【摘要】 通過對(duì)線材生產(chǎn)線粗軋后1#飛剪切頭／尾控制程序的分析和熱金屬檢側(cè)器HMD位置的調(diào)整,找出該飛剪切頭／尾不正常的原因并提出對(duì)程序的修改方案,將修改后的程序投入運(yùn)行后徹底解決了該飛剪切頭／尾不正常的問題。 【關(guān)鍵詞】 飛剪; 切頭／尾; 功能塊 【Abstract】 Through the analysis to the head and tail end cutting of the flying shear at the exit of rough mill of the wire mill，And adjust the position to HMD, the abnormal reason has been found．The revision scheme to the program has been made. After that the head and tail end abnormal cutting problems has been solved completely. 【Keywords】 flying shear ;head and tail end cutting; function block 1 引言 　　線材廠高線車間生產(chǎn)線設(shè)計(jì)年產(chǎn)量18萬噸,目前年產(chǎn)量已突破40萬噸大關(guān),主要產(chǎn)品:Φ5.5-Φ13.5ｍｍ線材,原料為１５０×１５０mm2方坯,全線2７架軋機(jī),最高軋制速度為7５ｍ／ｓ。主軋線PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)采用Schneider公司的Quantum PLC控制,2000年完成了高線車間全部主傳動(dòng)改造。本文主要就該生產(chǎn)線粗軋機(jī)組后1#飛剪PC控制系統(tǒng)在生產(chǎn)中出現(xiàn)的切頭／尾不正常故障進(jìn)行分析并給出解決方案。 2 1#飛剪在生產(chǎn)中存在的問題 　　1#飛剪的主要功能是對(duì)軋件進(jìn)行自動(dòng)切頭／尾和在故障狀態(tài)下對(duì)軋件進(jìn)行碎斷,是保證軋線順行和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。而該生產(chǎn)線飛剪在生產(chǎn)中無規(guī)律地出現(xiàn)不切頭／尾或者切出較長(zhǎng)的頭,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。由于軋件經(jīng)過粗軋機(jī)組9個(gè)道次的軋制,軋件頭部和尾部都存在著一定的缺陷(如:頭部和尾部龜裂,嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)較長(zhǎng)的裂口),頭部裂口會(huì)導(dǎo)致軋件不能正常導(dǎo)入或咬入下游軋機(jī)而堆鋼,龜裂的頭／尾部即使能通過下游軋機(jī)也會(huì)導(dǎo)致軋出的成品中有較長(zhǎng)的一段頭／尾質(zhì)量不合格。 ３ 故障原因分析 3.1飛剪的啟動(dòng)控制原理 　　由于要求飛剪按照設(shè)定的長(zhǎng)度進(jìn)行切頭、切尾的同時(shí)，不能影響軋件按原有的速度運(yùn)動(dòng)，這就要求控制系統(tǒng)既控制飛剪的運(yùn)動(dòng)速度又要對(duì)飛剪的啟動(dòng)時(shí)刻作出判斷,以保證得到規(guī)定的剪切長(zhǎng)度 , 圖 4 是飛剪在軋線的位置圖和剪切運(yùn)動(dòng)框圖 , 飛剪平時(shí)停在等待位置A，B位置為剪刃咬合處，C位置為發(fā)出制動(dòng)信號(hào)位置。由零位接近開關(guān)保證剪刃始終能夠停在指定的位置A，不受擾動(dòng)量的影響，由剪切位C接近開關(guān)保證發(fā)出制動(dòng)時(shí)機(jī)，確保軋件順利通過。當(dāng)軋件通過時(shí)，熱金屬檢測(cè)器HMD9.1先發(fā)出信號(hào)，隨后熱金屬檢測(cè)器HMD9.2發(fā)出信號(hào)，從而給飛剪發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)和動(dòng)算出剪切速度給定，用來控制飛剪按照設(shè)定的長(zhǎng)度值進(jìn)行切頭和切尾 。 3.2 功能塊說明 　　框圖1：由①④兩個(gè)熱檢信號(hào)計(jì)算出軋件從HMD9.1到HMD9.2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，②為兩個(gè)熱檢之間的距離s，由V=s/t物理公式可求出速度給定⑤。 　　框圖2：⑥為設(shè)定切頭長(zhǎng)度+ HMD9.2至剪體的距離s3,⑦計(jì)算出的飛剪的線速度V，由V=s/t物理公式可反算出軋件從啟動(dòng)到剪體所需時(shí)間T1，⑧為剪體由A位至B位自身旋轉(zhuǎn)所需時(shí)間T2，因此飛剪啟動(dòng)所需延時(shí)時(shí)間⑨為T=T1-T2。 　　框圖3：當(dāng) HMD9.110 得到信號(hào)，隨后 HMD9.2得到信號(hào)11，這時(shí)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)12。 3.3飛剪控制分析 　　通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和觀察,確認(rèn)故障不是由檢測(cè)元件質(zhì)量等硬件方面原因引起的。因此,對(duì)飛剪PC控制所用軟件concept2.2的控制程序進(jìn)行認(rèn)真深入的分析,發(fā)現(xiàn)飛剪concept2.2出現(xiàn)不正常切頭／尾的原因是原設(shè)計(jì)控制程序本身不完善造成的。 　　原因之一:關(guān)于熱金屬檢測(cè)器的定位原則。熱金屬檢測(cè)器的正確定位是提高剪切和實(shí)現(xiàn)優(yōu)化剪切所必須妥善解決的問題，1、屬于飛剪熱檢的兩個(gè)HMD9.1、HMD9.2相間要遠(yuǎn),以提高測(cè)量軋速的精度;2、從熱檢HMD9.2報(bào)告來鋼到飛剪起動(dòng)之間的起動(dòng)延時(shí)時(shí)間應(yīng)盡量短，以減少切長(zhǎng)誤差；3、熱檢HMD9.2離飛剪太近，將使優(yōu)化剪切喪失作出合理決策的時(shí)機(jī)，太遠(yuǎn)將造成大的預(yù)報(bào)誤差。 　　下圖4:原飛剪熱檢HMD控制為HMD9.2距離HMD9.1為S1（2500mm）, HMD9.2距離剪刃為S2+S3（2700mm）,由上可知熱檢HMD9.2離剪刃較遠(yuǎn)，離熱檢HMD9.1較近是造成切頭／尾不正常的原因之一。 　　原因之二：關(guān)于熱金屬檢測(cè)器誤探的分析。軋件在軋制過程中會(huì)出現(xiàn)彈跳、表面附著氧化鐵皮等原因會(huì)造成熱金屬檢測(cè)器誤探，它也是切頭、切尾不正常的原因之一。 4 解決方案 　　通過以上分析得出保證飛剪切頭／尾正常的關(guān)鍵無非是啟動(dòng)剪切速度給定的準(zhǔn)確性和啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間、觸發(fā)使能信號(hào)的精確性。因此為了精確地在最佳延時(shí)時(shí)間發(fā)出觸發(fā)使能信號(hào)和準(zhǔn)確地發(fā)出剪切速度給定，解決方案之一：將HMD9.2（如圖4）向剪體靠近了1米，由虛線位挪到上圖實(shí)際位；解決方案之二：把程序中考慮不周的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和增加。 　　以上圖1、圖2、圖3程序框圖中虛線部分為增加和修改內(nèi)容，圖1、圖2程序框圖中把HMD9.2移動(dòng)對(duì)程序的影響進(jìn)行修改，并在圖1程序框圖中增加了極限控制，保證了剪切速度的準(zhǔn)確性和啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間的精確性，尤其圖3程序框圖中,虛線部分利用法國雷諾碼盤觸發(fā)脈沖原理,確保不會(huì)出現(xiàn)中間誤切、精確發(fā)出剪切信號(hào)，這樣通過修改程序有效解決了1#飛剪切頭／尾不正常和中間誤切問題。 5 實(shí)際運(yùn)行結(jié)果 　　本次小改小革為邯鋼線材廠2004年分廠二類課題，經(jīng)濟(jì)效果顯著，它直接使線材廠高線車間的作業(yè)率提高了0.1個(gè)百分點(diǎn)，高線車間的成材率也有了大幅度的提高,進(jìn)而獲得了公司“五小”成果二等獎(jiǎng)。修改后的程序投入運(yùn)行后,經(jīng)過一年的跟蹤記錄,再未出現(xiàn)切頭／尾不正常的現(xiàn)象,剪切準(zhǔn)確、及時(shí)。 參考文獻(xiàn): [1] 機(jī)械電子工業(yè)部,天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所編著.電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992 [2] 高越農(nóng),史清源．起停式切頭剪采用plc控制的設(shè)計(jì)與調(diào)試．電氣傳動(dòng)自動(dòng)化,1999