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【摘要】近几年来，由于社会的不断发展，经济的不断提高，使得工业控制系统也获得了明显的进步，可编程控制器综合高速现场总线系统的应用非常普遍。对于双边剪控制系统而言，此技术赋予了全新的应用价值。
【关键词】PLC；双边剪控制系统；应用
引言
双边剪设施是轧钢生产线中主要设备之一，其作用是将钢板的纵边剪切掉，设备结构主要从剪机本体、入口出口夹送辊、双边剪输入输出辊道、激光化纤设备、钢板对中设备、换剪刃设备、碎边运输和收集装置等结合而成。双边剪最关键的设备为8台夹送辊，主要通过夹送辊完成钢板的步进。双边剪的主要传动是通过4台交流电机为380kW的设备结合而成。固定侧以及移动侧夹送辊使用同步轴连接来完成机械的同步。
一、双边剪控制系统
1、双边剪的剪切过程
在剪切一个步长为1300mm的钢板，钢板在输入辊道后，将位置摆正，按下准备剪切键，双边剪输入滚到就会将钢板头输送到指定位置，光栅PH2遮光，入口上的夹送辊将钢板压紧，操作人员在确认后运转夹送辊，并开始剪切双边剪。將钢板送达到双边剪本体。主电机一直处在运行状态，剪切机持续运转并剪切钢板。入口夹送辊依照规定步长持续2次送板，光栅PH4遮光，出口处夹送辊下降后将钢板压紧，此时的入口和出口夹送辊同步依照步长1300mm进行运转。
依照设置步长切两次，因为此时废料并没有送达至夹送辊的位置，因此废料导轨会自动闭合，直到废料送达至后夹送辊处，之后废料导轨才会打开，并返回原有的位置。夹送辊持续送板，光栅PH2关闭后，入口的夹送辊DP/R抬起，可是依旧要和后夹送辊保持同步。光栅PH4关闭后，出口夹送辊抬起，双边剪输出辊道把钢板运出剪机，钢板自行剪切。
2、双边剪控制系统的构造
为了完成双边剪快速的自动化剪切，双边剪自动化控制系统采用了德国SIEMENS公司的PLC控制系统，使用了其中的SIMATIC PCS7系统，整体系统包含了二级服务器、WINCC、PLC S7-400、传动变频器系统。而PLC S7-400同二级服务器之间是透过工业以太网完成通讯。PLC S7-400同传动变频系统透过PROFIBUS-DP完成通讯。操作平台在输入及输出ET-200M中，依旧透过PROFIBUS-DP及PLC S7-400执行通讯。并且整体系统都具备剪切线工程师站、PDA系统以及打印机，需要的数据可以通过S7-400站获取。PDA系统记录了所有生产过程， 一旦出现设备故障，就能够透过这个系统进行分析，十分便捷[1]。
二、主电机的控制和优化
主传动装备通过上下可分的主减速机箱体、轴、齿轮、偏心轴构成。两处个通过2台电机驱动进行。4台电机里，将其中一台作为主电机，其余的均通过这台主电机的速度作为运转参考，以完成4台电机同步运行的目的。每运行一周就是一个剪切过程的完成，透过检测元件来传达同步信号，透过变频器执行动态同步调节。透过绝对值编码器来判断离心轴的位置，透过不同点，让计算机实现不一样的控制过程。例如，对于77°到180°之间而言是剪切的过程，对于202°开始是钢板透过夹送辊的输送过程，将剪切与输送进行交替，使得二者不会出现冲突。
透过功能块的方式表示出主电机控制结构以及数据流。而FB920是模式选择功能块，FB975是基本逻辑以及开关替换，FB921是电动功能控制，FB911是采集数据，FB910是速度的设定掌控，FB971是传动控制。
1、主电机控制
主动控制大致包含速度控制、位移控制和同步控制等等。先要将一切电动命令透过FB921的功能块进行，相关模式选择也由FB920进行传输。之后送至FB910来进行速度的设定，参数值也要有一些透过FB910送到FB971处，有的速度之需要送至HMI，来让操作人员进一步了解。逆变和故障信号也要透过FB569向FB971传输条件，之后送达到传动处。
2、位置的准确定位
透过FB975功能块的命令来选择相关的位置信号以及FB971的相互替换。
3、连锁条件
繁琐的连锁关系可以透过FB911，或者直接由FB975作为FB971的输入，才可以完成各种环境下的电机控制[2]。
三、PDA数据采集与分析
波形作为电极速度以及电极位移的参考数值以及实际值对比、夹送辊的动作曲线，TRK_HEAD_ACTPOS作为钢板顶部的实际位置，夹送辊速度曲线会显示在PRLVACT中，最终两处入口辊道以及出口辊道在速度方面以及夹送辊方面要确保完全一致，保证输送钢板的同步进行。MD_SACT指的是电机剪切周期里角度的变动，范围是由0°到360°，恰巧为一个完整的旋转过程，能够发现，在这两个指示线相互间为一个周期，时间为2s，夹送辊开始运转的时间正是电机位置处在200°前后时，之后为剪切时间，一定要在夹送辊速度在0时，并且要在一个周期里完成这些动作。
钢板的位置跟踪以及事件触发透过检测元件完成。通过预先规定好的剪切步长，夹送辊选择先提速后减速的方法将钢板进行输送。在完成了4个剪切周期以后，出口夹送辊下降。通过本体收割光栅信号的改变，入口夹送辊上升，出口价讼棍的上升要通过本体的第三个光栅信号进行转变。
因为双边剪后置设置包含剖分剪，使用在宽度较大的钢板处进行剖分，因此还要将一些剖分剪的检测位置显现出来，在钢板尾部达到3000mm时，剪切完成[3]。
结束语
自从正式投入生产之后，PLC在双边剪控制系统中的运转十分平稳，并且可靠性以及自动化程度非常高。操作非常简单，较大的降低了工作人员在劳动方面的强度，大大提高了工作人员的工作氛围。钢板在剪切的精度方面控制的非常准确，剪切的速度和送板的步长稳定，电气故障率有所下降，进而也令企业的板材生产线更加稳定。
参考文献
[1]周涛，段文宇，张国锋，李晓辉，李晓虎，李晓灵，王信尧，于美丽，耿加深.自动控制技术在双边剪精确剪切中的应用[A].中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C].2011.
[2]王俊红.双边剪控制系统设计优化[J].数字技术与应用，2011.（08）.
[3]陈伟，杨优民.浅谈提高双边剪剪切质量几点想法[A].第三届先进轧钢精整、包装及钢材加工配送技术学术研讨会论文集[C].2010.
【关键词】PLC；双边剪控制系统；应用
引言
双边剪设施是轧钢生产线中主要设备之一，其作用是将钢板的纵边剪切掉，设备结构主要从剪机本体、入口出口夹送辊、双边剪输入输出辊道、激光化纤设备、钢板对中设备、换剪刃设备、碎边运输和收集装置等结合而成。双边剪最关键的设备为8台夹送辊，主要通过夹送辊完成钢板的步进。双边剪的主要传动是通过4台交流电机为380kW的设备结合而成。固定侧以及移动侧夹送辊使用同步轴连接来完成机械的同步。
一、双边剪控制系统
1、双边剪的剪切过程
在剪切一个步长为1300mm的钢板，钢板在输入辊道后，将位置摆正，按下准备剪切键，双边剪输入滚到就会将钢板头输送到指定位置，光栅PH2遮光，入口上的夹送辊将钢板压紧，操作人员在确认后运转夹送辊，并开始剪切双边剪。將钢板送达到双边剪本体。主电机一直处在运行状态，剪切机持续运转并剪切钢板。入口夹送辊依照规定步长持续2次送板，光栅PH4遮光，出口处夹送辊下降后将钢板压紧，此时的入口和出口夹送辊同步依照步长1300mm进行运转。
依照设置步长切两次，因为此时废料并没有送达至夹送辊的位置，因此废料导轨会自动闭合，直到废料送达至后夹送辊处，之后废料导轨才会打开，并返回原有的位置。夹送辊持续送板，光栅PH2关闭后，入口的夹送辊DP/R抬起，可是依旧要和后夹送辊保持同步。光栅PH4关闭后，出口夹送辊抬起，双边剪输出辊道把钢板运出剪机，钢板自行剪切。
2、双边剪控制系统的构造
为了完成双边剪快速的自动化剪切，双边剪自动化控制系统采用了德国SIEMENS公司的PLC控制系统，使用了其中的SIMATIC PCS7系统，整体系统包含了二级服务器、WINCC、PLC S7-400、传动变频器系统。而PLC S7-400同二级服务器之间是透过工业以太网完成通讯。PLC S7-400同传动变频系统透过PROFIBUS-DP完成通讯。操作平台在输入及输出ET-200M中，依旧透过PROFIBUS-DP及PLC S7-400执行通讯。并且整体系统都具备剪切线工程师站、PDA系统以及打印机，需要的数据可以通过S7-400站获取。PDA系统记录了所有生产过程， 一旦出现设备故障，就能够透过这个系统进行分析，十分便捷[1]。
二、主电机的控制和优化
主传动装备通过上下可分的主减速机箱体、轴、齿轮、偏心轴构成。两处个通过2台电机驱动进行。4台电机里，将其中一台作为主电机，其余的均通过这台主电机的速度作为运转参考，以完成4台电机同步运行的目的。每运行一周就是一个剪切过程的完成，透过检测元件来传达同步信号，透过变频器执行动态同步调节。透过绝对值编码器来判断离心轴的位置，透过不同点，让计算机实现不一样的控制过程。例如，对于77°到180°之间而言是剪切的过程，对于202°开始是钢板透过夹送辊的输送过程，将剪切与输送进行交替，使得二者不会出现冲突。
透过功能块的方式表示出主电机控制结构以及数据流。而FB920是模式选择功能块，FB975是基本逻辑以及开关替换，FB921是电动功能控制，FB911是采集数据，FB910是速度的设定掌控，FB971是传动控制。
1、主电机控制
主动控制大致包含速度控制、位移控制和同步控制等等。先要将一切电动命令透过FB921的功能块进行，相关模式选择也由FB920进行传输。之后送至FB910来进行速度的设定，参数值也要有一些透过FB910送到FB971处，有的速度之需要送至HMI，来让操作人员进一步了解。逆变和故障信号也要透过FB569向FB971传输条件，之后送达到传动处。
2、位置的准确定位
透过FB975功能块的命令来选择相关的位置信号以及FB971的相互替换。
3、连锁条件
繁琐的连锁关系可以透过FB911，或者直接由FB975作为FB971的输入，才可以完成各种环境下的电机控制[2]。
三、PDA数据采集与分析
波形作为电极速度以及电极位移的参考数值以及实际值对比、夹送辊的动作曲线，TRK_HEAD_ACTPOS作为钢板顶部的实际位置，夹送辊速度曲线会显示在PRLVACT中，最终两处入口辊道以及出口辊道在速度方面以及夹送辊方面要确保完全一致，保证输送钢板的同步进行。MD_SACT指的是电机剪切周期里角度的变动，范围是由0°到360°，恰巧为一个完整的旋转过程，能够发现，在这两个指示线相互间为一个周期，时间为2s，夹送辊开始运转的时间正是电机位置处在200°前后时，之后为剪切时间，一定要在夹送辊速度在0时，并且要在一个周期里完成这些动作。
钢板的位置跟踪以及事件触发透过检测元件完成。通过预先规定好的剪切步长，夹送辊选择先提速后减速的方法将钢板进行输送。在完成了4个剪切周期以后，出口夹送辊下降。通过本体收割光栅信号的改变，入口夹送辊上升，出口价讼棍的上升要通过本体的第三个光栅信号进行转变。
因为双边剪后置设置包含剖分剪，使用在宽度较大的钢板处进行剖分，因此还要将一些剖分剪的检测位置显现出来，在钢板尾部达到3000mm时，剪切完成[3]。
结束语
自从正式投入生产之后，PLC在双边剪控制系统中的运转十分平稳，并且可靠性以及自动化程度非常高。操作非常简单，较大的降低了工作人员在劳动方面的强度，大大提高了工作人员的工作氛围。钢板在剪切的精度方面控制的非常准确，剪切的速度和送板的步长稳定，电气故障率有所下降，进而也令企业的板材生产线更加稳定。
参考文献
[1]周涛，段文宇，张国锋，李晓辉，李晓虎，李晓灵，王信尧，于美丽，耿加深.自动控制技术在双边剪精确剪切中的应用[A].中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C].2011.
[2]王俊红.双边剪控制系统设计优化[J].数字技术与应用，2011.（08）.
[3]陈伟，杨优民.浅谈提高双边剪剪切质量几点想法[A].第三届先进轧钢精整、包装及钢材加工配送技术学术研讨会论文集[C].2010.