冷剪控制系统及应用

文章介绍了冷剪剪切原理和算法,给出了系统配置和功能,对工程技术人员具有一定参考价值。

一、概述

莱钢中小型轧钢生产线基础自动化采用瑞典ABB公司的控制系统,采用开放型集散控制,由两套MP200/1过程站和一套AOS500操作员站组成。过程站包括DSPC172处理器板、DSMB176内存板以及其它各种I/O模板和专用模板及其连接单元,过程站通过DSCS140通讯模板连接到MasterBus300总线上,其它如加热炉区、轧线区、冷床区、精整区的过程站也以同样方式连接到总线上,各站间可进行通讯。

二、系统配置

2.1硬件配置及功能

(1)AOS500操作员站采用HP_UX工作站,并配备一个实时加速器板和连接到MasterBus300的冗余接口,根据需要可安装多种软件,通过它操作人员可直接对现场设备进行监控。主要功能包括:

(2)画面选择通过HP键盘或示踪球选择画面。

(3)对象控制对所选对象直接进行手动控制,如电机的启停、电磁阀或比例阀的动作等。

(4)事件与报警对电机、液压泵、传动系统的整流器等的工作状态进行记录和报警,必要时可打印。

2.2编程软件介绍

控制程序使用AMPL(ABBMasterPieceLanguage)编制。该语言承了梯形图语言的优点,与之相比更有如下特点:

(1)结构化程序设计。

(2)功能强大。为了与专用模板通讯和其它特定功能,PC元素中还有相当多的特殊元素,如POSR_H1(读定位模板DSDP140B)、POSW_H1(写定位模板DSDP140B)、CLCK_H1(初始化脉冲计数模板DSDP150)、START_H1(启动脉冲计数模板DSDP150)、COM_CVI1(读传动系统数据)、COM_CVO1(通讯到传动系统)等,软件系统与硬件系统紧密结合,功能强大。

三、定尺剪切原理及其算法

3．1剪切原理

冷剪作为实现定尺剪切的主要设备,在轧钢生产现中起着重要的作用。冷剪包括下列设备:主传动装置、入口挡板、剪刃推出装置、废料筐翻板。剪切是由一对剪刃完成的,它们由两台直流电机通过一个齿轮减速机驱动。剪刃安装在摆动臂系统上,此系统由另一直流电机驱动.每台电机的控制运行都是有编码器完成的,碎断剪的编码器通过软联接连接到电机轴上,这样冷剪在运行过程中,编码器随时跟踪电机旋转的位置,即检测剪刃位置,摆剪的编码器通过皮带联接连接在摆剪电机轴上,用来检测摆动位置。

(注:●表示磁辊；□表示磁性指；■表示磁性成组小车；§表示成组传送链；)表示提取小车；CMD为光电管,CMD1～CMD4到冷剪剪刃的距离依次为Ld1、Ld2、Ld3、Ld4)上剪刃由两台直流电机通过齿轮减速机驱动,下剪刃固定。摆动架也由一台直流电机驱动。剪刃和摆动架分别由一个增量型编码器来检测位置。可剪切运动的和静止的轧件(此时摆动架不工作),摆动架到达垂直位置时进行剪切。剪子由直流电机控制,电机轴上有一个编码器用于速度调节时的速度反馈。在PLC系统中有一块专用定位模板DSDP140B用于剪刃定位,一块高精度计数模板DSDP150与DSDP140B板相连,用于启动剪刃。定位模板DSDP140B把作用时间送到数字量输入模板DSDI110参与控制。剪切控制通过通讯模板DSCS131通讯给DCV700系统来控制电机,由电机驱动剪子动作,实现控制功能。