simoiond425在广州珠江钢铁2#分层机组矫直机中的应用

simoiond425在广州珠江钢铁2#分层机组矫直机中的应用

1珠钢2#分段机组随着广州珠江轨道钢（以下简称珠钢）生产能力的提高，珠钢2号卷的平整能力不足，大量1.8.3.0mm的板卷出现了轻微的浪费。针对这一问题我们提出了对2#分卷机组进行技术改造的方案。2矫直机驱动电机在2#分卷剪机和出口夹送辊之间增加一台非动力驱动15辊多辊矫直机。该矫直机具有整体摆动功能,是为带钢的切头切尾收集让出空间而设计的。矫直的上部分具有上下打开的功能和前后、左右相对摆动的功能。上下打开的功能是为解决带钢快速穿带而设计的,前后相对摆动功能是为解决不同板厚需要的矫直程度而设计的,左右相对摆动功能则是为消除钢板单边浪而设计的。为满足生产上的各种要求,需改造原接料板、尾料夹送辊及部分液压管路,加强矫直机处的钢梁,特制矫直机安装底座。电气采用西门子伺服电机驱动,独立操控台,运动控制系统及触摸屏控制。为了达到矫直钢板的功能,多辊矫直机必须能够实现以下功能:(1)四个支柱能够实现四边(四轴)同步、单边(双轴)同步功能。(2)能够准确调速、定位。(3)能够自动调零,保证上下部矫直辊组处于平行状态。(4)根据指令实现前后、左右倾斜,保证矫直机的矫直效果。(5)定位精度≤0.1mm,调零平行度≤0.5。由于通用的PLCCPU扫描周期较长,可能造成四个支柱运动速度和行程不同步导致矫直效果不理想,甚至损坏机械结构。因此,系统采用了Siemens公司的运动控制模块SimotionD425来进行同步和位置控制,以保证同步运动时四(二)个支柱运动速度和行程的严格一致,避免损坏机械结构。由于矫直机对精度要求较高,而且矫直机工作时要克服钢板的应力而产生较大的堵转扭矩,因此选用伺服电机作为执行机构的驱动电机。伺服电机可控性好,堵转扭矩可达到额定扭矩的4倍,可以满足矫直机的需求。3电机、模块设计电气系统结构见图1。根据机械部分和电气部分的技术方案要求,图1中的控制单元选用SimotionD425;电源模块选用10kW非调节型电源模块(SmartLine);电机模块选用两块3.0A的双轴电机驱动模块,连接四个1FT6伺服电机。由于本系统需要使用24个输入端口和6个输出端口,因此端子模块选用一块TM1524点输入输出模块和一块TM1716点输入输出模块。4simol设置的功能SIMOTION是为那些运动控制起着主导作用的机器而设计的。主要应用于那些控制要求复杂、高速、精确运动的机器上。SIMOTION系统是为实现各种运动控制任务提供的一种简单、灵活的控制系统。为了确保成为最佳的控制方案,新系统的功能得到了很大程度的扩展。除了运动控制功能以外,还综合了在大多数机器上经常会涉及到的其它两种控制功能:逻辑控制和工艺控制功能。通过这种功能上的综合,使得所有的运动控制功能,以及与运动控制相关的逻辑控制功能均可由一个系统来实现。它具有以下优点:(1)独立元件间影响响应时间的接口不需要。(2)节省了为这些中间接口进行编程及诊断的投入。(3)整个机器的编程及诊断不仅规范,而且象PLC一样开放、透明。SIMOTION系统主要是由工程开发系统、实时软件模块和硬件平台三部分组成。工程开发系统可以实现由一个系统解决所有运动控制、逻辑及工艺控制的问题,并且它还能够提供所有必要的工具,从编程到参数设定,从测试调试到故障诊断。实时软件模块提供了众多的运动控制及工艺控制功能。针对某一特定的机器所需的功能,灵活地选择相关的模块。硬件平台是SIMOTION运动控制系统的基础。它能使由工程开发系统所开发的且使用了实时软件模块的应用程序可以运行在不同的硬件平台上,用户可以选择最适合自己机器的硬件平台。SIMOTIOND(见图2)的功能集成在新的SINAMICSS120多轴驱动系统的控制模板上,使之成为一个极其紧凑的拥有控制器及驱动器的系统。将运动控制与驱动器功能集成在一起,使得系统具有极快的响应速度。SIMOTIOND具有三种性能版本(D425、D435、D445),均能确保最大的分级能力和灵活性。第一种规格是SIMOTIOND425,它适用于中小型规模的性能要求,带有两个具有时钟同步的集成PROFIBUS接口以及两个工业以太网接口。5simotond425用于冲浪机5.1自动调零的控制矫直机按照其机械和电气技术要求,必须具有自动调零的功能。在每次通电开启系统时,按一下操作台上的“调平”按钮,触发系统进行自动调零。由于本矫直机的下部矫直辊组形成的平面是固定的,不能上下移动,而上部矫直辊组可由四个电机轴控制上下移动,因此以下部矫直辊组作为参考平面,通过调节四个电机轴的位置来使上部矫直辊组形成的平面与下部矫直辊组形成的平面处于平行状态。5.2钢板相对摆动控制在对带钢进行矫直时,需要控制矫直机的上部平面上下移动以解决带钢快速穿带并保持与下部平面的相对平行状态,控制前后相对摆动以解决不同板厚需要的矫直程度,控制左右相对摆动以消除钢板单边浪型。我们定义四个轴为ABCD轴,见图3。按照上面所述要求,需要控制四边(ABCD)同步上下移动,或控制单边(AB、BC、CD、AD)上下移动,从而实现矫直机带钢平整的功能要求。5.3驱动程序模块参数的读取在程序开发中,需要实时获取驱动模块的参数值,如轴的位置、速度、电流、功率、扭矩、扭矩输出率等,以实现实时监控的目的。6桥直机运行效果珠钢在2#分卷剪机和出口夹送辊之间增加了一台15辊