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)由電氣傳動系統(tǒng)及剪切控制系統(tǒng)組成具有倍尺功能，自動跟隨 末架速度，實現(xiàn)自動剪切功能，觸摸操作即時修改各種技術(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 高速計數(shù)智能模塊 . PROFIBUS-D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，只是增大了電動機(jī)功率，氣胎離合式倍尺飛剪工作方式：電 動機(jī)與剪刃經(jīng)離合器連接，離合器為

2、氣胎式，內(nèi)有摩擦片，電動機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)，剪刃不剪切時離合分開，當(dāng) 需要剪切時，驅(qū)動離合閥，使氣胎充氣，從而離合器吸合，電動機(jī)帶動剪刃旋轉(zhuǎn)進(jìn)行剪切，剪切后，氣胎 快速排氣，離合器立即分離，制動閥得電，剪刃制動。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)行中存在以下幾個問題：1.1 飛剪在動作過程中對制動部件沖擊大，容易造成制動部件的損壞，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 氣動離合器、制動器摩擦片經(jīng)常斷裂造

3、成剪切事故。1.4 由于離合器式倍尺飛剪本身剪切精確度不高， 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 由于飛剪電動機(jī)必須長期運(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，對舊倍尺飛剪的改造勢在必行。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)計總院和車間技術(shù)人員結(jié)合二小型車間的實際生產(chǎn)情況和操作習(xí)慣聯(lián)合設(shè)計了啟停式倍尺飛 剪。3. 啟停式倍尺飛剪的特點(diǎn) 改造后的飛剪剪切時，飛剪以高于成品軋機(jī)速度一定值啟動，以保證剪切端部的形狀變形量最小。剪 切后飛剪立即制動，然后反爬至零位。操作臺上帶有觸

4、摸控制屏，可方便的進(jìn)行人機(jī)對話，在線修改參數(shù)，對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。保護(hù)功能齊全。當(dāng)傳動系統(tǒng)發(fā)生故障，電機(jī)風(fēng)機(jī)自動開關(guān)故障持續(xù)發(fā)生1秒鐘后PLC發(fā)出停車命令，同時操作臺上報警器發(fā)出聲音報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)由電氣傳動系統(tǒng)及剪切控制系統(tǒng)組成， 具有倍尺功能。 飛剪由一臺直流電動機(jī)拖動，功率為355KV，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，使用國產(chǎn)功率單元，功率單元由平板式晶閘管 和散熱器構(gòu)成。

5、勵磁回路采用 2 脈沖單相半控橋供電。飛剪的剪切控制采用西門子公司的S7-300可編程控制器（簡稱 PLQo PLC與6RA70可逆調(diào)速裝置通過PROFIBUS-DP網(wǎng)連接，實現(xiàn)對整流系統(tǒng)的控制，如發(fā)出開/停車命令、數(shù)字量的速度給定，同時6RA70調(diào)速裝置也向PLC回饋實際速度、實際電流值、故障字和狀態(tài)字。PLC與操作臺上的觸摸屏通過與MPI接口連接，實現(xiàn)現(xiàn)場操作人員在線修改參數(shù)，如倍尺長度設(shè)定、倍尺長度調(diào)整、首段長度設(shè)定、剪切刀數(shù)預(yù) 置、軋輥直徑預(yù)置等并對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。使操作臺至PC柜的連接線大大減少。S7-300PLC 有三個高速計數(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

6、計數(shù)智能模板，其一準(zhǔn)確計算長度，其精度高可靠性好，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， 其三實現(xiàn)剪前軋機(jī)自測速度，以便飛剪隨時跟隨軋線速度。PLC除完成切頭、尾及碎斷控制外還完成傳動系統(tǒng)繼電控制及保護(hù)。硬件系統(tǒng)構(gòu)成如下圖：MPIDPCPB板6RA70A1A2A4A5A6A7A8A9A10PS307CPU315FM350FM350FM350SM321SM321SM322SM3221256-271272-287288-30310.0-11.712.0-13.7Q0.0-Q1.7Q2.0-Q3.72DP267E1 TP-170B5. PLC控制程序的構(gòu)成PLC應(yīng)用程序的設(shè)計采用模塊化的方法，根據(jù)功能的不同共劃分為6個模塊：主模塊0B1實現(xiàn)整個程序的循環(huán)調(diào)用，功能塊FC2用在控制剪切過程如啟動、停止、復(fù)位，F(xiàn)C3用在實現(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、剪切、復(fù)位各個行程的速度給定，F(xiàn)C8用來進(jìn)行首段長度、倍尺長度的計算。如下圖所示：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