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在整个轧钢生产线上,飞剪机是成品钢板生产很重要的环节,飞剪配合开卷机和矫平机成为一条带钢精整生产线,将轧制好的钢卷按照下游公司产品加工要求剪切成不同长度的钢板。随着剪切技术的发展,钢板生产的精度与速度都有了新的需求。本文研究的飞剪项目来自于广州花都区某设备制造企业,企业主要研究高速高精度飞剪电气系统的控制与飞剪设备制造。本文的主要内容是飞剪控制系统的设计与控制算法的改进。文章首先介绍飞剪生产线的主要组成部分、飞剪线的操作、产品规格等,接着分析生产控制需求。重点分析飞剪同步剪切原理,包括飞剪运动过程中的轨迹规划,由剪切长度不同而引起的规划差别,并据此设计剪切动作。根据生产要求对飞剪控制系统硬件设备选型,完成电气原理图的设计,通讯线路的定义与接线等,接着分析了永磁同步电机的数学建模过程,为模糊PID控制建模做准备。针对工业实际横切剪控制系统的非线性、强耦合和时变性等特点,运用模糊控制算法整定经调试后的常规PID的固定参数,根据不同的剪切偏差来调整并生成适当的PID参数以控制系统的输出,保证剪切精度。使用MATLAB的模糊控制工具箱,结合永磁同步电机的模型,完成了对模糊控制器的仿真分析。采用固高CPAC控制器以及配套软件开发平台作为核心开发组件完成硬件部分的信号给定以及软件部分的控制程序编写。将电子凸轮技术用于实现飞剪的同步控制,使剪切轴跟随测长轴走出凸轮表规划的轨迹,实现多种复杂轨迹的准确跟随控制。给出了基于类PASCAL语言的控制算法、凸轮参数计算以及同步剪切的实现流程。为实现生产操作的简便,采用HITECH触摸屏实现人机交互,人机界面设计使用触摸屏配套的设计软件ADP 6.9。控制器与触摸屏之间的通讯系统的实现采用MODBUS通讯协议,介绍了协议的主要内容,包括数据链路原理,功能码设计以及CRC校验原理等,并给出了通讯协议的实现过程,校验程序的设计。详细介绍了人机界面主要界面的操作以及各参数意义。文章最后介绍了系统在实际应用过程中的调试与试生产效果。