30飛剪的PLC控制及其失控的解決措施

30飛剪對從中軋14#架出來進入精軋機的紅鋼進行切頭切尾及精軋堆鋼時碎斷紅鋼，對紅鋼在
精軋的順利軋制起著重要作用。30飛剪失控所造成的堆鋼及碎斷影響軋制節奏，造成坯料的浪費，對軋鋼的成材率有較大的影響。因此有必要對30飛剪的失控原因進行分析，并提出解決辦法。
1 30飛剪PLC的控制過程
1.1 30飛剪梯形圖
30飛剪采用FX2—80MR型PLC控制，用于對紅鋼的切頭切尾及碎斷，PLC控制梯形圖如園1所示。其中：X3為飛剪前光電信號，X23為刀片剪鋼后限位信號，X24為刀片剪完鋼后停止位限位信號，X25為手動切頭信號，X30為自動切頭尾信號，Y0為離合器啟動電磁閥，Y1為離合器制動電磁閥。




1.2 PLC控制過程
飛剪剪鋼時，因慣性要先制動離合器，再啟動離合器，其時差不大于1秒，否則剪鋼時剎不住車，造成連剪。
（1） 自動切頭 在有鋼通過飛剪前光電管時，光電信號X3導通，飛剪離合器制動電磁閥Y1導通，同時延時0.11秒后飛剪離合器啟動電磁閥Y0導通，飛剪切頭。刀片的旋轉使得刀片限位X23 X24先后導通瞬時（其時間為感應鐵片通過限位的時間），PLC內部繼電器M23 M24也先后導通并自保，使得離合器電磁閥Y0 Y1先后斷開，為下一次剪鋼作準備。刀片限位X23 X24通過內部繼電器M23 M24來控制一根鋼通過飛剪時只剪切一次鋼頭（尾）。手動切頭則與光電信號X3無關。
飛剪自動切尾與自動切頭基本相同，只是切尾是在飛剪前光電信號X3斷開后延時0.21秒后切尾。
（2） 飛剪連剪 其操作方式有兩種，一種自動方式是在全線自動時，若有軋機跳閘、夾送輥吐絲機跳閘及軋機內堆鋼、軋機夾送輥間堆鋼信號且飛剪前有鋼，光電信號X3導通時，形成連剪信號（M0導通），飛剪連剪。另一種手動方式是在手動連剪信號X35或手動卡斷剪信號X36導通時，飛剪前來鋼，光電信號X3導通時飛剪連剪。
2 30飛剪失控的現狀及其原因分析
目前30飛剪失控與電氣故障有關的主要有以下幾類：飛剪不切、飛剪連剪、飛剪中間剪切、飛剪封門等。針對飛剪失控的現狀，分別分析其原因如下：
（1） 飛剪不切 如果手動制動、啟動離合器氣動電磁閥能切，則可判定為電氣上的故障。可能原因：飛剪前光電管X3及其繼電器壞或光電管對位不準、氣動電磁閥線圈壞、輸出中間繼電器壞等。
（2） 飛剪連剪 如果飛剪剎車片完好，則可判定為電氣故障?？赡茉颍航咏_關（限位）松動或損壞、限位盤（感應鐵片）松動、軋機后光電管X7及其繼電器壞或光電管對位不準。
（3） 飛剪中間剪切 飛剪在紅鋼中間剪切主要是電氣故障?？赡茉颍猴w剪前光電管X3對位不準及紅鋼抖動、光電管（繼電器）壞、光電繼電器觸點接觸不好等。
（4） 飛剪封門 若氣壓正常，機械方面剎車片、氣動電磁閥完好的情況下，有可能接近開關（限位）X23 X24松動或損壞、限位盤（感應鐵片）松動，飛剪剪切后，刀片停位不好，造成飛剪封門。
3 解決措施
從以上各種失控原因分析，可看出若系元器件損壞引起，只能靠及時更換，減少故障時間。如限位盤松動、光電管對位不準等原因引起，則只能靠加強點巡檢，減少人為故障。光電信號抖動及限位開關性能不好是引起飛剪連剪、中間剪切、封門等的主要原因，解決飛剪失控的辦法，主要從電氣設計不合理、PLC程序編制不合理等方面著手改進。
3.1 針對光電信號抖動造成飛剪中間剪切，解決辦法可以從改進PLC編程及改裝光電繼電器觸點兩方面著手解決。
（1） 對光電信號抖動，可以在原PLC程序中加入防抖程序（如圖2所示），將M100、M101、M102常開點分別代替原程序中的飛剪前光電信號X3、 軋機前光電信號X6、軋機后光電信號X7的常開點。在紅鋼抖動（光電信號X3、X6、X7，瞬時斷開1秒內），不影響PLC對飛剪的控制。因為進精軋區的兩根鋼間隔時間較短，故抖動時間設置不能太長，據現場實際整定為1秒。


（2） 為保證光電信號的檢測準確可靠，可將現有的光電繼電器的觸點進行改裝，具體如下：將三副常開觸點并在一起，引出至接線端，改變現有的一個繼電器只用一副常開點，提高了光電輸入信號的可靠性，從而降低飛剪失控的發生。
3.2 針對接近開關（限位）X23 X24的故障引起的連剪及封門，解決辦法可以從改變接近開關（限位）接入PLC輸入端及用編程器監控限位的工作狀態兩方面著手解決。
（1） 現有刀片剪畢位限位X23 刀片剪畢停止位限位X24接入PLC的普通輸入端，因飛剪剪切速度（限位盤轉動）快，當限位X23 X24性能不好或限位距感應鐵片位置稍遠時，PLC有可能接收不到限位的輸入信號。為了確保PLC能可靠地接收限位信號，需將限位X23 X24由普通輸入端改接為高速輸入端X0 X2（其輸入頻率為10KHZ），確保限位信號輸入PLC 可靠而不丟失。

（2） 充分利用編程器的監控功能，對輸入PLC的限位信號進行監控。按編程器的“MNT/TEST”鍵，使編程器處在監控M工作方式下，對限位輸入信號（也可對光電輸入信號）進行監控，及時準確地對限位（接近開關）性能的好壞做出判定，對性能不好的接近開關，可作預測，及時發現隱患，便于在故障發生前處理隱患，減少飛剪連剪及封門故障。
3.3 改變飛剪電機（由變頻器調速）的轉速即可改變剪切速度，可適當調節切頭切尾的長度。這對于調整因氣壓不穩而導致的切頭切尾長度的同步變化非常有效。
（1） 當切頭長度變長，切尾長度變短，可適當升高變頻器的運行頻率，使飛剪剪切速度加快，從而減短切頭長度，加長切尾長度。
（2） 當切頭長度變短，切尾長度變長，可適當降低變頻器運行頻率，使飛剪剪切速度降低，從而加長切頭長度，減短切尾長度。
4 結束語
通過以上幾項改進措施，基本上可以使電氣設計上的不合理及PLC程序上的不足所造成的30飛剪失控現象消除，大大提高30飛剪的作業率。減少30飛剪失控所造成的堆鋼及碎斷，提高了成材率。但一些元器作損壞、自然及人為因素（如光電管沒對準而檢測不到紅鋼信號）所造成的失控，仍需靠加強點巡檢及各方面的配合才能減少。