倍尺飞剪控制系统的优化

倍尺飞剪控制系统优化颜海涛(济钢第一小型轧钢厂2501012济钢装备部)摘要倍尺飞剪在应用中，剪前热检对飞剪剪切的影响和飞剪在剪切大规格时的速降是倍尺飞剪故障的主要原因。通过对软件的优化，杜绝了此类故障的发生，确保了倍尺飞剪的稳定运行。关键词倍尺飞剪、软件优化、降低故障TheapplicationthatthemediumcoldbedpicksthetaildeviceautomaticallyinthesmallscaledmaterialproducesYanhaitao*1Dengyangyu1Wangweixing2(1TheFirstSmallSectionRollingPlantofJinanIronandSteelGroup,2TheEquipthedepartmentofJinanIronandSteelGroup,250101)AbstractInsmallscaledmaterialproduce,theproductquantityforthesakeoftheassurance,thetaildepartmentneedtobecutoff.Thistextaccordingtocurrentlytwokindsofweaknessthatslicesthetailmethod,designonsowinginthecoldbeduptherealizationpicksthedevicesofthetailautomatically.Sinceguaranteedtheaccurateexcisionofthetaildepartment,andthenraisedtobecomeusefultherate.KeywordsThesmallscaledmaterialproduce,Coldbed,Pickthetailautomatically一、现状分析小型材轧制过程中，轧件在轧制过程中尾部的尺寸存在不标准的情况，尤其是螺纹钢的尾部存在着横筋和纵筋不合格的现象，因此尾部必须要切除。目前国内的小型材生产线轧件的尾部的切除主要有两种方法。一是使用倍尺3#飞剪进行切尾，这种方法的好处是只对整根钢坯的尾部进行切除，可以提高成材率。缺点是设备的控制精度要求极高，投资比较大，而且钢头的收集比较困难，在实际运用过程中有比较高的故障率，尤其是对于成品速度较高的场合没有成功的应用案例。另外一种是使用定尺冷剪进行切尾，这种方法的好处是控制简单，切尾的精度可以控制，设备投资小。但是缺点也比较明显，就是需要将飞剪切割后的每一根棒材进行切尾，造成比较大的浪费，对于成材率的提高有很大的制约。由上可见，最理想的切尾方式应该是，使用定尺冷剪切尾时只切整根钢坯的尾部，而不是将倍尺飞剪剪切后的每一段都进行切尾。这样既保证了不对不必要的部分切尾，降低了切损提高成材率。而且设备投资小，故障率低，控制精度高。这就需要设计一种可以在冷床上进行自动挑尾的装置。二、实施的方法在冷床对齐辊道的倒数第二个齿的位置上安装挑头气缸。气缸通过一个由冷床区PLC控制的电磁阀来控制，在气缸的前头放置了一个二层的挡板。第二层挡板比第一层向后约150毫米。当PLC判断到气缸的上面是钢尾时，气缸自动升起将钢挑起，钢在对齐辊道的推动下向前运行，顶到上面一层的挡板。然后气缸自动落下，不影响其他钢材的对齐。这样在冷剪剪切时，钢尾的位置比其他钢材的位置向前约150毫米，就可以实现冷剪剪切时只切除钢尾的部分。可以到达降低切损，提高成材率的目的。三、关键技术由上可见实现自动挑尾的关键是判断挑头气缸上方是否为钢尾。而要实现钢尾的准确判断需要主要牵扯到三个设备：倍尺飞剪、升降裙板和动齿。钢尾信号要在这三台设备之间的联动关系中进行识别和传递。这就需要对这三台设备之间的联动关系进行分析研究。三台设备的联动关系具体是：当钢材通过倍尺飞剪后，倍尺飞剪将剪切信号和剪前热检信号的下降沿送到升降裙板。升降裙板经过一个接钢延时后（接钢延时对于剪切信号和热检下降沿信号是不同的），启动从高位下降开始接钢。经过一个制动延时，裙板到达高位。升降裙板到达高位的信号传送给动齿，动齿经过一个动作延时后，启动开始移钢。冷床自动挑尾要实现的三个关键环节：尾部判断、尾部定位和尾部跟踪就从以上三个设备的联动关系来研究实现。1.尾部判断。尾部到来是裙板的动作应该是由热检的下降沿到来触发的。这样由升降裙板的动作来源就可以判断是否钢尾到来。在程序处理中要考虑到上下根钢的相互交叉影响，由热检的下降沿对程序中的一个逻辑中间位进行置位，再由程序中尾部信号建立起后的一个逻辑中间位对其进行复位。确保尾部信号不会丢失。另外也要考虑飞剪的热检信号是否是在试车时产生，把飞剪测试的状态也引入本段逻辑中，确保不会产生多余信号。2.尾部定位。尾部信号到达后裙板开始运动。在这个过程中当裙板处于低位时钢的尾部由变频辊道上移到制动裙板上，当裙板重新升到高位时，钢的尾部由制动裙板移到冷床动齿的第一个齿上。实现了钢的尾部在冷床上的定位。在PLC逻辑中就将升降裙板升到高位投入位置环后延时200毫秒，作为钢尾部在动齿第一个齿上定位的条件，来实现尾部定位。尾部定位的关键在于延时的时间，延时过短可能将尾部信号与上一根非尾部信号相重叠，使尾部定位提前一个齿条从而引起挑尾装置提前动作造成误挑。过长则可能丢失尾部定位信号，使挑尾装置不动而造成漏挑。3.尾部跟踪尾部定位后，钢尾信号定位在动齿的第一个齿上，而挑尾装置安装在冷床的倒数第四个齿上，这就需要将尾部信号进行一步一步的移位倒数第四个齿上。这就需要实现准确的齿条的全过程的物料跟踪。一小型的冷床有73个动齿，物料跟踪需要建立一个含有73个数据的数据库，在数据库中对每一个齿赋予一个逻辑位。逻辑位为高电平时，表示这个齿上有钢尾，为低电平时就表示这个齿上没有钢尾。数据库的类型为队列凡是，对数据实现先进先出的队列控制（FIFO）。数据库每刷新一次，对数据进行一次移位，即将首先将第73个齿的逻辑位丢掉，使用第72个齿逻辑位来替换第73个齿，使用第71个齿的逻辑位来替换地72个齿，依此类推直至将使用第1个齿的逻辑位来替换第2个齿。为了保证数据不丢失，数据库使用DB数据块建立，确保PLC断电后数据不会丢失。数据库的刷新使能用动齿动作的下降沿来触发。动齿每动作一次对数据库进行一次刷新，同时将第二项中所实现的尾部定位信号，进行依次传递。在本环节中，齿条的准确的物料跟踪是非常关键的，如跟踪的不准确都可能造成挑尾装置的提前或滞后，造成不必要的浪费。在实际应用中，钢材尾部一般比较短容易出现动齿的动作比正常要早。这样就可能出现尾部定位信号达到时，上一次的动齿动作还没有结束。这样就会将刚刚出现的尾部信号进行提前传递，造成钢材尾部信号比实际提前一个齿条，引起挑尾装置提前动作。为了杜绝此类问题，需要将尾部信号进行处理，思路是只有动齿动作结束时，出现的尾部信号才认为是真正的尾部信号到来，对于提前出现的信号则进行记忆保持。四、结论和使用效果经过近一年的运行，冷床挑尾装置运行良好。除了12规格螺纹钢由于太细，钢材在对齐辊道上容易出现弯曲，无法实现自动挑尾外，其他规格使用良好，挑尾动作稳定可靠。大大的降低冷剪的切损，提高了成材率。颜海涛，男，1976年生，1999年毕于西安电子科技大学电气技术专业，现任济钢第一小型轧钢厂检修车间副主任，工程师，从事电气自动化设备的现场维护工作。