论触摸屏、PLC、伺服控制系统在冷轧横切机组的应用
   来源:中国科技博览     2021年08月06日 16:38

王军

[摘 要]简述冷轧板发展简史,并引出冷轧板厂横切机组电气控制系统的构成,运用相关数据参数及机组的特性分析产品的使用特性。机组设备多适用于加工板厚由0.3mm至3mm板宽由450mm至1850mm的冷轧、热镀锌、电镀锌、彩涂卷板。以触摸屏为人机界面采用PLC和伺服控制技术,确保了设备的高速精密生产及易操作性,生产线速度达80m/min。

[关键词]冷轧横切机组; 矫直机;飞剪机; 触摸屏; PLC; 伺服控制系统;变频器

中图分类号:TG333 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0361-01

一、冷轧板发展历史

国外的冷轧发展很早,始于19世纪中叶的德国,到上世纪四,五十年代发展到了冷连轧阶段。我国发展较晚。开始于1960年,首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机,以后陆续投产了1200mm单机可逆式冷轧机,MKWl400mm偏八辊轧机、1150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等,70年代投产了我国第一套1700mm连续式五机架冷轧机,1988年建成了2030mm五机架全连续冷轧机。近年来我国各地新建和筹建的百万吨级冷轧厂很多,生产设备技木水平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。

二、冷轧横切机组介绍

冷轧横切机组是由意大利FIMI公司总承包设计,全线电气控制部分为意大利AEI公司负责设计,主传动选用西门子系列变频器,PLC选用的是西门子S7-400系列。横切机组主要工艺是对冷轧板首先经过切边,17/23辊矫直机矫直后再进行剪切,涂油,电磁堆垛后进行分包,主要用于普通用板,家电板,门业板,主要产品有CQ,DQ级冷轧钢板,飞剪控制系统则由瑞士AB公司设计完成,飞剪为横切机组最重要的核心设备,飞剪系统变频器采用AB系列1336E,PLC采用LOGIX5434,选用AB服务器在线控制。为了满足工艺要求,飞剪系统剪切模式主要有定单剪切,废料剪切,测试剪切,单一剪切四种,剪切方式有自动按定单剪切,手动按定单剪切,不按定单剪切三种,剪切长度能力范围为I~4m,当钢板穿带到飞剪前夹送辊处时,飞剪将安好定单自动更改剪切长度,刀片的间隙等相关参数进行自动定位。刀片间隙是通过高精度的接近开关进行检测的,长度控制是通过飞剪前测速轮脉冲信号进行计算所得,根据线速度来确定剪切的目标点,再根据设定刀片剪切角度来实现定尺剪切,飞剪是此机组最重要的设备之一,它的剪切精度直接影响到产品的质量,同时也是控制技术和难度最大的设备。

三、机组数据及特性

本设备的工作流程:本设备是将金属卷板通过整平后定尺横剪的方式把钢板加工成客户需要尺寸的专用剪切设备。本设备的主要工作主机由开卷、精整平、回转式剪床、集料等机构构成,中间辅以运料、引导、输送、出料等装置。

设备在工作时开卷机处于送料状态,板料进入整平机校平后,进入测长装置,测长装置按设定好的尺寸控制回转式剪床将板料切断;切下的板料经输送装置送入第一集料架将板料整齐堆垛,堆垛钢板的升降台可随堆垛钢板高度的增加而自动下降;当堆垛钢板张数达触摸屏设定值时,手动按纽控制输送装置将板料切换至第二集料架。此时人工控制降下第一集料架升降台,将板料经输送辊道运出,准备进入下一工作循环。在剪切一卷材料时,可保证设备工作的连续性,大大提高了工作效率。

(一)生产工艺过程

吊放钢卷于储料台→运卷车上料→手动对中→压卷轮压下→拆捆带→开卷机送料→六重式整平机→测长装置→回转式剪床→输送装置→集料架一→输送装置二→集料架二

(二)材料数据

①入口材料参数:

(1)剪切材料:冷軋、热镀锌、电镀锌、彩涂卷板

(2)抗拉强度:≤590Mpa

(3)屈服强度:≤450Mpa

(4)带钢厚度:0.3-3mm

(5)带钢宽度:450-1850mm

(6)钢卷内径:Φ508mm

(7)钢卷外径:Φ800-Φ2100mm(MAX)

(8)钢卷重量:25t(Max.)

②出口材料数据

(1)剪切定尺长度:350mm-5000mm(可指定尺寸)

(2)长度公差:±0.3mm(匀速生产,剪切板长2m时)

±0.5mm(加、减速时,剪切板长2m时)

(3)对角线公差:≤0.5mm(以2m板长为准)

(4)剪切毛刺:1mm以下时≤0.03mm,1mm以上时≤3%板厚

(5)堆垛高度:500mm(不含木架)

(6)集料重量:8T(MAX)

(7)堆垛精度:层间≤±1mm,整垛500mm时≤±3mm

(8)接料方式:风托+自动接料架

(9)表面质量:不产生新的加工缺陷

③机组数据

(1)电源电压:380V±5%

频率:50Hz±1%

装机容量:约350KW

(2)使用环境 机旁温度:0?C—40?C

湿度:80%RH(无结露状态)

海拔:1000m以下

(3)防护等级电气控制柜、控制台IP54

(4)气源压力:0.4-0.6MPa

(5)供气量:1m3/min(压缩状态)

(6)生产线方向:由客户指定

(7)占地面积:约32m×12m

(8)工作面标高:约+0.950m

(9)年产量:120000T(年工作4000小时)

④涂漆

(1)铁红酚醛防锈底漆二度

(2)面漆二度(由客户提供色卡)

四、横向剪切运用

(一)横向剪切特性

运行中的轧件的剪切机叫做飞剪,是一种能快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备,是冶金轧钢行业、高速线材及螺纹钢定尺剪断机,是现代轧制棒材剪断中的产品,具有耗电少、投资成本低的特点。

(二)主要用途

常用于轧钢,造纸等生产线上。在连轧钢坯车间或小型型钢车间里,它安放在轧制线的后部,将轧件切成定尺或仅切头切尾。在冷、热带钢车间的横剪机组、重剪机组、镀锌机组和镀锡机组里都配置有各种不同类型的飞剪,将带钢剪成定尺或裁成规定重量的钢卷。广泛采用飞剪有利于使轧钢生产迅速向高速化、连续化方向发展。因此,它是轧钢生产发展的重要环节之一。

五、结论

本钢冷轧横切机组的现代化应用提高了生产能力、产品质量和控制手段,这标志着冷轧板的实物质量取得了质的飞越。

参考文献

[1] W.LRwberts钢的冷轧,美国迪克公司.

[2] 王延板带材生产原理与工艺,北京冶金工业出版社.

[3] 王平、刘长文鞍钢技术.

[4] 刘波、刘金花涟钢科技与管理.

文章 机组 堆垛