棒材倍尺飞剪的控制与优化

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〔 英文翻译 卢 宏)
( , 一 , -( , M )D L M x DI 6M 一 , o f S O / 是取样估算
值, 实际上是有误差的, 但很小 , 可忽略。 当4 R检测到钢尾时, L - 若 +V T大于等于 23 / 倍尺时, 倒数第二根钢按设定的倍尺长度剪切; L 若
Ky rs ad b -lfi a a ; n l go mzg e Wod: r lme g ro t l ; t i b o e l n h s o r i p i u y e on i n
倍尺飞剪是提高棒材成材率、 定尺收得率的关 键设备, 同时也是热倍尺是否能上冷床的关键环节。
收藕 日期 :MI 9 s 2 -- 02
作二 介: 启( 6-. 陕西离谈人, 娜 1 G)男、 9 工程师 从事工业电气自动化技术与管理工作。

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万方数据
第2 2卷第 I 期

启 等 : 材倍尺 飞剪 的控制与优化 棒
剪 刃停位
圈2 匆刃位!i动软进图 t
32 剪刃线速度的设里及校正 . 倍尺剪的剪刃线速度是根据末架轧机的线速度 设定的。但是, 由于受末架轧机速度波动、 轧件沮 度、 冷床输出辊道磨损及转速控制精度的影响, 其速
圈 1 砚件 配t 圈
3 自动化系统功能
31 倍尺飞剪基本动作说明 . 当接到剪切指令后开始起动加速, 加速到 。角 , 度时到达设定值,, 1 0a 为匀速运行角, 。为 0 ; 0 2 即剪
传动系统: 采用西门子公司全数字直流调速装 置 6 A0 8 D一 . 2型, R 7 一1 一6 65 2 通过以小改大的改
装, 构成调速装置。即利用西门子公司3 A 0 装里中 的控制模块来控制, 用国产晶闸管( 06 R过改 2 A 0 ) 装替换 3 A装置中的原装功率模块, 0 做到以小带 大, 这样既保持了西门子装置系统的先进性, 又大大
情况。PC L 是采用西门子 S 一 0 型, P OI S 7 40 用 R F U B D 网完成对传动装置的控制及速度给定。用一块 P 高速计数模块完成剪刃位置的检侧并进行相应的速 度给定变换, 同时还要用 D P网将飞剪的故障信息 传送到 PC再经以太网传给操作站显示报警, L, 如电 机温度、 空水冷却包的温度、 风压及传动柜的各种故 障。硬件配置见图I a
在化 吸 引 技 的 础 已 发 台 消 和 收 进 术 基 大, 开 出自 的
倍尺飞剪, 且已成功运用到生产中同时也达到了比 较好的 效果, 但由于各自 采用的自 动控制设备不同、 工艺布置不同, 其控制模式也有各自 同, 的不 本文谨 以南昌钢铁有限责任公司棒材厂为例, 阐述其控制
系统。
2 传动及自动化系统配I t
. ຫໍສະໝຸດ Baidu .
( 南昌俐铁有限贵任公司, 南昌 301) 江西 302
摘 要: 对棒材生产线上倍尺飞剪系统配S及控制方法进行分析, t 并对优化剪切提出解决方案, 提 高了倍尺飞剪的剪切精度。
关 健 词: 棒材倍尺飞剪; 控制; 优化
中圈分类号 : T 349 G3 . 文献标识码: B
C nrl g O t in o B r ul n e i S er ot l ad i z g a D b -d F n has oi n p m i f o e n l g y
V,L 给定剪切速度为 V 4V; 'PC + '
到3 处停止计时 设时间为 兀, R 则平均速度 V为 ' L/ 2误差△V 2T, " 等于V 一4, , "下次剪切速度为 V 十
Y. ' 后面的若干倍尺也是如此计算。
万方数据
・3 ・ 4

西


20 0 2年 2月
33 倍尺剪优化剪切的控制方法 . 一根钥坯轧制出的合格钢材经倍尺剪剪切成倍
G O , N n LU i e U Q WA Y ,1 We wi i u - (m h g a Se ., ,s Nn a 3 0 , i) Nme In tl -.iO c n 3 1 C n n o n e C. Jc a h g 0 2 ha d
- l g公 y nyd 目 le na s : c a r t s b A S t dpin c tlg M ib p d t le 皿 1司e n 脚比, aas . 目 的t, sm ot ad rl mtd a r u o i d山o fi ye i so n ooi e , n o c n s i n n r i n
圈4 轧线控制示意图
1 . .R4 热金属探渊器 R2 3 , R R一
_围 因 一 一返卜卜
当轧件头部到达4 时, R 计数器以固 定频率厂 开 始计数, 1 时记录下计数值 M , 到达 R ,到达3 R时计 数 M, 值 i1 R到3 R的实际距离固定不变为 D 则轧 ,
件从 4 R开始经过轧制区从 1 R出来后的长度 L为
尺上冷床。若倍尺剪以固定倍尺长度剪切, 对每根
钢都有可能造成最后一剪出现短尺 , 且该短尺具有
若干定尺或只有一根定尺, 直接上冷床会影响冷床 的收集顺序和齐头, 所以对倍尺剪要进行优化 , 满足 冷床收集要求。其轧线控制原理见图4 .
初 轧
1 号剪
中 轧
2 号剪


3号剪
厂 一一 I } - 代如州 _ Y Y 一
度时刻在变化, 最大可达 1 %.这样剪切会使轧件 的头部或尾部被剪弯, 经常造成冷床翰人变频辊道 跑钢或盆冷床齿条, 并且使对齐辊道由于弯钢太多 而无法对齐, 扰乱生产节奏, 严重影响生产。为此, 必须对剪子的剪切速度进行校正。校正方法如图
3 0
轧辊
飞剪
图3 检侧元件位i布a示愈图 <
目 国 大 数 材 产 上的 尺 设 控 前, 内 多 棒 生 线 倍 剪 备和
制是全套引进国外的, 但近几年国内几家设计单位
机, 剪切轧件速度为3 1 ms , 8 , / 最大剪切断面 1 3 0 0 1 , 呻x < 在剪切 4 0 2 二 螺纹铆时用回转剪, M 5 -8 1 剪切 4 0 4 二 圈钢或螺纹钥时用曲柄剪。 5 -。 3
降低了投资费用。 自动化系统: 从上位机中成品出口机架的速度 来设定飞剪的基本速度给定, 在画面上设置其基本 参数和超前系数, 且可通过模拟画面观察具体动作
1 倍尺飞剪设备
采 用上海南洋电机厂生产的ZFZ 3 / AQ 一 5 4 52
型,1 k U 为40 I为75 基速50 i 35 n 4 V n 9 A W, , , 0r n / , m 励磁电压 20 励磁电流为 2 . A的他励直流电 2V , 65
+V T " 小于23 / 倍尺时, 倒数第二根钢的长度为设 定长度减去 1 个或 2 个定尺长度。其中, V为轧件 通过倍尺剪的速度, 为剪切后的轧件通过倍尺剪 T 的时间。PC L 可根据以上优化方法给出优化后的倍
尺长度, 与直流传动装置配合改变实际剪切时间来
万方数据
m d d n ot itn en ipt u ad si p c ; od ew 过ad i m o s tg uf d s rg in f pm i h i s o e n r n b n c sn r e r - e l b u o
fi 曲cc icsd l吃 y o s e . a a
改变剪切长度 , 从而实现优化。
4 结束语 以上仅分析了倍尺剪的控制思想, 但在系统构 成方面, 还必须注意 PC的程序扫描周期、 L 网络传 输时间及传动装置的速度响应时间, 这都会影响剪 切精度, 所以在 PC选型时应选用较快的 C U L P 。系 统调试中, 传动装置的速度给定积分时间可自 动优 化, 但效果不是很理想, 必须人为减小给定时间参 数, 使其速度在尽可能小的时间里达到给定值, 从而 达到提高剪切精度, 理顺上冷床次序的目的。
以太网
切过程为 1 0当剪切完成后开始以剪切速度的 7; 0 35减速, 为90 0, a 0 3 。此过程完成后因其惯性作用, 剪刃还要向前摆动, 此时将速度给定为06A0 , 7的 R 使能仍在作用, 此过程为制动状态, 此角为w 。当剪 刃完全停止后, 加一个很低的反转速度让剪刃回到 零位。其运动轨迹见图2 0
1. . - R2 3 热金属探侧器;. L 一 R R L L , 各点的距离
() 1 当轧件头部A I R时。L PC开始计时, 3 到 R 时停止计时, 设时间为 T, ,其平均速度为 W等于
() 2剪完第一刀后, 从得到剪切信号开始计时,
(、 L L)界, 乙十 子 2 则给定实际误差△尸等于珠 - /
第2 卷第 1 2 期
2002年 2月

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V l2 , . o.2 N I o
月AN l MET L R Y G a A LU G
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文章幼号: 0- 7( 0)1 02 3 1 6 772 20- 3- 0 2 0 0 0
棒材倍尺飞剪的控制与优化
郭 启. 云. 万 刘伟伟
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