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飛剪倍尺剪切程序優(yōu)化及常見故障處理
1、飛剪的基本功能及構(gòu)成
在本軋線中，飛剪是生產(chǎn)線上輔助傳動設(shè)備中的一個重要部分，對生產(chǎn)的正常進(jìn)行有著很大的影響。在本棒材軋線中，采用POMINI公司生產(chǎn)的 3臺啟停式飛剪，分別位 于軋線一中軋末架軋機(jī)出口處的SHEAR10，位于二中軋末架軋機(jī)出口處的SHEAR16，位于精軋末架軋機(jī)出口處的SHEAR23。另外在飛剪的前后還有與飛剪控制功能有關(guān)的熱金屬檢測器HMD。這3臺飛剪在熱金屬檢測器HMD的配合下，將完成切頭，切尾，定尺剪切，碎斷剪切功 能。在設(shè)計上可使飛剪工作迂回轉(zhuǎn)式或曲柄式 ，另外為了改變慣量還可以增加飛輪，當(dāng)飛剪工作迂回轉(zhuǎn)模式時，用于剪切軋件速度較高且尺寸較小的場合，而 當(dāng)飛剪工作于曲柄模式時，用于剪切軋件速度較低且尺寸較大的場合，加飛輪的目的主要是為了增加剪切力 。
飛剪控制系統(tǒng)的構(gòu)成主要是在操作站上設(shè)定，并通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紸C450中的數(shù)據(jù)庫單元存儲起來 ，用于飛剪控制程序應(yīng)用。由AC450給出飛剪控制的速度給定及附加轉(zhuǎn)矩給定，給定值通過DCS600雙閉環(huán)調(diào)速來驅(qū)動電機(jī)，在飛剪的軸上安裝位置傳感器，以1：1來傳輸飛剪位置編碼信號，此反饋信號傳輸?shù)斤w剪位置控制器元件NPCT一01中形成位置反饋值。
2、飛剪倍尺剪切工作原理
(1)飛剪的基本原理
軋制中的棒材分段剪切過程，是通過分段剪前的一系列檢測元件(HMD)檢測到信號后，觸發(fā)程序 內(nèi)部的棒材軋制速度計算、棒材長度積分器等功能?？刂瞥绦蛞阅┘軝C(jī)架的速度設(shè)定值為速度基準(zhǔn)進(jìn)行棒材長度積分，當(dāng)積分長度等于倍尺長度設(shè)定值LSETP時，發(fā)送信號至START—H1啟動倍尺剪，進(jìn)行分段剪切；同時剪切信號啟動積分元素的START2，進(jìn)行下一段的長度積分，剪切過程循環(huán)至棒材軋制結(jié)束。
在本軋線的啟停式飛剪的控制中，點(diǎn)動方式時直接產(chǎn)生速度給定，屬于速度控制方式，其余剪切工作方式屬于位置控制，在速度控制中要求整定好速度環(huán)和電流環(huán)增益以獲得較快的上升時間，在位置控制過程中要調(diào)整好位置增益，其大小將決定定位功能的時間及精度。位置控制系統(tǒng)從原理上講是在雙閉環(huán)調(diào)速的基礎(chǔ)上再增加一個位置控制外環(huán)，形成位置控制系統(tǒng) 。
一般對于位置控制有以下幾點(diǎn)要求 ：
①電動機(jī)轉(zhuǎn)矩不得超過電動機(jī)和機(jī)械系統(tǒng)的最大允許轉(zhuǎn)矩 ；
②能在最短時間內(nèi)完成定位動作，并且定位符合規(guī)定的精度要求 ；
③在控制過程中不應(yīng)產(chǎn)生超調(diào)現(xiàn)象，并且系統(tǒng)應(yīng)穩(wěn)定。
(2)飛剪的動作過程
飛剪是在鋼坯行進(jìn)中剪切，所以飛剪的剪切速度必須與軋件同步，否則會造成堆鋼，由于軋件的自身有厚度，飛剪在剪人時有一剪人角，這樣飛剪在水平方向的速度分量應(yīng)該與鋼坯的行進(jìn)速度一樣 (在實(shí)際應(yīng)用中切頭時剪刃速度略超前軋制速度)。
要做到對飛剪進(jìn)行控制，了解飛剪的運(yùn)動軌跡和在軌跡中各點(diǎn)的速度是必要的。飛剪前一個機(jī)架的軋制速度與軋件的速度成正比，飛剪控制系統(tǒng)根據(jù)上位機(jī)提供 的前一軋機(jī) 的速度得到軋件的速度，同時根據(jù)操作臺設(shè)定的剪切長度以及光電管發(fā)出的信號綜合判斷后啟動飛剪。飛剪啟動與飛剪加速結(jié)束之間飛剪速度是勻加速運(yùn)動，飛剪加速結(jié)束與剪刃重合之間飛剪速度是恒定的，等于飛剪加速結(jié)束時的設(shè)定速度，剪刃重合與飛剪離開軋件之間飛剪速度是恒定的，等于剪刃重合時的飛剪實(shí)際速度，隨后飛剪以一定的速度返回到起動位置，設(shè)計上需要飛剪能以最短的時間回到等待啟始位置 ，程序中設(shè)置的是一個減速運(yùn)動。
3、飛剪倍尺剪切的補(bǔ)救程序
在生產(chǎn)過程中容易受到軋線水蒸氣和其它光源的影響，產(chǎn)生假信號。造成倍尺長度計算不準(zhǔn)，剪子剪切動作提前或滯后，甚至不剪切等故障，嚴(yán)重影響軋鋼節(jié)奏和成材率。本文主要針對SHEAR16不剪切的情況，為解決這一問題增加了倍尺剪切的控制程序。
該程序的基本思想是利用SHEAR16后的HMDDI2.16，當(dāng)HMD檢測到鋼材的頭部時,開始計時,該時間乘以末架軋機(jī)的速度,得到通過該HMD的長度L1.為了可靠考慮,在設(shè)定的倍尺長度基礎(chǔ)上再加5m得到長度 L2。如果L1的值大于L2的值,則認(rèn)為 SHEAR16沒有進(jìn)行倍尺剪切。
此時在操作室CP2發(fā)出聲光報警提醒操作人員，并且自動啟動SHEAR16進(jìn)行倍尺剪切。SHEAR16后的HMD是重要的檢測元件,要保證它的靈敏性,定期對其進(jìn)行維護(hù)。切記要把飛剪啟動的各種先決條件,如液壓站啟動、急停連鎖等必須串到增加的程序中。原ABB程序中沒有對SHEAR16設(shè)計手動剪切功能，當(dāng)由于各種原因飛剪不動作時，只能將該坯料碎斷，造成浪費(fèi)和熱停。在完成上述倍尺剪切補(bǔ)救程序的同時，增加了手動剪切的功能，該功能主要原理是將手動信號直接給到剪子的AC80，然后啟動飛剪。
在以上兩種措施的保證下，飛剪的倍尺剪切可以確保完成，并且減少大量的熱廢和停工。
4、飛剪的常見故障處理
(1)勵磁模塊的故障
飛剪使用的是 DCS600系列的整流模塊，其勵磁模塊是外置的。通過對以往經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)勵磁模塊中的整流橋會出現(xiàn)故障，在CDP312上報出的是勵磁故障。此時可以直接更換整流橋。周期一般為 2年 。該故障我們可以通過定期更換整流橋解決。
(2)風(fēng)機(jī)的故障
由于整流器的風(fēng)機(jī)是長 時間運(yùn)行 的，所以它的軸承由于長期磨損造成損壞。我們可以在使用4年左右對其進(jìn)行更換，這樣可以避免風(fēng)機(jī)由于軸承的原因引起故障。
(3)AC80故障
AC80是ABB公司的一個小型控制器，他可以連接擴(kuò)展I／O。SHEAR16的AC80是通過AF100總線通訊的方 式和AC450連接的。當(dāng)AC450發(fā)出啟動命令后，它主要是完成飛剪剪切周期內(nèi)的時序控制及位置控制 。它的故障現(xiàn)象是剪子的剪切動作不規(guī)則 ，停止位置不固定，調(diào)整原始位置和編碼器也無法解決。此時應(yīng)及時更換 AC80，并且保證其中的運(yùn)行程序是最終的版本。由于AC80無法上傳程序，因此平時應(yīng)及時備份相關(guān)的程序。它的特點(diǎn)是只有備份的電腦才能在線監(jiān)控程序的運(yùn)行。
5、結(jié)語
SHEAR16倍尺剪切時漏切的情況，給生產(chǎn)造成了較大的影響。它可以造成大量的熱停時間和熱廢。自從以上倍尺剪切補(bǔ)救程序執(zhí)行后，進(jìn)兩年時間沒有出現(xiàn)過HEAR16不切倍尺的情況，很好的支持了生產(chǎn)的進(jìn)行。
對一些常見故障采取了預(yù)防措施，避免了很多問題的發(fā)生。并且加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)，使得設(shè)備的運(yùn)行狀況得到很大改善。運(yùn)行總體穩(wěn)定平穩(wěn)，可以滿足生產(chǎn)的需要。
實(shí)時匯聚核
心行業(yè)動態(tài)
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