轧机出口飞剪的控制方法

冷连轧机出口飞剪的控制方法冷连轧机出口飞剪的控制方法 带钢经四机架冷连轧机轧制后 以匀速度从末机架出口 经过飞剪前夹送 辊 飞剪 飞剪后转向辊 最后通过卷取机卷取成卷 当带钢的剪切点 通常在 两卷带钢的焊缝处 所以该信号由焊缝跟踪给出 在冷连轧机的末机架出口出 现时 根据一定的控制算法飞剪加速启动 当带钢剪切点位于飞剪剪刃的下方 时飞剪完成启动过程 在飞剪作匀速运动时实现剪切 剪切结束后 飞剪开始 减速 超过原位后开始反向运转以便能够回到原位 在剪切过程中 带钢运行 的速度 带钢承受的张力与正常轧制时不同 它们之间有着相应的数量关系 这需要在编制轧制工艺时 根据带钢的具体情况事先设置 1 1 飞剪剪切控制算法飞剪剪切控制算法 带钢在进入冷连轧机前 须对两个钢卷的首尾进行焊接 在飞剪剪切带钢 时 总希望剪切发生在带钢的焊缝处 剪切点 这样可提高用户对带钢的利用 率 那么带钢以匀速运动 从冷连轧机末机架输出后 其剪切点到达什么位置 时开始启动飞剪呢 它应该满足以下条件 1 1 飞剪的剪切速度飞剪的剪切速度 带钢以匀速度从末机架输出 发现带钢焊缝 剪切点 后飞剪恒加速启动 当发生剪切时 飞剪剪刃的线速度要与带钢前进速度相等 这样可以避免发生 带钢撞击剪刃 带钢前进速度 剪刃线速度 或剪刃对带钢产生拉力 剪刃线 速度 带钢前进速度 以使带钢的剪切断面光滑 若考虑到带钢的超速因子 则 V 1 kV 0 1 式中 V 1 为发生剪切时飞剪剪刃的线速度 V 0为带钢匀速运动的速度 k 为带钢的超速因子 一般有k 1 05 1 35 我们设定为1 075 1 2 飞剪的启动时刻飞剪的启动时刻 当带钢剪切点在末机架出现后 飞剪匀加速启动 从启动到剪切这段时间 内带钢走过的距离 为 S 0 V 0 T 2 式中 T 为飞剪从启动到剪切所用的时间 飞剪剪刃走过的距离 S 1 R 3 式中 R 为飞剪半径 为飞剪初始位与剪切位间的夹角 又有 4 若不考虑超速因子k 则V 1 V 0 所以有 S 0 2 S 1 5 式 5 说明 当带钢剪切点距飞剪剪切位的距离为飞剪原位与剪切位之间大弧 长的2 倍时开始启动飞剪 2 2 飞剪剪刃的位置控制与速度设定飞剪剪刃的位置控制与速度设定 飞剪剪刃的位置控制 是由同轴安装在飞剪电动机上的编码器发出的指令 通过PLC实现的 当带钢的剪切点通过连轧机的末机架时 通过焊点跟踪发现 监视器发出信号 通知计算机 四机架编码器开始工作 检测带钢运行的距离 以此计算带钢剪切 点到飞剪启动位 控制算法中已给出 的距离 当剪切点到达飞剪的启动位时 计算机发出信号 通知飞剪控制器按KSV算法以恒加速度启动飞剪 当飞剪达 到0 D 区开始 位置时 实现剪切 在剪切过程中飞剪匀速运行 其转动的 线速度与带钢运行速度满足式 1 之后飞剪进入减速区 速度设定为一较低的 恒值 当飞剪经过90 位置时 发出 剪切完 信号 此时飞剪的速度设定为一 反向的较低的恒值 以使飞剪能够停止在原位 剪刃到达原位时速度为0 飞剪 的抱闸闭合 飞剪停止 这样飞剪从起动至反向停止在原位 完成了一个剪切 周期 飞剪走过的路径见图2 凸轮滑环处于不同角度时对应的飞剪速度设定 见图3 实际中剪切速度最大可设定为250m min 减速阶段速度设定为10 m min 返回原位阶段速度设定为 10 m min 3 3 剪切过程中的带钢张力剪切过程中的带钢张力 带钢从轧制到卷取成卷 在各个阶段承受的张力是不同的 在穿带过程中 卷取机咬钢的时候 为了使带钢从卷心开始就卷取紧实 需要有较大的张力值 此时的张力通常比正常轧制时的张力要大 称为穿带张力 也叫硬芯控制 当 卷径达到一定数值时就可以把张力降下来 此时卷径变化不大 此后轧机以正 常轧制张力进行卷取 该阶段卷径变化最大 而在准备剪切的时候 又需要带 钢承受较小的张力 以利于剪切 所以在剪切时通过飞剪前夹送辊建张的方法 把带钢张力降低为剪切张力在整个过程中带钢承受的张力如图4 所示 四 飞剪主要故障四 飞剪主要故障 导致飞剪不剪切 引起轧线停机的主要故障原因有 1 剪切点跟踪异常 导致飞剪不剪切 2 卷取机切换准备自动过程有些与剪切相关的限位不到位 导致剪切联锁不满足 使飞剪无法剪切 3 操作不当 1 1 跟踪原理及异常出现后的对策 轧机剪切点跟踪分两个过程 1 轧机入口段跟踪 2 机架间及出 口段跟踪 当焊缝距轧机 1 机架前 100m 时 LII LI 发 ASD 数据 此时开始 轧机入口段的跟踪 跟踪初始值为此时焊缝距 1 机架的距离再加上因剪 切种类不同而不同的一个附加量 剪切种类分三类 1 WP 不剪切 2 WP 剪切 3 长度剪切 然后用 6 B R4 辊脉冲发生器开始计算剪 切点距 1 机架的长度 当焊缝到达 5 WPD 后 对剪切点进行一次修正 修正值为实际 5 WPD 1 机架距离 14719 mm WP CUT 补偿 HOLE 补 偿 然用此值继续进行跟踪 当 1 机架通过后 进行轧机间剪切点跟踪 各机架间的跟踪距离为 5000mm 过 4 机架后 计算出飞剪剪切起动时 刻 当操作工通知飞剪没有剪切且320轧制监视画面 CUT 信号没有变红 根据这种现象大致可断定是剪切点跟踪出错引起的 为了进一步加以确认 可对保存的PLC03 TRACE波形进行分析 关键看WCPTRLNT 剪切点跟踪长度 和WWOTRKLN 焊缝跟踪长度 是否与正常时的波形一致 2 1 卷取机切换准备自动过程有些与剪切相关的限位不到位 导致剪切联锁 不满足 使飞剪无法剪切 卷取切换准备主要是为剪切做准备 主要包括压辊压下 夹送辊抬 起 穿带导板进入以及 1 2 3 压辊压下等动作 当剪切点跟踪长度距 4 机架的长度 LTRK 大于 4 机架至剪切点长度 L4 SHEAR LSHEAR 50 时 如果与剪刀相关的联锁不满足 发出报警信息 名称为 SHEAR CUT I L NG 关键几个经常容易出问题的联锁是 PX RDR 03 穿带导板设 定到位 PX PRL 01 夹送辊抬到位 PX VBW 01 皮带助卷机提升 到位 PX VBW 03 PX VBW 05 皮带助卷机上下手臂关闭到位 轧 机非开辊缝运行 轧机非开辊缝运行不支持自动剪切功能 只有停止剪 切 因此 当开辊逢运行时没有剪切信号且发出名称为 SHEAR CUT I L NG 报警信息 也是正常现象 如果以上剪切联锁不满足 飞剪不剪切 如果上一卷剪切后 未回到 HOME POSI 也不能剪切 卷取切换准备起 动信号因自动降速速度而不同 分四类 3 1 操作不当 操作工选择入口或出口剪停止 本意想让焊缝停在入口剪或出口剪 但由于轧机断带或其它原因引起轧机停机 焊缝没有停在轧机入口或出口 然后操作工穿带 继续生产 而忘记将入口或出口剪停止模式复位 等下 一个剪切点过 5WPD 5 焊缝检测器 10m 后 选择的停止模式依然有效 根据所选择的模式不同 带钢就停在入口剪或出口剪 而不发出卷取切换 准备过程起动信号 此过程未做造成剪切联锁不满足 从而不能剪切 操作工选择 gap open run 开辊逢运行 这种模式是对来料不 进行轧制 将带钢直接通过轧