李建東 唐鋼自動化公司 063020

唐鋼1700mm工程飛剪系統(tǒng)

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本文簡單介紹了唐鋼1700mm工程切頭剪系統(tǒng)的構(gòu)成，詳細(xì)闡述了切頭剪系統(tǒng)控制原理及控制方法。

切頭剪; 熱金屬探測器; 夾送輥；PLG；管角

1、概述

本轉(zhuǎn)鼓式切頭飛剪（以下簡稱飛剪）安裝在唐鋼1700熱軋帶鋼廠熱卷箱之后，精軋機(jī)列之前，用于將運行中的帶坯切去頭部和尾部。其由固定在上，下轉(zhuǎn)鼓上的兩對剪刃相對回轉(zhuǎn)形成對帶坯的剪切，兩對剪刃是分開的，一個用于剪切帶坯的頭部，一個用來剪切帶坯的尾部，使其剪切帶坯的頭部和尾部具有前凸和后凸的端部形狀。從而使剪切后平整的帶坯能更好的在精軋機(jī)穿帶，延長軋輥的使用壽命，并且最后獲得一個板形更好的成品卷。

飛剪的主要組成：交流主電機(jī)(1200KW)、聯(lián)軸器、齒輪箱、制動器、絕對值編碼器（ABS）、測速編碼器（PLG）、熱金屬探測器（HMD）、現(xiàn)場ET200控制箱、變頻器控制系統(tǒng)、TDC控制系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等電氣設(shè)備組成。

2、飛剪的控制原理

飛剪的控制原理如圖示1所示，在飛剪剪切板坯頭部時，當(dāng)HMD3505檢測到板坯飛剪開始剪切，通過卷箱夾送輥底輥的速度及其HMD3505到飛剪的距離計算得出飛剪的剪切速度，飛剪以計算的速度完成板坯的頭部剪切。在飛剪剪切板坯尾部時，當(dāng)HMD3505由檢測到板坯到檢測不到板坯的一瞬間飛剪開始剪切，通過除鱗夾送輥底輥的速度及其HMD3505到飛剪的距離計算得出飛剪的剪切速度，飛剪以計算的速度完成板坯的尾部部剪切。

圖1

3、飛剪的工作原理

飛機(jī)的工作即飛剪剪刃的三種位置控制

3．1 飛剪的剪刃在等待位

如下圖2所示，在飛剪沒有工作時，飛剪的剪切板坯頭部的剪刃在向前旋轉(zhuǎn)270度的位置，而飛剪的剪切板坯尾部的剪刃處在180度的位置，剪刃在這個位置有兩種情況：飛剪沒有工作，等待執(zhí)行命令；板坯的頭部已經(jīng)剪切，板坯的頭部和尾部的中間位置正在通過飛剪。

圖2

3．2 飛剪剪切板坯頭部剪刃的動作位置

當(dāng)飛剪接受到剪切板坯頭部的命令時，飛剪的剪切板坯頭部的剪刃由等待位置的270度旋轉(zhuǎn)到220度，這個位置就是剪切頭部剪刃的開始位置。當(dāng)飛剪得到剪切命令時，飛剪開始動作，剪刃剪切板坯的位置大約是1 7.7度（板坯厚度是40mm），在原理上完成剪切板坯是在0度，實際上剪刃已經(jīng)在5度的位置完成剪切。在-20度時飛剪開始制動并且在130度完成制動，然后飛剪再回轉(zhuǎn)到等待位270度的位置準(zhǔn)備剪切板坯的尾部。板坯頭部的位置由安裝在飛剪前面大約5.73米位置的HMD檢測以及安裝在卷箱出口夾送輥上的PLG共同決定。飛剪的剪切速度也由安裝在卷箱出口夾送輥上的PLG測的速度決定。

圖3

3．3 飛剪剪切板坯尾部剪刃的動作位置

當(dāng)飛剪接受到剪切板坯尾部的命令時，飛剪的剪切板坯尾部的剪刃由等待位置的180度旋轉(zhuǎn)到240度，這個位置就是剪切尾部剪刃的開始位置。當(dāng)飛剪得到剪切命令時，飛剪開始動作，剪刃剪切板坯的位置大約是17.7度（板坯厚度是40mm），在原理上完成剪切板坯是在0度，實際上剪刃已經(jīng)在5度的位置完成剪切。在-20度時飛剪開始制動并且在130度完成制動，然后飛剪再回轉(zhuǎn)到等待位180度的位置準(zhǔn)備剪切下一塊板坯的頭部。板坯頭部的位置由安裝在飛剪前面大約5.73米位置的HMD檢測以及安裝在飛剪后面的除鱗進(jìn)口夾送輥上的PLG共同決定。飛剪的剪切速度也由安裝在除鱗進(jìn)口夾送輥上的PLG測的速度決定。

4、飛剪的軟件控制

軟件采用西門子PCS7系統(tǒng)CFC（連續(xù)功能控制）編制，該軟件功能強大，可以很好的實現(xiàn)飛剪的各種控制功能及快速響應(yīng)。

在飛剪角度控制中，主要采用了CFC中的M_VG模塊，其可以對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并且及時反饋，而且能夠選擇操作模式（如換剪刃位置和各種調(diào)試位置等）等諸多模式。其最主要的輸出管角X_ACT6根據(jù)控制字1，控制字2，輔助控制字，傳動控制字這4個主要輸入信號變化輸出特定的16進(jìn)制數(shù)，通過乘360除16384等一系列運算可以輸出直觀的控制切頭剪的角度數(shù)270°、220°、60°等一系列平滑的角度數(shù)。而在這4個控制字中傳動控制字ECTLW是最直接對角度控制進(jìn)行調(diào)節(jié)的，其采用了一個簡單的SBC2模塊。該模塊有16個相關(guān)輸入值，管角6的LG_STR即HMD監(jiān)測到帶剛頭布信號，管角9的GO_WAIT即270準(zhǔn)備位，管角11的GO_HD_START即切頭開始，管角16的GO_TL_START即切尾開始等。當(dāng)本CPU檢測到現(xiàn)場信號并且LCO發(fā)出給切頭剪相關(guān)的動作命令后，這幾個相關(guān)的設(shè)定值會進(jìn)行相應(yīng)變化。

圖4

5、飛剪工作的互鎖條件

5.1 飛剪工作的開始條件；

5.1.1 潤滑油, 冷卻水供應(yīng)正常；

5.1.2 操作臺正常；

5.1.3 軋鋼速度 (卷箱出口夾送輥和 除鱗進(jìn)口夾送輥) 正常；

5.1.4 供電系統(tǒng)正常（供電電源的過載保護(hù)）；

5.1.5 飛剪的剪刃要校正好并且緊固好。

5.2 以下幾種情況飛剪將不工作

5.2.1 板坯在靜止?fàn)顟B(tài)；

5.2.2 相同的板坯號；

5.2.3 板坯的溫度低于900度。

6、結(jié)束語

飛剪控制系統(tǒng)現(xiàn)已正式投入運行，在調(diào)試和生產(chǎn)中，飛剪控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定，能夠準(zhǔn)確的剪切板坯的頭部和尾部,這樣剪切后的鋼坯能使精軋機(jī)更好的穿帶，保護(hù)軋輥，延長軋輥的使用壽命，并且最后獲得一個板形更好的成品卷。該系統(tǒng)在唐鋼等企業(yè)使用，運行穩(wěn)定可靠，效果良好。