型。
倍尺飞剪优化剪切操作步骤V1
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。
棒材轧机倍尺剪两种优化剪切控制方案及其比书馆较
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。
棒料剪切机理与提高剪切精度的方法
棒料剪切机理与提高剪切精度的方法棒料剪切机是一种常见的金属材料加工设备，广泛应用于机械制造、建筑、汽车等行业。
剪切精度是棒料剪切机工作的重要指标之一，对于加工精度要求较高的行业来说尤为重要。
本文将介绍棒料剪切机的剪切机理以及提高剪切精度的方法。
一、棒料剪切机理：1.前期无剪切力阶段：在刀口接触棒料之前，由于刀口与棒料之间存在间隙，棒料受到弯曲作用，但不会受到剪切力；2.剪切压力逐渐增加阶段：当刀口完全贴合棒料时，剪切作用开始发挥，刀口施加剪切压力，棒料发生剪切行为；3.剪切完成阶段：当剪切过程达到一定程度，切削力达到最大值，此时刀口和棒料开始分离，完成剪切过程。
剪切精度受多种因素影响，如刀口质量、切削力、棒料弹性变形等。
下面将介绍提高剪切精度的方法。
二、提高棒料剪切精度的方法：1.选择合适的刀具：刀具的质量和形状对剪切精度有重要影响。
应选择质量较好的刀具，刀口的刃口应尖锐，边缘平整，并进行及时的修磨。
刀口与棒料接触面的质量直接影响剪切力的大小和精度的稳定性。
2.控制剪切力：剪切力是影响剪切精度的主要因素之一、过大的剪切力容易导致棒料的侧向变形，从而影响剪切精度。
应根据材料的硬度和尺寸，合理控制剪切力的大小。
一般来说，剪切力过大会导致剪切精度下降，剪切力过小则会导致剪切不完全。
3.提高切削速度：切削速度对剪切精度有显著影响。
通常情况下，切削速度越大，剪切精度越低。
因此，在提高剪切精度时，应适当降低切削速度，以避免过高的切削力和剪切热引起的变形。
4.选用合适的夹具：夹具的选用对剪切精度也有一定影响。
夹具的刚度和精度直接影响棒料在剪切过程中的稳定性。
应选用刚度高、夹紧力均匀的夹具，以保证剪切过程中棒料的稳定性和一致性。
5.提高棒料的质量：棒料的质量对剪切精度有直接影响。
应选择质量好、成品率高的棒料，避免棒料存在针孔、夹杂物等缺陷，这些缺陷会导致剪切过程中棒料的不稳定性和变形。
6.适当加工余量：在进行剪切加工时，应考虑材料的弹性变形，并合理设置适当的加工余量，以保证加工后的尺寸满足要求。
棒材倍尺分段飞剪优化剪切原理
第39卷 第3期2004年3月钢 铁I RON AND ST EELV o l.39,N o.3M arch2004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,北京100083)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 T G333.2+1 文献标识码 AOPT I M U M CUTT ING PR INC IPL E FOR BAR D IV I D ING SHEARCH EN G Zh isong(Ro lling In stitu te of U n iversity of Science and T echno logy Beijing,Beijing100083)ABSTRACT In th is p ap er,tw o runn ing m ode of civil bar dividing shear including conven ti onal cu tting and op ti m um cu tting is sp ecifically analyzed,becau se of the fo rm er defect,the concep t of accu rate op ti m um cu tting is p u t fo rw ard,by m ean s of analyzing the cu rren t ro lling stack un it length w eigh t and fo recasting the nex t ro lling stack p roduct to tal length.M eanw h ile the necessary conditi on fo r realizing accu rate op ti m um cu tting is po in ted ou t that is single b loom w eigh,ro lling stack track ing and the second grade au tom ati on system.KEY WORD S bar,dividing shear,op ti m um cu tting1 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。
基于棒材生产线倍尺飞剪电控系统的研究与应用
基于棒材生产线倍尺飞剪电控系统的研究与应用发布时间：2022-01-05T08:06:11.982Z 来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：景伟吴琦[导读] 棒材厂一轧生产线由 17 台轧机和 3 套飞剪组成。
1#飞剪是启停式曲柄剪，用于粗轧坯的切头和事故碎断；2#是启停式回转剪，用于中轧切头和切尾；山钢股份莱芜分公司棒材厂山东济南 271104一、现状分析：棒材厂一轧生产线由 17 台轧机和 3 套飞剪组成。
1#飞剪是启停式曲柄剪，用于粗轧坯的切头和事故碎断；2#是启停式回转剪，用于中轧切头和切尾； 3#飞剪是启停式倍尺飞剪，用于产品的倍尺分段，出现异常时会引起堆钢、造成设备停机，加大精整工人的劳动强度，直接影响生产作业率和产品成材率等经济指标，是车间生产线的咽喉。
3#飞剪的调速系为 6RA70 直流调速系统，经过 10 多年的满负荷运行，主板及线路老化，绝缘降低，经常出现故障跳闸等故障。
二、问题分析与诊断3#飞剪为中冶京诚产品（约为 2004 年），其控制系统包含：热金属检测器、 6RA70 直流调速回路、电机编码器、轴定位模块、接近开关、 GE90-30 PLC、高速计数器等众多数字化电器元件，控制信息的采集、传输、转换、处理中有一处出现错误或故障都会导致整个控制系统的异常。
当轧件经过成品轧机后， 1#HMD 检测到信号输入到 PLC 中，当轧件通过 3#飞剪到达剪后 2#HMD 时，触发高速计数器。
当计数值达到倍尺长度预设值时， PLC 向 6RA70 调速装置发出剪切命令，剪切完成后，与剪刃同轴的接近开关发出信号， 6RA70 调速装置开始制动，剪刃停止在停止位置。
利用自由功能块调整飞剪的启停，使剪刃停在一定范围内，等待下一次动作。
以此类推，直到检测轧件离开1#HMD 后，高速计数器复位，等待 2#HMD 的下次上升沿。
3#飞剪工艺要求的快速响应，瞬时启停特性要求系统响应快速精确，信号传输无误，而 3#飞剪再生产过程中发生的误动作正是由于控制系统不稳定造成的。
棒材倍尺剪的优化剪切方法
一 。
脚附近拉钢丝 ， 测量尺寸小于 ０ ． １ ０ ｍ ｍ， 加工另一侧底脚。（ ６ ） 机座立起， 按机 座底脚 找正 ０ ． １ ０ ａ ｒ ｍ以 内 ， 加 工 出线 盒面 和丝孔 ， 按划 线先 加工 ８ — ０ ４ ０ 孔， 调 头加工 另 ４ ０ 孑 Ｌ 。 （ ７ ） 机座水平 放置 ， 镗杆朝 向底脚 ， 按 底脚 找正 ， 水平 前后小 于 ０ ２ ０ ｍ ｍ， 左右 ０ ． １ ０ ｍ ｍ， 换立铣 头加 工冷却 器平 面和 丝孔 ， 同时需兼顾冷却器把合框板和导轨。 ８机座水 压试验 （ １ ） 机座先 进行气密试 验（ 水压试 验前 ） 。 机 座水 压试验 前先进 行气 密试 验 ， 粗 检漏 ， 并对漏 点进 行处 理 。 （ ２ ） 机座水压 试验 。 用 工业用水 充满 整个机座， 所有焊缝不得泄漏， 各结合面漏水量不得大于 ５ ０ ０ ｃ ｃ ／ ｍｉ ｎ 。 （ ３ ）
工 业 技 术
２ ０ １ ３ 年 第２ ８ 期 ｌ 科技创 新 与应用
棒材倍尺剪 的优化剪切 方法
余 培 军
（ 宝钢 集团八钢公 司， 新疆 乌鲁木 齐 ８ ３ ０ ０ ２ ２ ） 摘 要： 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。
关键 词 ： 倍尺； 剪切 ； ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 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
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￣Ｎ￣Ｄ
—
ｌ
Ｒ 一 调整系数 ； Ｎ 一 机 架 的转 速 ； Ｄ 一 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 图 ２ 剪切 流程 图 在不 同机 架 出 口处 的运 行 速度 。 Ｓ ＝Ｓ１ ＋ Ｓ２ ＋Ｓ ３ ＳＩ ＝ ｔ ￣Ｖ１ ｔ ＝ｔ １ 一ｔ ｚ １ ． ２计算坯料通过 Ｋ ２机架的坯料体积 Ｓ 一 ３ ＃剪前 剩 余 没剪 的长 度 ； ￥ １ － 精 轧 区 前热 检 至 ３ ＃剪前 热 检 当 坯料 体 积 ＝ Ｔ ２ ｘ Ｖ ２ ｘ Ｍ ２ ￥ ２ － 已走 过 ３ ｝ ｝ 剪剪刃 的当根倍尺的长度 ； Ｓ ， 一 Ｔ ２ 一 整个钢胚通过 Ｋ ： 机架的时间 ； Ｖ 一 Ｋ ： 机架轧机的速度 ； Ｍ 一 前出 口速度下 的长度 ； ３ ＃ 剪 前 热 检至 ３ ＃剪剪 刃 的距 离 Ｋ ， 机架 孔 型 面 积 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 １ ＿ ３估 算坯 料 通 过 Ｋ １ 出 口机 架 的 长度 度， 按设定倍尺长度可 以计算出 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 的长度 ， 该长度就是总长度 坯料体积 Ｍｌ 除以倍尺长度后的余数（ 该长度在 ７ ２米至 ０ 米之 机架孔型面积 ； Ｌ的长度就是估算的棒材成品长度 根 据 以上 方案 的分析 ， 最 主要 的剪 切 优 化 是在 对 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 进 行 如 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 何剪切处理 。要 达到剪切方案 的优化 ， 减少设备故障提高产 品的成 才率 ， 在 以上分 析 的 基础 上对 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 的剪 切进 行 处 理 。 材 倍 尺剪 切 优 化提 供 可 以 参考 的数据 。 ２技 术 方 案 如 果预 计 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 的长 度 小 于 １ ８ 米 则把 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 加 到 最后 一 根倍 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 尺上 ， ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 则不再剪切 ；如果预计 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 的长度在 ３ ６米至 １ ８米 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 也 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 ，则各 把 其 一 半 长度 加 在 最后 及 倒 数 第 二 根上 剪 切 ， 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 ＃ 不 再 进 行剪 切 ；如 果 预计 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 的长 度 大 于 ３ ６ 米 ，则 根 据 原 有 程 序， 对ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 进 行剪 切 。 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ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ （ 最 ３结 束 语 后 一 根 倍 尺 剪 切 后 剩余 ） 的长 度 ； 如果 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 长 度小 于最 低 倍 尺 长 通 过此 方 案 的优 化剪 切 可 以很好 的达 到 减少 短 尺 量 ， 大 幅度 增 度， 则将 ｌ ａ ｓ ｔ ｂ ａ ｒ 的 长 度按 剪切 根数 分 别 加 到 每 根 倍 尺 长 度 中 ， 实 现 加 棒 材成 材 率并 且 减 少 了生 产事 故 时 间提 高 了作 业 率 。 参 考 文献 尾 部优 化 剪 切 。 １ １ 孙炳达． 自动 控 制 原理 『 Ｍ１ ． 机 械 工业 出版 社 ， ２ ０ ０ ５ ． 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 ｆ 作者简介： 余培军（ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 男， 本科 ， 电 气工 程 师 ， 宝钢 集 团八 坯料通过精轧 区前热检的时长为 ｔ 。 ，以 ３ ＃剪前热检有钢至精 轧区 钢 公 司检 修 中心 。 前 热检 没 钢 时 长为 ｔ ２ （ 见图 ２ ）
SIMAC高速智能倍尺飞剪控制系统介绍
SIMAC高速智能倍尺飞剪控制系统介绍樊桂红(酒泉钢铁集团公司 甘肃嘉峪关735100)摘要 详细地介绍了高速连续运转式棒材倍尺飞剪及剪前转辙器的控制动作过程,同时简要地叙述了相关设备的控制。
关键词 高速棒材 倍尺飞剪 控制概述Introduction of Controling SIMAC High speed Intelligent ShareFan Guihong(Professional T raining Center of Jisco)ABSTRAC T T he controling and acting procedur es o f SIM AC high speed continuous bar share ar e di scussed. In addition,t he control of relative eguipments i s introduced briefly.KEYWORDS High speed Divitor M utiple flying share Co ntrol outline1 引言在高速棒材连轧生产线中,倍尺剪切和优化剪切是确定轧件上冷床及轧件冷却的关键之一。
酒钢高线棒材改造项目的设计速度为40m/s,高速上料系统(HSD)由SI MA C公司供货。
高速倍尺飞剪采用同轴双圆盘连续运转式飞剪,由一台200kW直流电机驱动。
相对于常规的起停式飞剪,它不需要瞬间启动飞剪的动能,因而所需电机功率较小,同时,由于采用了先进的、智能化的控制,所以控制准确、调整方便、运行灵活、可靠性高。
剪前转辙器的主要作用是将轧件适时地导入到剪切位或通过位,以便连续飞剪切头和倍尺剪切及轧件的通过。
作为倍尺剪系统的重要组成部分,剪前转辙器的可靠、准确动作无疑是决定飞剪精度的一个重要环节。
2 倍尺飞剪的工作原理(1)系统组成:该倍尺剪系统用于剪切直径为4.5~ 18mm、速度为20~46m/s的棒材。
倍尺飞剪控制系统的优化
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。
棒材倍尺飞剪高精度剪切
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。
棒料剪切机理与提高剪切精度的方法
棒料剪切机理与提高剪切精度的方法棒料剪切机是一种用于将棒料切割成所需长度的机械设备，广泛应用于金属加工、建筑、航空等行业。
在棒料剪切过程中，剪切精度的提高是非常重要的，可以提高产品的质量和生产效率。
下面将介绍棒料剪切机的剪切机理以及提高剪切精度的方法。
棒料剪切时，需要施加一定的力来截断材料。
剪切力是指施加在材料上的力的大小，它与材料的性质、尺寸和剪切刃的几何形状有关。
棒料的硬度越高，剪切力越大。
同时，棒料的直径越大，剪切力也越大。
剪切刃的刃口角度对剪切力也有影响，刃口角度越小，剪切力越大。
剪切力施加在一个杠杆上，产生一个力矩。
力矩是指施加在材料上的力关于剪切轴的旋转效果。
棒料剪切机通过施加一个较小的剪切力产生一个较大的剪切力矩，使得棒料得以切割。
为了提高剪切精度，可以采取以下方法：1.选择合适的切削参数。
切削参数包括剪切速度、剪切刃的几何参数等。
合理选择这些参数可以减小剪切力和提高剪切精度。
例如，适当增加剪切速度可以减小剪切力，同时不影响剪切质量。
2.优化切削刃的几何形状。
剪切刃的几何形状对剪切精度有很大影响。
合理选择切削刃的角度、刃口半径等参数可以减小切削力矩和提高剪切精度。
3.提高刀具的材质和研磨工艺。
刀具的材质和研磨工艺对剪切精度也有重要影响。
选择高硬度和高强度的刀具材料可以减小切削力，提高剪切精度。
同时，采用优化的刀具研磨工艺可以减小刀具的刃口半径，提高切削质量。
4.使用辅助支撑装置。
对于长径比较大的棒料，在剪切过程中容易发生挠曲变形，影响剪切精度。
可以采用辅助支撑装置来增加棒料的强度和刚度，减小挠曲变形，提高剪切精度。
5.定期维护和保养。
棒料剪切机的切削刃需要定期进行清洁和磨砺，以保证其切削质量和剪切精度。
同时，定期检查和维护机械传动装置，保持其运行的平稳和准确。
综上所述，棒料剪切机的剪切机理包括剪切力和力矩。
为了提高剪切精度，可以采取合理的切削参数、优化切削刃的几何形状、提高刀具的材质和研磨工艺、使用辅助支撑装置以及定期维护和保养等方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
为保证剪切过程平稳，在倍尺剪前设有一个夹 送辊扶持轧件帮助剪切。夹送辊在轧件头部通过时 即开始夹持，参数设置见表 １。
传统小规格棒材主要采用切分轧 制 生 产，产 品尺寸精 度 低、表 面 质 量 差。本 钢 集 团 北 营 轧 钢 厂 （以 下 称 本 钢 ）采 用 单 线 高 速 轧 制 生 产 小 规 格 棒 材。高速轧制 对 设 备 自 动 控 制 的 响 应 时 间、动 作 精度要求都极为严格。由于轧件是在双通道导槽 间往复摆动 过 程 中 完 成 剪 切 的，轧 件 位 置 与 剪 刃 闭合时间及剪切速度必须精准配合才能顺利完成 剪切。
调节“延迟 降 速 时 间 ”，以 保 证 建 立 合 适 的 张 力，顺
当精轧机编码器给出剪切信号后，转辙器开始
利完成倍尺剪切。此时“延迟降速时间”为 ３００ｍｓ， 摆动，待转辙器摆动到中间剪切位时剪刃刚好闭合
第４５卷 第３期 Ｖｏｌ４５ Ｎｏ３
金 属 制 品 Ｍｅｔａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－４２２６．２０１９．０３．００７
２０１９ 年 ６ 月 Ｊｕｎｅ ２０１９
高速棒材倍尺剪控制原理及优化剪切
张 卓
（本钢集团北营轧钢厂， 辽宁 本溪 １１７０００）
笔者以本钢高速棒材生产为例，从分析倍尺剪 控制原理及优化剪切原理入手，浅析如何实现剪切 过程精准控制及尾根优化，从而提高剪切稳定性，降 低堆钢率。
１ 控制原理 １．１ 工艺路径
高速棒材生产线设计最高轧制速度为 ４０ｍ／ｓ，
可生产 １０～１８ｍｍ，强度 ４００ＭＰａ、５００ＭＰａ的螺 纹钢。
工艺流程：钢坯出炉→粗轧→１＃飞剪切头尾→ 中轧→预精轧→２＃飞剪切头→精轧→穿水冷却→事 故碎断剪→倍尺剪→双通道导槽→夹尾器→转毂→ 冷床→冷剪→计数→打包→外发。 １．２ 倍尺剪控制原理
摘要：采用单线高速轧制生产小规格棒材产品，分析倍尺剪控制原理并做优化：倍尺剪剪切前须进行速度修正；精轧 机抛钢后，倍尺剪前夹送辊降速建立张力，帮助剪切，设置速度超前率 ８．８％，通过调节“延迟降速时间”建立合适的张 力，以降低失张的影响；精轧前 ５＃活套热检信号消失后，倍尺剪对尾根长度进行优化剪切，实现尾根长度可控。单线 高速轧制改善了切分轧制带来的尺寸精度低、表面质量差的缺陷，提高了产能。 关键词：高速轧制；棒材；倍尺剪；夹送辊 中图分类号：ＴＧ３３５．６＋２ 文献标识码：Ａ
图 １ 剪前夹送辊动作过程
Ｆｉｇ．１ Ａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｐｉｎｃｈｒｏｌｌｂｅｆｏｒｅｓｈｅａｒｉｎｇ
从轧件头部通过开始夹持到精轧机出口热检信 待下支轧件［１］。
号消失，夹送辊与轧件保持同步运行，精轧机出口热
检信号消失后，夹送辊按照设定的“延迟降速时间” ２ 剪切动作过程
延迟降速，可根据精轧机抛钢后轧件失张具体情况 ２．１ 剪前转辙器动作过程
Ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｏｐｔｉｍｕｍ ｓｈｅａｒｉｎｇｏｆｄｏｕｂｌｅｌｅｎｇｔｈ ｓｈｅａｒｆｏｒｈｉｇｈｓｐｅｅｄｂａｒ
ＺｈａｎｇＺｈｕｏ
（ＢｅｉｙｉｎｇＲｏｌｌｉｎｇＭｉｌｌｏｆＢｅｎｘｉＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐ，Ｂｅｎｘｉ１１７０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇｓｉｎｇｌｅｗｉｒｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒｏｌｌｉｎｇｔｏｐｒｏｄｕｃｅｓｍａｌｌｓｉｚｅｂａｒｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｄｏｕｂｌｅｌｅｎｇｔｈｓｈｅａｒ ｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｔｈｅｓｐｅｅｄｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｕｓｔｂｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｅｆｏｒｅｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃｕｔｓｈｅａｒｉｓｃｕｔ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｎｉｓｈｉｎｇｍｉｌｌ ｔｈｒｏｗｓｓｔｅｅｌ，ｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎｏｆｐｉｎｃｈｒｏｌｌｂｅｆｏｒｅｄｏｕｂｌｅｌｅｎｇｔｈｓｈｅａｒｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｈｅｌｐｓｈｅａｒ，ａｎｄｔｈｅｓｐｅｅｄｌｅａｄｒａｔｅｉｓｓｅｔｔｏ ８．８％．Ｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｄｅｌａｙｅｄｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｔｅｎｓｉｏｎｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｅｎｓｉｏｎｌｏｓｓ． Ａｆｔｅｒｔｈｅｄｉｓａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｔｈｅ５＃ｌｏｏｐｅｒｔｈｅｒｍａｌｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｂｅｆｏｒｅｆｉｎｉｓｈｉｎｇｒｏｌｌｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｄｏｕｂｌｅｌｅｎｇｔｈｓｈｅａｒｉｎｇｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｔｏｃｕｔｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｔａｉｌｒｏｏｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｔａｉｌｒｏｏｔ．Ｓｉｎｇｌｅｌｉｎｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒｏｌｌｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｄｅ ｆｅｃｔｓｏｆｌｏｗｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｏｏｒｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙｃａｕｓｅｄｂｙｓｐｌｉｔｒｏｌｌｉｎｇａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｓｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒｏｌｌｉｎｇ；ｂａｒ；ｄｏｕｂｌｅｌｅｎｇｔｈｓｈｅａｒ；ｐｉｎｃｈｒｏｌｌ
·２８·
金 属 制 品
第 ４５卷
表 １ 剪前夹送辊参数设置 Ｔａｂｌｅ１ Ｐａｒａｍｅｔｅｓｓｅｔｔｉｎｇｏｆｐｉｎｃｈｒｏｌｌｂｅｆｏｒｅｓｈｅａｒｉｎｇ夹持 Nhomakorabea状态 全夹
速度 传动力矩 尾部降速 尾部
超前率 ／％ 限幅 ／％ 延时 ／ｍｓ 滞后率 ／％
８．８
８０
３００
０
剪前夹送辊在待钢状态时以超前于精轧机出口 线速度 ８．８％的速度运行，待轧件头部通过后夹送 辊闭合开始夹持，与轧件速度保持同步，扶持轧件帮 助剪切。图 １为从 ＰＤＡ数据采集系统中导出的具 体过程，剪前夹送辊动作过程如图 １所示。