DANIELI最新纵切机组简介

第45卷第6期2016年12月

有色金属加工

NONFERROUS METALS PROCESSING

Vol . 45 No . 6December 2016

D AN IELI 最新纵切机组简介

崔雪松

(南山铝业航空材料事业部，山东龙口 2657〇0)

摘要:简要介绍了意大利达涅利-弗洛林公司最新纵切机组的设备组成与功能，并对其电气控制系统构成和电气控 制原理进行了简单分析。

关键词:纵切;真空辊;工作模式;电气控制系统中图分类号:TG333.2

文献标识码：B

文章编号：1671 -6795(2016)06 -0056 -03

近年来，包括天津忠旺、河南中孚、山东魏桥、南 山集团在内的国内多家企业连续从达涅利-佛洛林 公司引进了多条纵切机组生产线，其设备功能的先进 性由此可见一斑。达涅利-佛洛林公司是一家具有 近百年历史的钢铁工业设备制造商，是世界三大知名 的冶金设备制造商之一，在全球17个国家设有工厂 或办事机构。其最新的纵切生产线的最大成品剪切 条数、机列最大运行速度都有很大提高，自动化控制 方式也非常先进。本文将从设备构成与功能和电气 控制系统两方面对这条生产线作简要介绍。

1

机列主要技术性能参数和设备构成

1.1主要技术性能参数

卷材外径:最大2800 mm ;

带材宽度:910 ~ 2100 mm ;带材厚度:〇. 15 ~ 1.0 mm ;剪切条数:最大81条；

剪切速度：〇 ~ 400m /m in 和 0 ~ 800m /m in 。1.2机列主要设备构成

该机列主要设备构成如图1所示。除此之外，还 有料卷存放鞍座、套筒存放架、剪子转换装置、真空生 成系统、1#和2#十字转臂、料卷运转小车等。

1 -上卷小车;

2 -开卷机;

3 - S 辊1和S 辊2;

4 -液压剪;

5 -剪子（纵切剪或CNC 切边剪）；

6 - 1#真空辊；

7 -2#真空棍;

8 -滚筒剪;9 -卷取机;10-卸卷小车;11 -液压站;12 -废料小车;13 -活套坑;14 -打球机;15 -废料提升机

图1

纵切生产线主要设备

Fig. 1 Layout of slitting production line

收稿日期:2016 -06 -07作者简介:崔雪松（

1986 -)

，男，助理工程师，主要从事电气设备的安装、

调试与维护工作。

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2纵切机列的工作方式

根据切条数目的不同，生产线可选择使用或不用 活套坑。如果切条的数目大于等于3,将运行在“活套 模式”，否则将运行在“张紧模式”。这是由操作员通 过H M I手动选择或由P L C根据带材数目自动选择 的。其中活套模式的卷取张力通过调节2#真空辊内 的气压进行控制。

2.1活套模式运行方式

开卷机：转矩控制；

S辊1:速度控制；

S辊2:转矩控制；

纵切剪：速度控制（±5%H M I);

打球机：速度控制（打球机速度=0.5 x带材速度）；

真空辊1:速度控制（±5%H M I);

真空辊2:速度控制（低于带材速度1%〜10%，通过H M I可调）

鼓剪：速度控制；

卷取机：速度控制。2.2张紧模式运行方式

开卷机：速度控制；

S辊1:速度控制；

S辊2:速度控制；

纵切剪：速度控制（±5%H M I);

真空辊1:速度控制（±5%H M I);

打球机：速度控制（打球机速度=0.5 x带材速度）；

真空辊2:速度控制；

鼓剪：速度控制；

卷取机：转矩控制。

2.3剪子转换装置

该生产线共配备了 2把纵切剪和1把CNC切边 剪。使用CNC切边剪时，需用天车将其吊至剪子轨 道，然后开人生产线内。2把纵切剪可存放于剪子转 换装置上，使用时即可开人生产线内，如图2所示。两种剪子的控制线路、动力线路、油路、气路均通过航 空插头实现连接，剪子主驱动电机则通过齿轮连接。2把纵切剪可实现一备一用，配刀或维修与生产同时 进行，节省了时间，大大提高了生产效率。

图2 Fig-2

剪子转换装置Shear shifting system

2.4活套坑控制概念

活套坑内使用4对光电传感器检测带材水平。位置从上到下依次被定义为H H、H、L、L L，为避免损 伤带材，带材水平将被控制在“H”与“L”之间，有4种 可能的状态。

(1)状态1

活套坑内带材保持在“H”、“L”之间恒定的水平，活套应保持不变，即：V AP_ = V#W I;真空辊2,V真空辊2=V卷取机-(1%~10% )x V卷取机〇

带材速度由安装在人口和出口的2个非接触速 度测量装置测得；

(2)状态2

如果带材在“L”、“LL”之间运行（低水平），人口 侧的电机（活套坑之前）将减速约K= 5%〜10%，V开卷机=V带材人口侧-K，此设置将保持到带材运行到检 测水平之上（“L”和一个约3〇s的延时（可调）），

警告

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消息将在H M I画面生成；

(3) 状态3

如果带材在“1111”、“11”之间运行（高水平），入口 侧的电机（活套坑之前）将加速约K= 5% ~ 10%，

+K，此设置将保持到带材运行到检 测水平之下（“H”和一个约3〇s的延时（可调）），警告 消息将在H M I画面生成；

(4) 状态4

如果带材运行到“H H”或“L L”，生产线将停止，错误消息将在H M I画面生成。

2.5通过真空生成系统调整带材张力

活套模式下卷取机所需的带材张力的将由真空 辊2内的真空压力生成。当张紧命令下达时，真空辊 将以略低于带材速度的速度运行，这样带材就会贴到 真空辊表面。利用真空压力，带材张力将根据H M I的设定值进行调整。H M I的张力设定值是P I调节器输 入的。该调节器的张力反馈由卷取机实际电机的转 矩和卷径来计算，公式如下：

张力反馈=2 x|

式中，M为卷取机电机实际转矩，N •m;D为实 际卷径，m。

3电气系统配置

该套电控系统主要应用了工业以太网与Profibus 现场总线两种网络来实现信号的传输。以太网主要 用于P LC系统与H M I设备和工程师站之间的数据交 换，以及P L C与二级系统之间的生产数据传递。P rofibus网络则用于P L C的基础自动化控制，例如，P LC与远程I/O模块、变频器之间的通讯。

传动方面选用的是西门子公司的SINAMICS S120 系统，该系统是集V/F控制、矢量控制、伺服控制为一 体的多轴驱动系统，具有模块化的设计。各模块间 (包括控制单元模块、整流/回馈模块、电机模块、传感 器模块和电机编码器等)通过高速驱动接口 DRIVE - C LIQ互相连接。

电源模块选用的是带闭环控制整流/回馈的主动 型供电模块A LM(Active Line Module)。该模块具有 自动补偿电网波动的功能，增强了工作的可靠性和安 全性，直流母线电压的稳定也进一步保证了电机运行 的稳定性，提高了电机的利用率，而且该模块可以进 行可控的能量回馈，经济效益高。

4结束语

该纵切机组目前处于调试阶段的尾期，即将投 产，其绝大多数功能均已调试完毕。根据目前情况 看，该机组的设计成熟，结构精巧，设备先进，在满足 工艺要求的基础上提高了生产效率，对国内同类生产 线的设计和开发具有指导意义和借鉴价值。

参考文献

[1]王刚，白云峰.纵剪设备的电气控制技术[J].有色设备,2014,

(2) ：29 -32.

[2]何智力，王芙蓉.纵切机电气控制系统浅析[J].铝加工,2〇12,

(5) ：26 -30.

Overview of A State-of-the-art DANIELI Slitting Line

CUI Xuesong

(Nanshan Aluminum Aero Material Business Division,Longkou 265700, China)

A bstract：Based on a state-of-the-art slitting line supplied by Danieli Frohling, the paper presented the components and functions, and it analyzed the structure and working principle of electrical control system.

Keywords：slitting；vacuum roll；working mode；electrical control system

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