可逆轧机中实现自动停车的方法探讨
一般轧机中的传动包括卷取机和主机,在实现可逆轧制的轧机中,需要根据压下道次工艺要求,使带卷反复左右轧制。主机控制全线速度,左右卷取机控制卷取张力。为了安全操作和更好地发挥自动化控制的作用,在轧制过程中可根据放卷所余带卷长度实现自动减速和停车控制。
左右卷取机、主机传动采用直流电机和西门子6RA70传动装置控制,电机测速采用脉冲式旋转编码器,由于6RA70中有脉冲计数功能,把此计数值通过PROFIBUS-DP传送到PLC中,它能正确反映电机所转过的圈2、很多产品使用中数和带钢所卷过的长度,其曲线如下图:
<挂历印刷p>由于该值为脉冲信号,所以必须根据传动减速比、编码器脉冲数,计算出电机转过的圈数,而把计数值视为长度当量,具体方法为:(1)当卷取心轴涨径时,取当前计数值(设为MD10)传送到一缓冲区(MD20),这就是计数起始值;
(2)使MD10减去MD20,得到的就是当前长度值,即S=MD10-MD工作可靠20。
(3)当轧制第一道次时(假定右轧),根据(2)中的方法累积右卷带长S,这个道次须手动停车;
(4)第二道次时(左轧),开始累积左卷带长,同时右卷带长S逐渐减少;
(5)根据公式Vt2-Vo2=2aS,使终点速度Vo为0,则Vt=SQRT(2aS)=K*SQRT(S);
(6)把计算出的Vt值作为主机的速度限幅,并确定好加速度a值,当实际主机速度V小于Vt时,Vt不起作用,而当实际主机速度大于Vt时,就根据Vt值控制主机的速度,并按Vt曲线自动减速,直到Vt为0时,主机速度也为0,达到自动停车的目的。
V、Vt曲线见下图:
V1为减速前主机速度,S1为开始自动减速时的带长,图中红色曲线为按自动停车控制的主机速度。
所以右向轧制时,线速溢流阀活塞是不是顶死或装反度按图中红色曲线控制,并可自动停车,反向时重新开始累积右卷带长,同时左卷带长S逐渐Mos管减少,并同样按图中红色曲线控制线速度,并自动停车,后面的道次依此类推。
一般,为了提高工作效率,实际自动减速时并不减到0速,而是减到穿带速度(如上图绿线)后低速运行,到带长S减到0再给出一停车信号控制全线快停。
以上控制方式运用于我公司几台可逆冷轧机上,效果很好,并实现了自动控制和安全操作的结合。
而传统的自动停车控制方式一般为:不任当前主机速度为多少,只要入口放卷圈数减到一固定值(设为15圈),就开始自动减速,直到为穿带速度后匀速运行,到圈数为0时停车。这种方式必须保证在最高速度时开始减速的圈数值能足够减到0速,而在低速时减速后生产效率太低。
主要参考文献:
1. 西门子S梯形图编程手册
2. 西门子6RA70传动装置使用手册
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1994年年毕业于南昌有色金属工业学校机电专业,2003年获得了浙江大学计加热条算机及应用专科自考文凭,电器与电机工程师职称,现从事设备电气自动化的维护、改造、设计、安装、调试工作。
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