一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法

摘要

本发明公开了一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法，属于电气传动控制领域。针对现有技术中存在的误剪情况多，生产成本高，设备维护困难的问题，本发明提供了一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法，包括棒材初轧后飞剪禁止启动指令产生单元和棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元，这两个单元分别控制飞剪禁止启动指令和飞剪剪切启动脉冲指令。采用这两个单元后，可以避免棒材初轧后飞剪的误剪，由此大大地提高了该剪运行的可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及电气传动控制领域，更具体地说，涉及一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法。

背景技术

棒材在出好后一般需要进行飞剪，现有技术中往往通过控制轧机出口速度，金属检测器，同计算长度按照定长进行剪切，但是由于来料长度不稳定，容易出现剪切不正常，初轧后飞剪时常出现在正常轧制过程中误剪一刀以及尾部剪切过长的现象，棒材线初轧后飞剪所存在的问题在现有的技术上很难解决，故障经常会发生多次，每次故障不仅会造成平均30分钟以上停产故障时间以及一根轧件轧废，而且还会给该棒材线初轧后飞剪及其相关设备带来损伤。由此可知，棒材线初轧后飞剪所存在的问题给生产稳定顺行、生产成本以及设备维护成本带来较大的影响。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的误剪情况多，生产成本高，设备维护困难的问题，本发明提供了一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法，它可以消除误剪，降低生产成本，棒材生产线维护简单。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法，步骤如下：

一种防止棒材初轧后飞剪误剪切控制程序，包括棒材初轧后飞剪禁止启动指令产生单元和棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元，分别控制输出飞剪禁止启动指令和飞剪剪切启动脉冲指令；

当棒材初轧机组末机架和棒材中轧机组首机架均有钢，并且棒材初轧后飞剪不在碎断状态时，棒材初轧后飞剪禁止启动指令产生单元发出棒材初轧后飞剪禁止启动指令，棒材初轧后飞剪将无法再启动，由此避免该飞剪发生误剪情况；

在棒材初轧后飞剪前一个机架有钢、后一个机架无钢并且飞剪无禁止启动指令的情况下，当棒材初轧后飞剪前一个机架前热金属检测器检得，棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元发出飞剪剪切启动脉冲指令，飞剪启动切头操作.

棒材初轧后飞剪前一个机架无钢、后一个机架有钢并且飞剪无禁止启动指令的情况下，当棒材初轧后飞剪前一个机架前热金属检测器检失，棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元发出飞剪剪切启动脉冲指令，棒材初轧后飞剪启动切尾操作。

更进一步的，所述的轧机有钢信号通过传动电机实际输出扭矩判断，当两机架主传动电机实际输出扭矩大于设定扭矩，则判断机架上有钢。

更进一步的，所述的设定扭矩为15％电机额定扭矩。

更进一步的，棒材初轧后飞剪禁止启动指令产生单元包括，包括功能块FFWC01～FFWC6，FFWC01、FFWC02分别为两个NCM功能块，FFWC01的X1输入端连接棒材初轧机组末机架电机实际扭矩信号，X2输入端连接电机设定扭矩信号，FFWC02的X1输入端连接棒材中轧机组首机架电机实际扭矩，X2输入端连接棒材中轧机组首机架电机设定扭矩，两个NCM功能块输出端QU分别连接AND功能块FFWC06的两个输入口，FFWC01输出端QU还与棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元中的AND功能块FFWC12的一个输入口连接，FFWC02输出端QU还与棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元中的AND功能块FFWC10的一个输入口连接，FFWC01输出端QL与FFWC10的一个输入口连接，FFWC02输出端QL与FFWC12的一个输入口连接，OR功能块FFWC03两个输入端分别连接飞剪自动碎断指令和飞剪手动碎断指令，输出端连接RSR功能块FFWC04的S端输入口，FFWC04的R端输入口连接飞剪碎断停止指令，FFWC04输出信号通过NOT功能块FFWC05进行处理后送入FFWC06的1个输入口，FFWC06的另一个输入口输入高电平信号，FFWC06的四个输入信号通过FFWC06处理后输出飞剪禁止启动指令信号。

更进一步的，棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元包括功能块FFWC07～FFWC14，PDF功能块FFWC07和PDE功能块FFWC11的I端口连接棒材初轧后飞剪机架前热金属检测器信号，T端口连接时间信号，FFWC07输出通过NOT功能块FFWC08处理后进入FFWC10的一个输入口，FFWC11的输出进入FFWC12的一个输入口，飞剪禁止启动指令信号通过NOT功能块FFWC09处理后送入FFWC10的一个输入口和FFWC12的一个输入口，FFWC10和FFWC12输出信号分别送入OR功能块FFWC13，FFWC13输出口送入前后沿设定功能块FFWC14后，FFWC14通过QP输出飞剪剪切启动脉冲指令。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过探测有钢信号，判断相应的钢材进入情况，通过逻辑控制，有效控制费减的剪切步骤，在该防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法投入使用后，彻底地避免了该飞剪在正常轧制过程中误剪一刀以及尾部剪切过长的问题，实际使用效果很好；

(2)本方案结合飞剪控制系统，通过整体的PLC进行信息传输，有效检测电机型号，判断钢材的进入，防止在恶劣情况下，如有水汽产生的时候，外部的探测器无法有效探测钢材的进入；防止无法判断钢材到达的位置，控制剪切时机，避免了误剪。

附图说明

图1为本发明的系统整体结构示意图；

图2为发明的控制程序流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，飞剪控制系统包括，轧机控制PLC(AC450)、飞剪剪切定位控制板(DSDP140)、飞剪传动接口及逻辑控制板(APC)、飞剪直流传动控制装置(DCV700)、飞剪直流传动电动机，本实施例的直流传动电动机参数为，额定功率335KW、额定电枢电压600V、额定转速850转/分、还包括飞剪电机速度检测编码器、飞剪减速机、飞剪上下剪盘以及飞剪剪刃位置检测编码器。该棒材初轧后飞剪剪切定位控制板及工艺控制板插在轧机控制PLC的机箱内，其通过背板与轧机控制PLC相连接，以实现两者间的数据和信号的传送，而通过两根硬线与飞剪传动接口及逻辑控制板相连接，输出飞剪剪切定位控制板给出的飞剪电动机速度基准值，飞剪直流传动控制装置将按照该电动机速度基准值控制飞剪电动机的实际速度。该棒材初轧后飞剪轧机控制PLC通过现场总线AF100与飞剪直流传动控制装置相连接，以获得飞剪传动电动机的实际速度、实际电流以及实际扭矩等信息。在生产过程中，飞剪前的初轧机组末机架其出口轧件速度(即轧件穿过飞剪的速度)、飞剪手动剪切命令以及飞剪碎断命令等由轧机控制PLC传送至飞剪剪切定位控制板，而飞剪切头和切尾的启动信号(即初轧机组末机架前热金属检测器HMD6信号)则直接传送至飞剪剪切定位控制板。飞剪电机速度检测编码器，检测飞剪电动机信号，并将信息传输至飞剪直流传动控制装置，飞剪剪刃位置检测编码器，检测飞剪减速机信号，并将信号传送至飞剪剪切定位控制板。

还包括过程数据收集和分析装置，轧机控制PLC信息进入过程数据收集和分析装置进行储存和分析。有效收集PLC的信息和数据，完成对飞剪程序的优化。

该棒材线飞剪所存在的问题完全是由于现有控制程序存在缺陷所致，故此，为了防止该棒材线飞剪上述问题的发生，我们在飞剪的上一级控制系统，即轧机控制PLC中设计了一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法，其控制程序结构图下图2所示。

该防止棒材初轧后飞剪误剪切控制程序由两个单元组成，即功能块FFWC01～FFWC06构成棒材初轧后飞剪禁止启动指令产生单元；FFWC07～FFWC14构成棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元。

在图2中，其中FFWC01、FFWC02为NCM功能块，FFWC03、FFWC13为OR功能块，FFWC04为RSR功能块，FFWC05、FFWC08、FFWC09为NOT功能块，FFWC06、FFWC10、FFWC12为AND功能块；FFWC07为PDF功能块，FFWC11为PDE功能块，FFWC14为前后沿设定功能块，NCM为“数值比较”功能块，当X1＞X2时，QU为‘1’，当X1＝X2时，QE为‘1’，当X1＜X2时，QL为‘1’；RSR为“复位端R优先的RS触发器”功能块，当S为‘1’，R为‘0’时，Q为‘1’，QN为‘0’，当S为‘1’，R为‘1’时，Q为‘0’，QN为‘1’，当S为‘0’，R为‘0’时，Q和QN保持原态，当S为‘0’，R为‘1’时，Q为‘0’QN为‘1’；PDE为“前沿延时”功能块；PDF为“后沿延时”功能块；OR为“或”门；AND为“与”门；NOT为“非”门。ETE为“前后沿设定”功能块，当输入端I由‘0’变‘1’时，QP端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下QP端保持为‘0’态。当输入端I由‘1’变‘0’时，QN端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下QN端保持为‘0’态；

棒材初轧后飞剪禁止启动指令产生单元包括，包括功能块FFWC01～FFWC6，FFWC01、FFWC02分别为两个NCM功能块，FFWC01的X1输入端连接棒材初轧机组末机架电机实际扭矩信号，X2输入端连接电机额定扭矩的15％信号，此处的15％比例是根据实际需求进行设定，不同的状态下可以调节不同的比例，FFWC02的X1输入端连接棒材中轧机组首机架电机实际扭矩，X2输入端连接棒材中轧机组首机架电机额定扭矩的15％，两个NCM功能块输出端QU分别连接AND功能块FFWC06的两个输入口，FFWC01输出端QU还与棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元中的AND功能块FFWC12的一个输入口连接，FFWC02输出端QU还与棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元中的AND功能块FFWC10的一个输入口连接，FFWC01输出端QL与FFWC10的一个输入口连接，FFWC02输出端QL与FFWC12的一个输入口连接，OR功能块FFWC03两个输入端分别连接飞剪自动碎断指令和飞剪手动碎断指令，输出端连接RSR功能块FFWC04的S端输入口，FFWC04的R端输入口连接飞剪碎断停止指令，FFWC04输出信号通过NOT功能块FFWC05进行处理后送入FFWC06的1个输入口，FFWC06的另一个输入口输入高电平信号，FFWC06的四个输入信号通过FFWC06处理后输出飞剪禁止启动指令信号。

棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元包括功能块FFWC07～FFWC14，PDF功能块FFWC07和PDE功能块FFWC11的I端口连接棒材初轧后飞剪前一个机架前热金属检测器信号，T端口连接时间信号，FFWC07输出通过NOT功能块FFWC08处理后进入FFWC10的一个输入口，FFWC11的输出进入FFWC12的一个输入口，飞剪禁止启动指令信号通过NOT功能块FFWC09处理后送入FFWC10的一个输入口和FFWC12的一个输入口，FFWC10和FFWC12输出信号分别送入OR功能块FFWC13，FFWC13输出口送入前后沿设定功能块FFWC14后，FFWC14通过QP输出飞剪剪切启动脉冲指令。

在实际工作中，对于棒材初轧后飞剪禁止启动指令产生单元，当棒材初轧机组末机架(简称飞剪机架)和棒材中轧机组首机架均有钢(即两机架主传动电机实际输出扭矩均大于15％电机额定扭矩)，即为有钢信号，并且棒材初轧后飞剪不在碎断状态(即该控制单元中功能块FFWC05输出端Q为‘1’态)时，该控制单元中功能块FFWC06输出端Q为‘1’，这样，该控制单元发出飞剪禁止启动指令，飞剪不启动，不会发生误剪的情况，由此使飞剪始终处于停车状态直到该飞剪禁止启动指令解除。

对于棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元，在棒材初轧后飞剪前一个机架有钢、后一个机架无钢并且飞剪无禁止启动指令的情况下，当棒材初轧后飞剪前一个机架前热金属检测器HMD6检得(即HMD6输出状态由‘0’变为‘1’)并持续1秒以上时，该控制单元中功能块FFWC12和FFWC13输出端Q将由‘0’变‘1’，这样，该控制单元中功能块FFWC14输出端QP将产生一个循环周期的‘1’脉冲，由此使飞剪启动切头操作。

而在棒材初轧后飞剪前一个机架无钢、后一个机架有钢并且飞剪无禁止启动指令的情况下，当棒材初轧后飞剪前一个机架前热金属检测器HMD6检失(即HMD6输出状态由‘1’变为‘0’)并持续1秒以上时，该控制单元中功能块FFWC10和FFWC13输出端Q将由‘0’变‘1’，这样，该控制单元中功能块FFWC14输出端QP将产生一个循环周期的‘1’脉冲，由此使飞剪启动切尾操作。由此可知，在飞剪前后机架内均有钢情况下，该棒材初轧后飞剪剪切启动脉冲指令控制单元可通过禁止飞剪启动指令来避免飞剪在正常轧制过程中的误剪切。

本方案针对棒材线飞剪所存在的问题，，基于在飞剪前后机架内均有钢情况下可通过禁止飞剪启动指令来避免飞剪误剪切，设计出了一种防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制程序，在该防止棒材初轧后飞剪误剪切的控制方法投入使用后，彻底地避免了该飞剪在正常轧制过程中误剪一刀以及尾部剪切过长的问题，实际使用效果很好。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。