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(diào)速裝置6RA70和西門子交流調(diào)速裝置6SE70機(jī)箱內(nèi)，通過參數(shù)設(shè)定可方便實現(xiàn)啟，停式飛剪的控制。飛剪機(jī)械既可以是曲柄式亦可以是回轉(zhuǎn)式。

使用T400剪切工藝板應(yīng)和PLC聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)為ProFIBUS-DP。飛剪的運(yùn)行和監(jiān)控由PLC完成。

飛剪的剪刃定位精度不大于0.5。

二、飛剪機(jī)械

采用T400剪切工藝板控制飛剪，必須提供以下數(shù)據(jù)：

● 剪刃周長；

● 機(jī)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(jī)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(yùn)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(jī)控制系統(tǒng)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(shù)。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(shù)：4倍頻

則每周脈沖數(shù)為10×1256.6/1=12566

所需測速輪脈沖數(shù)最小為12566/ 4=3141

測速輪脈沖數(shù)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(tǒng)框圖如圖2所示。

圖2控制系統(tǒng)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(jù)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(nèi)物體的運(yùn)行長度；同時根據(jù)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(diào)節(jié)器完成，所有位置給定信號由Format generator計算給出。位置計數(shù)為0—360，計數(shù)器的清零由剪刃Z脈沖完成。

3．速度設(shè)定

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

4．剪切力矩設(shè)定

T400工藝板根據(jù)剪切時飛剪啟動、制動和剪切角給出相應(yīng)力矩附加設(shè)定值。通常情況下調(diào)試人員亦可將力矩放開，由速度調(diào)節(jié)器控制電機(jī)運(yùn)行，不考慮附加力矩的補(bǔ)償。

5．控制裝置

無論是直流或交流調(diào)速裝置，其速度調(diào)節(jié)回路中不允許有給定積分器和給定濾波。調(diào)整時應(yīng)先在速度設(shè)定時給階躍信號，從10%～20%調(diào)整速度調(diào)節(jié)器參數(shù)，使速度實際值的響應(yīng)為最佳。這一點(diǎn)十分重要！

四、調(diào)整運(yùn)行

在傳動裝置的電流環(huán)和速度環(huán)調(diào)整為最佳狀態(tài)后，方可進(jìn)行剪切功能調(diào)試。連接T400和傳動裝置之間的控制信號和狀態(tài)信號；連接PLC和T400之間的控制信號和狀態(tài)信號。

首先采用模擬模式工作，由T400發(fā)Power on和Enable Converter指令，裝置處于運(yùn)行狀。設(shè)定相應(yīng)運(yùn)行控制字，調(diào)整和校驗剪刃碼盤反饋的速度和角度信號，其中速度應(yīng)和給定值一致，刃角度為0^。一360^。。調(diào)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(jìn)行功能調(diào)試，在這里必須調(diào)整剪刃位置調(diào)節(jié)器的參數(shù)，使剪刃每次能準(zhǔn)確停在起始位置。

PLC設(shè)定基本控制字，對傳動裝置為9C7F，此時裝置運(yùn)行。

PLC設(shè)定剪切控制字：

Bit4=1，長度設(shè)定允許；

Bit6=1，剪刃校準(zhǔn)；

Bit8=1，起始位置定位。

定位準(zhǔn)確后，可進(jìn)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(xù)剪切等功能，首先必須保證每次執(zhí)行剪切前和后剪刃都能準(zhǔn)確停在起始位置。而執(zhí)行每個剪切功能時必須嚴(yán)格按設(shè)定時序進(jìn)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(xù)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(shè)定；速度測量。

3．程序剪切：用于完成剪切次數(shù)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(shè)定；剪切次數(shù)設(shè)定；速度測量。

六、結(jié)論

采用T400工藝板控制飛剪，在使用上完全以參數(shù)化方式編程，同時具有定位準(zhǔn)確，故障率低，維護(hù)方便等特點(diǎn)。天津電氣傳動設(shè)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！