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[摘要]针对小型机组冷摆剪(定尺剪)在连续剪切6米弹簧扁钢时,双排定尺抽出小车的原设计方式(一排棒层起动一周期)造成剪切速度只能设定到0.83m/s左右,严重制约产能水平。针对此问题,设计新程序“双排双接”,使得剪切速度提高到1.0m/s以上,大幅提高生产弹簧扁钢的产能水平。
[关键词]6米弹簧扁钢;连续式摆动剪(冷摆剪);定尺挡板;PLC;Logidyn-D。
1 前言
新疆八钢小型机组投产于1997年7月,其电气设备引进德国AEG公司。双排抽出小车的设计是一种现代化的定尺棒层抽出收集方式。它分为A、B两台车,由液压驱动,采用了两组(4个)油缸,分别控制A、B车。当剪切后的定尺棒层(6~12m)以0.8~1.5m/s的速度运送到双排小车处时,双排小车启动一个周期,将棒层运离辊道,进行收集。
2 双排小车的动作过程及运动轨迹
参照图1,当棒层经冷剪剪切后,为使定尺棒层能从剪后辊道上运送到对齐辊道,就要求棒层的尾部尽量准确的放在10#~14#辊间的第一个托架上。为了满足此要求,控制系统是通过双排小车发出的动作信号的时间来实现的。例如:2#冷金属检测器(简称冷检)与第一个托架间距为SP,辊道速度为V,双排小车从低位到高位动作时间为t0,这样,棒层尾部走到抽出位置的距离为:SS=SP-V*t0-RV(R是一个与摩擦力有关的常数)。当棒层尾部经过2#冷检后,控制系统立即计算(此过程由冷剪Logidyn-D完成),双排小车启动信号所需时间T=SS/V。当延时时间为T时,控制系统(Logidyn-D)向PLC发出一个双排小车动作信号X,PLC系统接受信号后,向双排小车液压阀台发出控制信号,双排小车将棒层托起离开剪后辊道,小车平移到卸料位置,然后下降将棒层放在对齐辊道上进行对齐,双排小车返回到起始位。经对齐辊道对齐后的棒层,由双排小车的第二个周期运送到棒捆收集区进行自动收集。其运动轨迹参照图2。
3 问题的提出
小型机组开发的弹扁轧制时,其定尺长度应用户要求,其中80﹪都是7米以下的定尺,而双排车接一次棒层的周期(平移、升降一圈)是受油缸动作过程限制的。为了双排能够成功的接送棒层,只有将棒层的辊道速度降到0.81~0.84m/s的左右,双排车才能够及时地将定尺棒层托起运送。这种工况严重的制约了小型机组弹扁轧制的产能水平。同时,由于剪切长度短,造成双排在运送7米以下定尺棒层时几乎比运送9米的棒层定尺的使用频率高出了近1.5倍,造成液压油缸因频繁使用、动作周期过短、冲击大而损坏,这不仅增加了维护成本,而且还会因为设备损坏而造成停产(换一个油缸至少需半小时)。
4 双排小车的控制系统配置
双排小车启动时间的计算及动作命令的发出是由冷剪的控制系统(Logidyn-D)完成的,它通过Modbus Plus网与棒材处理控制中心(BHC,由PLC控制)和MMI之间进行通讯,实现对双排小车运动的控制。同时,在BHC远程站专门配有一块模拟量输出模块(PLC 984-B827)来控制4个比例阀的动作,使得双排小车进行周期动作。其控制系统配置简图如图3。
5 改进的思路
基于弹扁剪切的定尺长度80﹪是7米以下的长度的特点,目前主要要解决提高双排小车运送能力来提快剪切线的速度,从而提高弹扁轧制的产能水平。于是我们针对剪切7米以下弹扁定尺工况时,如果我们能让双排小车当棒层有两排钢时再启动,就相当于定尺长度是12米以上双排小车才动一次,这样就能把辊道速度提高到1m/s 以上(与棒材剪切速度一样);同时,也减少了双排小车油缸运动的次数(比以前减少了近1.5倍)。
6 改进方案
在不影响双排小车原来控制程序的前提下,对PLC及Logidyn-D程序进行分析和制作:
a、 在操作台上专门设定一个“双接键”,当选择此键时,双排小车进入“双接”程序段。取消后,恢复原来的自动程序,互不干扰。
b、 Logidyn-D程序分析,确定使用原来发给PLC的动作信号X。
c、 PLC程序的设计:利用操作键盘上的“双接”键,设计PLC程序。当程序进入“双接”状态时,利用Logidyn-D的动作信号“X”发送两次来让双排小车动作一次。基于以上各方面来实现双排小车双接。
d、 现场工况调整:将双排小车对齐辊道分为两组,一组正转,一组反转,实现双面对齐,正常对两排棒层进行收集。具体逻辑顺序图如图4。
7 改进后的效果
8 结束语
经过双排小车“自动双接”的技术改进并优化后,我们的“自动双接”在剪切7米以下弹扁时已经能够满足我厂的弹扁轧制节奏(而且调整余量仍较大)。它的实现,一方面解决了连续剪切线剪切时间较长而影响轧制节奏,另一方面解决了油缸由于不合理使用造成的损坏,为小型机组今后大批量、大规模生产弹扁打下了坚定的基础。
参考文献:
[1] 翁宇庆、胡正寰主编 《轧钢新技术3000问》
[2] 刘京华、李子文主编 《小型连轧机的工艺与电气控制》
作者简介:
何毅新 (1971-)助理工程师 宝钢集团八钢公司检修中心
[关键词]6米弹簧扁钢;连续式摆动剪(冷摆剪);定尺挡板;PLC;Logidyn-D。
1 前言
新疆八钢小型机组投产于1997年7月,其电气设备引进德国AEG公司。双排抽出小车的设计是一种现代化的定尺棒层抽出收集方式。它分为A、B两台车,由液压驱动,采用了两组(4个)油缸,分别控制A、B车。当剪切后的定尺棒层(6~12m)以0.8~1.5m/s的速度运送到双排小车处时,双排小车启动一个周期,将棒层运离辊道,进行收集。
2 双排小车的动作过程及运动轨迹
参照图1,当棒层经冷剪剪切后,为使定尺棒层能从剪后辊道上运送到对齐辊道,就要求棒层的尾部尽量准确的放在10#~14#辊间的第一个托架上。为了满足此要求,控制系统是通过双排小车发出的动作信号的时间来实现的。例如:2#冷金属检测器(简称冷检)与第一个托架间距为SP,辊道速度为V,双排小车从低位到高位动作时间为t0,这样,棒层尾部走到抽出位置的距离为:SS=SP-V*t0-RV(R是一个与摩擦力有关的常数)。当棒层尾部经过2#冷检后,控制系统立即计算(此过程由冷剪Logidyn-D完成),双排小车启动信号所需时间T=SS/V。当延时时间为T时,控制系统(Logidyn-D)向PLC发出一个双排小车动作信号X,PLC系统接受信号后,向双排小车液压阀台发出控制信号,双排小车将棒层托起离开剪后辊道,小车平移到卸料位置,然后下降将棒层放在对齐辊道上进行对齐,双排小车返回到起始位。经对齐辊道对齐后的棒层,由双排小车的第二个周期运送到棒捆收集区进行自动收集。其运动轨迹参照图2。
3 问题的提出
小型机组开发的弹扁轧制时,其定尺长度应用户要求,其中80﹪都是7米以下的定尺,而双排车接一次棒层的周期(平移、升降一圈)是受油缸动作过程限制的。为了双排能够成功的接送棒层,只有将棒层的辊道速度降到0.81~0.84m/s的左右,双排车才能够及时地将定尺棒层托起运送。这种工况严重的制约了小型机组弹扁轧制的产能水平。同时,由于剪切长度短,造成双排在运送7米以下定尺棒层时几乎比运送9米的棒层定尺的使用频率高出了近1.5倍,造成液压油缸因频繁使用、动作周期过短、冲击大而损坏,这不仅增加了维护成本,而且还会因为设备损坏而造成停产(换一个油缸至少需半小时)。
4 双排小车的控制系统配置
双排小车启动时间的计算及动作命令的发出是由冷剪的控制系统(Logidyn-D)完成的,它通过Modbus Plus网与棒材处理控制中心(BHC,由PLC控制)和MMI之间进行通讯,实现对双排小车运动的控制。同时,在BHC远程站专门配有一块模拟量输出模块(PLC 984-B827)来控制4个比例阀的动作,使得双排小车进行周期动作。其控制系统配置简图如图3。
5 改进的思路
基于弹扁剪切的定尺长度80﹪是7米以下的长度的特点,目前主要要解决提高双排小车运送能力来提快剪切线的速度,从而提高弹扁轧制的产能水平。于是我们针对剪切7米以下弹扁定尺工况时,如果我们能让双排小车当棒层有两排钢时再启动,就相当于定尺长度是12米以上双排小车才动一次,这样就能把辊道速度提高到1m/s 以上(与棒材剪切速度一样);同时,也减少了双排小车油缸运动的次数(比以前减少了近1.5倍)。
6 改进方案
在不影响双排小车原来控制程序的前提下,对PLC及Logidyn-D程序进行分析和制作:
a、 在操作台上专门设定一个“双接键”,当选择此键时,双排小车进入“双接”程序段。取消后,恢复原来的自动程序,互不干扰。
b、 Logidyn-D程序分析,确定使用原来发给PLC的动作信号X。
c、 PLC程序的设计:利用操作键盘上的“双接”键,设计PLC程序。当程序进入“双接”状态时,利用Logidyn-D的动作信号“X”发送两次来让双排小车动作一次。基于以上各方面来实现双排小车双接。
d、 现场工况调整:将双排小车对齐辊道分为两组,一组正转,一组反转,实现双面对齐,正常对两排棒层进行收集。具体逻辑顺序图如图4。
7 改进后的效果
8 结束语
经过双排小车“自动双接”的技术改进并优化后,我们的“自动双接”在剪切7米以下弹扁时已经能够满足我厂的弹扁轧制节奏(而且调整余量仍较大)。它的实现,一方面解决了连续剪切线剪切时间较长而影响轧制节奏,另一方面解决了油缸由于不合理使用造成的损坏,为小型机组今后大批量、大规模生产弹扁打下了坚定的基础。
参考文献:
[1] 翁宇庆、胡正寰主编 《轧钢新技术3000问》
[2] 刘京华、李子文主编 《小型连轧机的工艺与电气控制》
作者简介:
何毅新 (1971-)助理工程师 宝钢集团八钢公司检修中心