T400剪切工藝板實現飛剪控制

一、引言

T400剪切工藝板為32位SIMADYN-D處理器，可以插在西門子直流調速裝置6RA70和西門子交流調速裝置6SE70機箱內，通過參數設定可方便實現啟，停式飛剪的控制。飛剪機械既可以是曲柄式亦可以是回轉式。

使用T400剪切工藝板應和PLC聯網運行，網絡為ProFIBUS-DP。飛剪的運行和監控由PLC完成。

飛剪的剪刃定位精度不大于0.5。

二、飛剪機械

采用T400剪切工藝板控制飛剪，必須提供以下數據：

● 剪刃周長；

● 機械速比；

● 切入角；

● 切出角；

● 測速輪周長或軋輥輥徑及速比；

● 熱（冷）金屬檢測器到剪切中心線的距離。

對于有變速箱的飛剪，電機需要裝測速碼盤，同時剪刃也需要裝帶Z脈沖的碼盤。

飛剪控制板需要知道來料的運行速度，通常測速可采用以下方式：

● 由PLC計算；

● 由測速輪測量；

● 由軋機控制系統給出。

測速精度決定剪切精度，以采用測速輪這種方式為例，確定測速碼盤脈沖數。通常情況下剪切精度為測量精度的10倍。

剪切精度：1mm

測速輪直徑：400mm

測速輪周長：400mm×3.1415=1256.6mm

脈沖計數：4倍頻

則每周脈沖數為10×1256.6/1=12566

所需測速輪脈沖數最小為12566/ 4=3141

測速輪脈沖數為4096

飛剪工作原理簡圖如圖1所示。

圖1 飛剪工作原理簡圖

三、功能簡介

控制系統框圖如圖2所示。

圖2控制系統框圖

1．長度計算模塊( Format generator)

長度計算模塊(Format generator)給出飛剪的電氣零位即剪切起始角和剪切過程中位置給定曲線。

工藝軟件根據熱檢信號和測速輪的測量脈沖信號，計算出一個剪切周期內物體的運行長度；同時根據上級PLC給出的剪切長度要求，計算出飛剪的啟動時間。

2．位置控制器( Position controller)

剪刃位置控制包括起始位置、剪切位置和剪切過程位置等部分的控制。這些全部由位置調節器完成，所有位置給定信號由Format generator計算給出。位置計數為0—360，計數器的清零由剪刃Z脈沖完成。

3．速度設定

飛剪電機的速度給定由長度計算模塊( Format generator)、來料速度測量、位置調節器輸出等部分組成。

4．剪切力矩設定

T400工藝板根據剪切時飛剪啟動、制動和剪切角給出相應力矩附加設定值。通常情況下調試人員亦可將力矩放開，由速度調節器控制電機運行，不考慮附加力矩的補償。

5．控制裝置

無論是直流或交流調速裝置，其速度調節回路中不允許有給定積分器和給定濾波。調整時應先在速度設定時給階躍信號，從10%～20%調整速度調節器參數，使速度實際值的響應為最佳。這一點十分重要！

四、調整運行

在傳動裝置的電流環和速度環調整為最佳狀態后，方可進行剪切功能調試。連接T400和傳動裝置之間的控制信號和狀態信號；連接PLC和T400之間的控制信號和狀態信號。

首先采用模擬模式工作，由T400發Power on和Enable Converter指令，裝置處于運行狀。設定相應運行控制字，調整和校驗剪刃碼盤反饋的速度和角度信號，其中速度應和給定值一致，刃角度為0^。一360^。。調整剪刃碼盤使剪刃處于剪切位時角度顯示為0。

其次由PLC控制T400進行功能調試，在這里必須調整剪刃位置調節器的參數，使剪刃每次能準確停在起始位置。

PLC設定基本控制字，對傳動裝置為9C7F，此時裝置運行。

PLC設定剪切控制字：

Bit4=1，長度設定允許；

Bit6=1，剪刃校準；

Bit8=1，起始位置定位。

定位準確后，可進行剪切模式測試。

五、剪切模式

要使飛剪能夠完成如切頭、切尾、碎斷、倍尺、連續剪切等功能，首先必須保證每次執行剪切前和后剪刃都能準確停在起始位置。而執行每個剪切功能時必須嚴格按設定時序進行控制。

飛剪剪切基本模式如下：

1．單切：用于完成不計長度的單次剪切。條件一一熱檢信號為1；剪切控制字為脈沖方式；速度測量。

2．連續剪切：用于完成大量固定長度剪切。條件一一熱檢信號為1；剪切控制字為1；有長度設定；速度測量。

3．程序剪切：用于完成剪切次數和長度可變的剪切。條件一一熱檢信號為1；剪切控制字為1；有長度設定；剪切次數設定；速度測量。

六、結論

采用T400工藝板控制飛剪，在使用上完全以參數化方式編程，同時具有定位準確，故障率低，維護方便等特點。天津電氣傳動設計研究所自2001年以來完成了角鋼、棒材、帶鋼、鍍鋅、酸連軋等近17臺飛剪，效果良好！