CERI起停式飞剪控制原理x课件.ppt

1、CERICERI起停式飞剪起停式飞剪控制原理控制原理（培训提纲）（培训提纲）1.CERI飞剪系统主要特点：操作简单操作简单 维护方便维护方便 工作稳定工作稳定 剪切精度高剪切精度高 最大的产品收得率最大的产品收得率2.CERI飞剪系统主要功能：2.1 2.1 工艺控制功能工艺控制功能自动切头控制自动切头控制自动切尾控制自动切尾控制自动碎段控制自动碎段控制倍尺分段剪切控制倍尺分段剪切控制分段剪切优化设定控制分段剪切优化设定控制分段剪切优化调整控制分段剪切优化调整控制棒材尾钢末端伸出控制棒材尾钢末端伸出控制脉冲当量突变剔除控制脉冲当量突变剔除控制倍尺根数调整（倍尺根数调整（2020段）段）倍尺长度

2、调整（倍尺长度调整（2020段）段）1 1热检容错功能热检容错功能分段飞剪应急剪切分段飞剪应急剪切分段飞剪采样控制分段飞剪采样控制单剪切控制单剪切控制就地点动控制就地点动控制首根附加长度可变首根附加长度可变2.CERI飞剪系统主要功能：2.2 2.2 飞剪系统自身基本控制功能飞剪系统自身基本控制功能自动测长测速自动测长测速位置闭环控制位置闭环控制可变加速度控制可变加速度控制模拟剪切功能模拟剪切功能传动测试功能传动测试功能快速原位标定功能快速原位标定功能2.3 2.3 彩色触模屏人机接口主要功能彩色触模屏人机接口主要功能全中文界面全中文界面飞剪控制功能的选择飞剪控制功能的选择飞剪控制参数的设定飞

3、剪控制参数的设定飞剪工作状态显示飞剪工作状态显示飞剪辅助诊断功能飞剪辅助诊断功能润滑压力监控润滑压力监控故障报警功能故障报警功能3.飞剪控制系统配置3.13.1 机械部分：机械部分：由电机、齿轮减速箱、剪机以及碎料收集由电机、齿轮减速箱、剪机以及碎料收集装置组成。装置组成。剪机为组合式结构，分三种形式：回转式、剪机为组合式结构，分三种形式：回转式、曲柄式，曲柄曲柄式，曲柄+飞轮。飞轮。碎料收集装置：带有剪前转辙器，带有剪碎料收集装置：带有剪前转辙器，带有剪后切废导板，左右料箱，料箱切换溜槽。后切废导板，左右料箱，料箱切换溜槽。3.飞剪控制系统配置3.23.2 电气部分电气部分 检测元件：检测元

4、件：HMD-0、HMD-1、HMD-2 轧线出口脉冲编码器轧线出口脉冲编码器 电机轴脉冲编码器电机轴脉冲编码器 原位接近开关原位接近开关 润滑油压力开关润滑油压力开关 飞轮投入接近开关飞轮投入接近开关 曲柄投入接近开关曲柄投入接近开关3.飞剪控制系统配置 PLC CPU 数字输入输出模块数字输入输出模块DI/DO 全数字直流传动全数字直流传动 集中操作台（含集中操作台（含HMI）CS，机旁操作箱，机旁操作箱CB4.轧件长度测量及剪切长度控制 脉冲数与长度的关系脉冲数与长度的关系脉冲当量脉冲当量 轧件通过长度轧件通过长度L=N*LPP N:成品轧机编码器输出脉冲增量成品轧机编码器输出脉冲增量 L

5、PP:脉冲当量脉冲当量,即单位脉冲对应的轧件长度即单位脉冲对应的轧件长度 mm,当成品轧机工作辊径不变时，当成品轧机工作辊径不变时，LPP基本为常数。基本为常数。L与与N成正比，长度测量变成脉冲计数。成正比，长度测量变成脉冲计数。4.轧件长度测量及剪切长度控制 从工作辊径计算脉冲当量从工作辊径计算脉冲当量辊径优先辊径优先（理论计算法）（理论计算法）LPP=*Dw/(PPR*i)LPP脉冲当量脉冲当量 Dw工作辊径工作辊径 PPR编码器每转脉冲数编码器每转脉冲数 i轧机减速箱速比轧机减速箱速比4.轧件长度测量及剪切长度控制 通过两个通过两个HMD测量脉冲当量测量脉冲当量测量优先测量优先（直接测量

6、法）（直接测量法）LPP=L/N LPP脉冲当量脉冲当量 LHMD-1HMD-2之间的距离之间的距离 N轧机头部通过轧机头部通过HMD-1HMD-2时记录的脉时记录的脉冲数冲数 计算工作辊径：计算工作辊径：Dw=LPP*PPR*i/4.轧件长度测量及剪切长度控制 以上两种方法的优缺点：以上两种方法的优缺点：辊径优先：辊径优先：LPP值稳定不变（优）值稳定不变（优）辊径估计不准，辊径变化不能自（缺）。辊径估计不准，辊径变化不能自（缺）。好的工艺师对工作辊径的估计误差为好的工艺师对工作辊径的估计误差为1%左左右，右，一般的工艺人员对工作辊径的估计误差一般的工艺人员对工作辊径的估计误差一般为一般为3

7、-5%。工作辊径的变化原因：轧辊压下量调整，轧工作辊径的变化原因：轧辊压下量调整，轧辊磨损，轧辊温度变化引起的轧辊变形等等。辊磨损，轧辊温度变化引起的轧辊变形等等。4.轧件长度测量及剪切长度控制 测量优先：测量优先：LPP准确度高，能自动适应辊径变准确度高，能自动适应辊径变 化（优）化（优）易产生随机误差（缺），易产生随机误差（缺），弥补办法：将测量记录多次平均。弥补办法：将测量记录多次平均。注意测量记录平均值的记忆性，在辊径突变注意测量记录平均值的记忆性，在辊径突变或模拟剪切后应将测量记录清零。或模拟剪切后应将测量记录清零。4.轧件长度测量及剪切长度控制 清除测量记录的几种情况：清除测量记录

8、的几种情况：出口机架切换出口机架切换 进入退出模拟剪切进入退出模拟剪切 轧线长时间停止轧线长时间停止15以上以上(可能换辊可能换辊)手动清除：诊断功能，测量记录，清除手动清除：诊断功能，测量记录，清除5.轧件线速度测量 线速度等于脉冲当量乘以脉冲频率线速度等于脉冲当量乘以脉冲频率 V=LPP*f/1000 V线速度（线速度（m/s）LPP脉冲当量脉冲当量 f脉冲频率脉冲频率6.剪刃位置控制 飞剪剪刃位置控制飞剪剪刃位置控制是由是由T400模块模块(含含CERISTAR飞剪控制软件飞剪控制软件)与传动装置共同与传动装置共同组成的高精度的伺服控制系统组成的高精度的伺服控制系统。控制结构上由内到外依

9、次是电流环、速度控制结构上由内到外依次是电流环、速度环、位置环。环、位置环。剪刃位置检测：飞剪电机轴端增量编码器剪刃位置检测：飞剪电机轴端增量编码器与原位标定接近开关共同完成。与原位标定接近开关共同完成。6.剪刃位置控制 剪刃坐标定义：剪刃闭合时为剪刃坐标定义：剪刃闭合时为0，原位为，原位为1024，剪刃一周为，剪刃一周为4096。原位搜索原位搜索 原位标定：搜索原位开关位置，在机旁操原位标定：搜索原位开关位置，在机旁操作箱上操作。作箱上操作。6.剪刃位置控制原位标定步骤原位标定步骤当按飞剪投入/原位按钮后，飞剪剪刃位置不在正常位置时，需要进行原位标定。剪刃位置偏移的原因：原位接近开关的档板松

10、了 原位接近开关有问题 重新下装了程序 找不到剪刃位置的原因：找不到接近开关 送到APM模块的脉冲有问题原位标定步骤：在就地操作箱上选择就地操作，就地指示灯亮；按住就地箱上的故障响应钮，再按一下飞剪“投入/原位”钮，系统进入原位标定状 态，飞剪“投入/原位”灯闪烁；待系统搜索到剪刃原位接近开关停止后，飞剪 投入/原位 灯继续闪烁，操作反点-停_正点操作开关，进行正反向点动操作，使剪刃垂直闭合；再按下飞剪关断按钮，标定结束。按一下飞剪“投入/原位”钮，待系统搜索到剪刃原位接近开关停止后，飞剪“投入/原 位 灯常亮，观察剪刃是正常位置，再按一下单剪切钮，进一步观察剪刃位置。7.飞剪剪切周期控制 位

11、置控制：由T400自动实现 速度控制：HMI上速度超前率设定（考虑入切角）加速度控制：与剪刃速度平方成正比。剪刃起动距离恒定便于剪切长度控制 剪刃起动距离恒定 S=V2/2a，使控制简洁，剪切准确。起动力矩T与加速度a成正比。如剪切速度20m/s时，起动电流为2倍额定电流,剪切速度10m/s时,起动电流为0.5倍额定电流。轧制速度下降后，飞剪起动力矩以平方的关系迅速下降，冲击电流大大减小，可大大减小飞剪起动对传动装置及机械的冲击，延长设备使用寿命，同时还可以节省能源。100%50%25%Vtt/2tSS飞剪变加速度控制起起制动波形图8.分段长度控制 成品长度成品长度Ld：按实际冷剪定尺长度设定

12、：按实际冷剪定尺长度设定 倍尺根数倍尺根数Nd：上冷床长度包含成品长度的上冷床长度包含成品长度的个数个数 附加长度附加长度La：按冷剪齐头、齐尾长度及飞：按冷剪齐头、齐尾长度及飞剪剪切误差、剪剪切误差、HMD1-2间距离测量误差等间距离测量误差等因素设定因素设定 冷缩率冷缩率K：为轧件冷态长度与热态长度的：为轧件冷态长度与热态长度的比值，比值，0.980.99。常规分段长度：常规分段长度：Lc=（Ld*Nd+La）/K8.分段长度控制 常规分段长度的调整方法：常规分段长度的调整方法：倍尺根数调整：每段可调，以便最后一段获得倍尺根数调整：每段可调，以便最后一段获得合适长度，用于手动优化。合适长度

13、，用于手动优化。倍尺长度微调：在轧件钢温不匀，出现固定误倍尺长度微调：在轧件钢温不匀，出现固定误差时使用。差时使用。说明：飞剪剪切精度不是指设定长度与实际长说明：飞剪剪切精度不是指设定长度与实际长度的差值，而是钢上冷床对齐后，参差误差。度的差值，而是钢上冷床对齐后，参差误差。设定与实际偏差的原因是冷缩率不准、脉冲当设定与实际偏差的原因是冷缩率不准、脉冲当量偏差、出口速度波动等原因造成的。量偏差、出口速度波动等原因造成的。9.模拟剪切 目的：全面检验控制系统的完好性目的：全面检验控制系统的完好性 条件：出口轧机必须运转（发脉冲）条件：出口轧机必须运转（发脉冲）参数：轧件通过时间；轧件间隔时间；参

14、数：轧件通过时间；轧件间隔时间；轧件线速度（轧件线速度（6m）说明：模拟剪切通过后，证明飞剪系统说明：模拟剪切通过后，证明飞剪系统 完好，到现场确认热检位置没偏完好，到现场确认热检位置没偏 移，即具备过钢条件。在速度超移，即具备过钢条件。在速度超 前率合适的情况下，如果出现堵前率合适的情况下，如果出现堵 钢，应查找导槽问题。钢，应查找导槽问题。10.应急分段剪切应急最基本的条件：在来自出口机架脉冲信号有故障时或应急最基本的条件：在来自出口机架脉冲信号有故障时或HMD_1或或HMD_2有故障时采用，当轧线速度稳定时，也可获得较好的剪切精有故障时采用，当轧线速度稳定时，也可获得较好的剪切精度。度。

15、轧线出口编码器故障轧线出口编码器故障速度强制速度强制 轧线出口编码器正常轧线出口编码器正常辊径优先辊径优先热金属检测器热金属检测器HMD1故障故障HMD1离线离线热金属检测器热金属检测器HMD2故障故障HMD2离线离线下游机架脉冲故障下游机架脉冲故障下游离线下游离线(切头切尾剪）切头切尾剪）分段延时时间：系统计算参考时间，根据实际剪切长度适当修正分段延时时间：系统计算参考时间，根据实际剪切长度适当修正（分段剪）（分段剪）注意事项：注意事项：无优化，注意控制出钢间隔无优化，注意控制出钢间隔 有首根附加长度，可适当调整尾长有首根附加长度，可适当调整尾长11.主要诊断功能故障报警故障报警 灯光及音响

16、（故障响应按钮灯）灯光及音响（故障响应按钮灯）故障响应（音响解除）及复位故障响应（音响解除）及复位双击故障响应按钮双击故障响应按钮报警画面报警画面 闪动按钮闪动按钮 报警内容显示及响应报警内容显示及响应热检诊断热检诊断 HMD-0后沿计数后沿计数 HMD-1前沿计数前沿计数 HSC预设定计数预设定计数 HMD-2前沿计数前沿计数 STROBE 1计数计数 HMD-2后沿计数后沿计数 STROBE 2计数计数11.主要诊断功能 测长记录测长记录 原始测量值原始测量值 测量平均，辊径导出，实际在用测量平均，辊径导出，实际在用 改写辊径改写辊径 清除记录清除记录 优化监控优化监控 连续及单次记录连续

17、及单次记录 剩余长度，调整定尺根数剩余长度，调整定尺根数 预测总长，实测总长，预测总长，实测总长，误差及补偿误差及补偿12.夹送辊控制夹送辊控制1.夹送辊速度控制夹送辊速度控制 夹送辊线速度与转速的关系夹送辊线速度与转速的关系 夹送辊转速标么值 V 夹送辊线速度(m/s)Dw 夹送辊工作辊径(mm)I 夹送辊减速比 Ne 夹送辊电机最高转速(rpm)NVnDwiNe*6000012.夹送辊控制夹送辊控制夹送辊速度超前率设定夹送辊速度超前率设定 夹送辊闭合前其实际线速度必须大于或等于轧件线速度，为确保上夹送辊闭合前其实际线速度必须大于或等于轧件线速度，为确保上述条件，必须设置大于述条件，必须设置

18、大于1 1的速度超前率。超前率必须能够覆盖以下误的速度超前率。超前率必须能够覆盖以下误差：差：-工作辊径估计的误差工作辊径估计的误差 -轧件线速度估计的误差轧件线速度估计的误差夹送辊与轧机间连钢的条件下速度给定始终迭加有超前率夹送辊与轧机间连钢的条件下速度给定始终迭加有超前率夹送辊与轧机间连钢且夹送辊闭合时其速度被轧机拖住而自动与轧机夹送辊与轧机间连钢且夹送辊闭合时其速度被轧机拖住而自动与轧机同步。同步。夹送辊与轧机不连钢的条件下，且轧件脱离出口轧机时，速度给定不夹送辊与轧机不连钢的条件下，且轧件脱离出口轧机时，速度给定不迭加超前率，夹送辊线速度给定跟随轧机出口速度。迭加超前率，夹送辊线速度给

19、定跟随轧机出口速度。12.夹送辊控制夹送辊控制2.夹送辊开闭控制夹送辊开闭控制 两种可选的夹送方式：两种可选的夹送方式：-全夹全夹轧件头部通过轧件头部通过HMD-2HMD-2且短延时结束后闭合，直到且短延时结束后闭合，直到 轧件尾部离开轧件尾部离开HMD-2HMD-2时打开；时打开；-夹尾夹尾轧件尾部离开轧件尾部离开HMD-1HMD-1时闭合，轧件尾部离开时闭合，轧件尾部离开HMD-2HMD-2时打开。时打开。两种方式的适用情况两种方式的适用情况 -全夹适用于轧件前进阻力比较大，需要牵引的场合；全夹适用于轧件前进阻力比较大，需要牵引的场合；(全夹包括夹尾全夹包括夹尾)。-夹尾的目的是满足飞剪切尾控制需要，同时保证轧件尾夹尾的目的是满足飞剪切尾控制需要，同时保证轧件尾部同其它倍尺一样，在离开飞剪时才开始随辊道加速，以部同其它倍尺一样，在离开飞剪时才开始随辊道加速，以便于冷床停位控制的一致性便于冷床停位控制的一致性 12.夹送辊控制夹送辊控制3.3.夹送辊张力控制夹送辊张力控制夹送辊张力控制通过速度环输出电流限幅夹送辊张力控制通过速度环输出电流限幅实现。实现。夹送辊闭合后且与轧机连钢时自动进入电夹送辊闭合后且与轧机连钢时自动进入电流限幅即张力控制状态。流限幅即张力控制状态。夹送辊张力电流整定为额定电流的夹送辊张力电流整定为额定电流的50%50%