飞剪控制系统组成及控制

飞剪系统介绍

　　高线飞剪多采用回转剪，剪切时速度快、剪切轧件半径小。轧件以一定的速度进入，经两侧热检后，进入设在第12号和底13号机架之间的飞剪。剪机根据上游发布的信号设定剪切长度，利用专业的计算软件计算出剪切周期，剪机按照预设周期运行，完成对轧件的剪切。

　飞剪控制系统

组成飞剪控制系统包括两台PLC，其中主控PLC的型号为GE 90-30，用以采集轧线信息的PLC型号为90-70，两台机器通过工业以太网进行连接。主控PLC框架中包括六个模块，分别为电源模块、364CPU模块、轴定位模块、高速计数器模块、数字量输入模块和输出模块。轧件剪切前机架编码器信号计数、用以捕捉轧件头尾的热金属检测器信号的处理工作是由高速计数器模块完成的。剪刀机电机转速、夹送棍电机转速、剪刀机角度等参数的控制由轴定位模块输出和完成。飞剪参数的设置、飞剪运行的监控可通过触摸屏完成，一般触摸屏选用GP系列的工业触摸屏，由电源模块上的兼容串行接口与PLC进行通讯；剪前机架的编码器信号经过编码分配器时，将信号分为几部分，其中一路进入飞剪控制PLC，用来计算轧件的运行速度；同时，经过飞剪传动电机编码器处理的信号再次分配，一部分进入PLC用来计算飞剪角度的控制，另一路用来传动装置闭环控制。热金属检测器是用来检测热金属运动方向和头、尾出现时刻的装置，是现场检测信号的主要来源。机架、飞剪的直流电动机的整流器可采用相同的信号，一般采用西门子6RA70 SIMOREG DCMASTER系列整流器。

　控制原理常规剪切系统中存在的主要问题是剪切定位准确度不高，运行稳定性差、剪切速度缓慢等，而飞剪控制系统则通过软、硬件的配合，将上述问题进行有效消除。其控制原理如下：首先，轧件头部剪切超前问题和尾部滞后问题的解决。轧件头部剪切时，剪机的启动或停止应利用预先设定的控制系统进行控制，并且剪切机剪刃的水平分速度应等于或大于轧件速度；而在对轧件尾部进行剪切时，则应使分速度小于轧件速度。其次，轧件进速问题的解决。轧件进入剪切机前的速度可通过辊径法或测量法进行计算。辊径法计算的依据为剪前机架压辊直径、电机转速和机械速度比三相参数；测量法原理为：飞剪前两个安装热金属检测器，高速计数器自轧件头部或尾部到达第一个热金属检测器时开始计数，到头、尾信号到达第二个热金属检测器时终止，两次计数值对应两个热金属检测器之间的长度距离，据此计算轧件在每个脉冲周期中走过的距离。在实际生产中，两种方法可同时采用，互补优势，使剪切长度得到精确的控制。最后，飞剪启动问题的解决。飞剪速度基准值根据飞剪前机架速度的基准值和超前系数计算而得，超前系数可根据生产需求进行调节，当第一个热金属检测器检测到轧件头部或尾部时，PLC系统即可开启速度基准值的计算。飞剪电机采用恒加速方式启动，然后根据剪刃从原位启动加速到达到剪切位置的时间，计算出系统发出飞剪启动指令的最佳时机。

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