啟停式倍尺飛剪的應(yīng)用

1、啟停式倍尺飛剪的應(yīng)用【摘 要】倍尺飛剪是電機(jī)啟、停式成品飛剪，其電控系統(tǒng)由電氣傳動(dòng)系統(tǒng)及剪切控制系統(tǒng)組成具有倍尺功能，自動(dòng)跟隨末架速度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剪切功能，觸摸操作即時(shí)修改各種技術(shù)參數(shù)，剪切達(dá)到了相當(dāng)高的精確度。【關(guān)鍵詞】 6RA70 全數(shù)字式可逆調(diào)速系統(tǒng)啟停式S7 300 可編程控制器觸摸控制屏高速計(jì)數(shù)智能模塊.PROFIBUS-DP網(wǎng)1. 前言宣鋼小型軋鋼廠二小型車間于1993 年 11 月建成投產(chǎn)，倍尺飛剪采用氣胎離合式倍尺飛剪，在2002年進(jìn)行了技改，但根本的剪切方式?jīng)]有改變，只是增大了電動(dòng)機(jī)功率，氣胎離合式倍尺飛剪工作方式：電動(dòng)機(jī)與剪刃經(jīng)離合器連接，離合器為氣胎式，內(nèi)有摩擦片，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)

2、期運(yùn)轉(zhuǎn)，剪刃不剪切時(shí)離合分開，當(dāng)需要剪切時(shí)，驅(qū)動(dòng)離合閥，使氣胎充氣，從而離合器吸合，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)剪刃旋轉(zhuǎn)進(jìn)行剪切，剪切后，氣胎快速排氣，離合器立即分離，制動(dòng)閥得電，剪刃制動(dòng)。這一過程均在剪刃旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)完成, 剪刃又處于靜止?fàn)顟B(tài)，等待下一次的剪切。由于飛剪采用的是氣胎式離合器所以運(yùn)行中存在以下幾個(gè)問題：1.1飛剪在動(dòng)作過程中對(duì)制動(dòng)部件沖擊大，容易造成制動(dòng)部件的損壞，維修工作量很大，維修費(fèi)用較高。1.2由于飛剪采用的是氣胎式，因此用到的氣閥數(shù)量較多，在冬季，氣閥容易堵塞，動(dòng)作不可靠，輕則造成剪切不準(zhǔn)確，重則造成停機(jī)故障。1.3氣動(dòng)離合器、制動(dòng)器摩擦片經(jīng)常斷裂造成剪切事故。1.4由于離合器式倍尺飛剪本

3、身剪切精確度不高，隨著軋鋼速度的提升其剪切精確度和可靠性相對(duì)都有所下降，已不能適應(yīng)愈來愈快的軋鋼節(jié)奏。1.5由于飛剪電動(dòng)機(jī)必須長(zhǎng)期運(yùn)行，消耗電量大，不利于車間成本的降低和能源的節(jié)省。2. 改造方案的確定由于存在以上問題，對(duì)舊倍尺飛剪的改造勢(shì)在必行。本著少花錢多辦事的原則，由中冶集團(tuán)北京冶金設(shè)備研究設(shè)計(jì)總院和車間技術(shù)人員結(jié)合二小型車間的實(shí)際生產(chǎn)情況和操作習(xí)慣聯(lián)合設(shè)計(jì)了啟停式倍尺飛剪。3. 啟停式倍尺飛剪的特點(diǎn)改造后的飛剪剪切時(shí)，飛剪以高于成品軋機(jī)速度一定值啟動(dòng)，以保證剪切端部的形狀變形量最小。剪切后飛剪立即制動(dòng)，然后反爬至零位。操作臺(tái)上帶有觸摸控制屏，可方便的進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，在線修改參數(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)

4、行監(jiān)控。保護(hù)功能齊全。當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，電機(jī)風(fēng)機(jī)自動(dòng)開關(guān)故障持續(xù)發(fā)生 1 秒鐘后 PLC發(fā)出停車命令，同時(shí)操作臺(tái)上報(bào)警器發(fā)出聲音報(bào)警及顯示通知操作者，告知前面不要送鋼，需要停車處理事故。系統(tǒng)柜前門面板上故障指示燈亮。4. 控制原理及硬件構(gòu)成倍尺飛剪是電機(jī)啟、停式成品飛剪， 其電控系統(tǒng)由電氣傳動(dòng)系統(tǒng)及剪切控制系統(tǒng)組成，具有倍尺功能。飛剪由一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，功率為355KW，額定電壓660 伏，用西門子公司的6RA70可逆調(diào)速裝置做控制系統(tǒng)，電樞回路采用三相橋式反并聯(lián)全控整流回路，使用國(guó)產(chǎn)功率單元，功率單元由平板式晶閘管和散熱器構(gòu)成。勵(lì)磁回路采用2 脈沖單相半控橋供電。飛剪的剪切控制采用西門子

5、公司的S7-300 可編程控制器（簡(jiǎn)稱PLC）。 PLC 與 6RA70 可逆調(diào)速裝置通過 PROFIBUS-DP網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)整流系統(tǒng)的控制，如發(fā)出開/ 停車命令、數(shù)字量的速度給定，同時(shí)6RA70調(diào)速裝置也向PLC 回饋實(shí)際速度、實(shí)際電流值、故障字和狀態(tài)字。PLC 與操作臺(tái)上的觸摸屏通過與MPI 接口連接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員在線修改參數(shù)，如倍尺長(zhǎng)度設(shè)定、倍尺長(zhǎng)度調(diào)整、首段長(zhǎng)度設(shè)定、剪切刀數(shù)預(yù)置、軋輥直徑預(yù)置等并對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。使操作臺(tái)至PC柜的連接線大大減少。S7-300PLC有三個(gè)高速計(jì)數(shù)智能模板和二塊開關(guān)量輸入/ 開關(guān)量輸出模塊。這三塊高速計(jì)數(shù)智能模板，265其一準(zhǔn)確計(jì)算長(zhǎng)度，其精度高可靠

6、性好，用以保證剪切精度，其二定位剪刃位置，保證剪刃的定位精度，其三實(shí)現(xiàn)剪前軋機(jī)自測(cè)速度，以便飛剪隨時(shí)跟隨軋線速度。 PLC 除完成切頭、尾及碎斷控制外還完成傳動(dòng)系統(tǒng)繼電控制及保護(hù)。硬件系統(tǒng)構(gòu)成如下圖:A1A2A4A5A6A7A8A9A10PS307CPU315FM350FM350FM350SM321SM321SM322SM322256-271272-287288-30310.0-11.712.0-13.7Q0.0-Q1.7Q2.0-Q3.72DPCPB 板6RA70DPMPIE1TP-170B5.PLC 控制程序的構(gòu)成PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)采用模塊化的方法，根據(jù)功能的不同共劃分為6 個(gè)模塊：主模塊 OB1實(shí)現(xiàn)整個(gè)程序的循環(huán)調(diào)用，功能塊FC2 用在控制剪切過程如啟動(dòng)、停止、復(fù)位，F(xiàn)C3 用在實(shí)現(xiàn)觸摸屏數(shù)據(jù)的通訊及處理，F(xiàn)C5 是飛剪的分 / 合閘控制、報(bào)警、及故障的輸入/ 輸出及聯(lián)鎖繼電控制，F(xiàn)C6 用來控制飛剪的啟動(dòng)、剪切、復(fù)位各個(gè)行程的速度給定，F(xiàn)C8 用來進(jìn)行首段長(zhǎng)度、倍尺長(zhǎng)度的計(jì)算。如下圖所示：主模塊 OB1FC2 功能塊FC3 功能塊FC5功能塊FC6功能塊剪切控制觸摸屏通訊繼電控制飛剪速度控制FC8 功能塊倍尺長(zhǎng)度計(jì)算6. 運(yùn)行效果改造后的飛剪自投入使用近一年來運(yùn)行狀況良好，性能穩(wěn)定可靠，剪切精度高, 故障率低，操作方便，大大提高了生產(chǎn)效率和成材率，降低了成本，同時(shí)