高速线材轧线故障处理方法技术

本发明专利技术涉及一种高速线材轧线故障处理方法，其在当轧线出现故障时，PLC控制器发出飞剪动作命令给飞剪系统，启动飞剪，启动飞剪的同时开始计时，当计时达到时间T时，PLC控制器发出卡断剪动作命令给卡断剪系统，启动卡断剪，飞剪将轧件剪断后，之后的连续轧件通过转辙器导管进入碎断剪进行碎断剪切。其减少轧线故障时间，尽快恢复生产，且不会造成堆钢，不会影响设备的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速线材生产领域，具体涉及一种高速线材轧线故障处理方法。
技术介绍
随着科学的不断发展，社会不断的进步，目前，国内的一些大型钢厂过大生产，不断进取，进行新建、改造、搬迁，轧钢技术不断提高。自动化控制精度提高，产能不断增大，设备故障率大大降低，生产效率不断提升。目前国内各大钢厂的轧钢系统的自动控制系统均采用PLC或DCS作为主控系统，配合电气传动、机械装置等各大系统，完成从原料到成品的工作。为不断提高产量，提高有效生产率，迫切需要解决一些实质的问题，如在生产过程中，不得不出现故障时，如何投入最少的劳动力、物力等进行故障处理，减少故障处理时间，尽快恢复生产等。在出现故障时，尤其是当精轧机或后段出现故障时，为保护设备安全，需要动作3号飞剪，将轧件进行剪断，让后来的轧件进入碎断剪中。在轧线出现故障时，PLC同时向3号飞剪和卡断剪发出动作命令，卡断剪是一个电磁阀驱动气缸动作，3#飞剪则是电机旋转动作，卡断剪的动作时间较短，3#飞剪从动作到完成需要一定时间(一般为几十毫秒)，由于此时红钢线速度较大(大于10m/s)，由此会造成在启动飞剪故障剪切时，由于卡断剪先接触到高温轧件，高速行驶的轧件由于大惯性，使高温轧件自身发生弯曲形变，导致轧件偏离飞剪剪切位，当飞剪行至剪切位置时，不能剪切到轧件或者有效剪断轧件而造成飞剪处大量堆钢。高温废钢在剪刃上，不但增加了处理难度，使得故障时间大大加长，而且若不及时处理，高温红钢将对3#飞剪机械设备有所损害，影响设备的寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高速线材轧线故障处理方法，其减少轧线故障时间，尽快恢复生产，且不会造成堆钢，不会影响设备的寿命。本专利技术的目的是这样实现的：一种高速线材轧线故障处理方法，包括如下步骤：S1)在PLC内预先设定电机额定转速N0、减速机的减速比i、飞剪剪切直径d，将飞剪加速行程所对应的角度设定为p和飞剪匀速行程所对应的角度设定为p1；计算出飞剪剪切的最大线速度vmax，π为圆周率，根据最大线速度vmax和最大加速度amax的关系有如下公式得出电机驱动的是减速机，飞剪剪刃是安装在减速机转盘上，驱动飞剪剪刃。S2)当飞剪前热金属检测仪HMD检测到轧件时，PLC以当前轧件速度v0为计算基数，计算飞剪总行程所要用的时间t，从而计算故障启动飞剪切废后延时启动卡断剪的时间T，T＝t+t0，计算步骤为：S21)设定飞剪以v为剪切速度，v＝kv0，v0为轧件线速度，k为超前系数，为人工干预量，剪切速度v介于v0和vmax之间，即v0≤v≤vmax；为了使得在故障剪切时，能够让剪刃早一点达到匀速阶段，能提高剪切效率，让飞剪在较短的时间内达到剪切速度，以最大加速度计算，取a＝amax，这样既化简了计算难度，又可以得到较高加速度，更能满足飞剪的剪切，因此取飞剪的最大加速度amax为飞剪加速行程的飞剪的加速度a，即a＝amax，根据公式v2＝2amaxp2可得出，飞剪加速行程所对应的角度的实际值p2为根据公式v＝amaxt1可得出飞剪剪刃加速运动所要用的时间t1为S22)根据步骤S21)得到的飞剪加速行程所对应的角度的实际值p2，计算出飞剪匀速行程所对应的角度的实际值为(p+p1-p2)，根据飞剪剪刃匀速运动时对应的速度时间关系，可得出飞剪剪刃匀速运动所要用的时间t2，S23)根据步骤S21)得到的飞剪剪刃加速运动的时间t1以及步骤S22)得到的飞剪剪刃匀速运动的时间t2计算出飞剪总行程所要用的时间t＝t1+t2，整理可得S3)将PLC内的定时器的定时时间设置为T＝t+t0，t0为人为修正时间。t0只是一个附加时间，实际应用中一般为20～50毫秒，因轧件速度较快，附加时间过大，卡断剪就相比飞剪越晚动作，则故障时进入精轧机组的轧件就越多，对精轧机组不利。S4)PLC实时监测轧线故障，当轧线出现故障时，判断是否需要飞剪做出故障剪切，若是，则PLC控制器发出飞剪动作命令给飞剪系统，启动飞剪，启动飞剪的同时开始计时，当计时达到时间T时，PLC控制器发出卡断剪动作命令给卡断剪系统，启动卡断剪，飞剪将轧件剪断后，之后的连续轧件通过转辙器导管进入碎断剪进行碎断剪切。超前系数k需满足：1.0≤k≤1.5，且根据k计算出来的飞剪剪切速度v应满足v0≤v≤vmax。若所设的v低于v0，PLC自动将飞剪速度设置成v0，即此时v＝v0；若所设的v高于vmax，PLC自动将飞剪速度设置成vmax，即此时v＝vmax。计算加速度a是根据飞剪前机架轧机线速度v计算出来的，一旦飞剪启动，飞剪的剪切速度便固定，因而加速度也固定，该加速度a与最大加速度amax有一定的对应关系：通过公式：v2＝2ap和vmax2＝2amaxp可得出：v为飞剪的剪切速度，v0为轧件线速度，二者的关系为v＝kv0，k为超前系数，在正常轧制时，该参数k为定值，不会发生变化，需要人为干预才能变化k；即是说v不能低于轧件的线速度，若所设的的v低于v0，PLC自动将飞剪速度设置成v0，即此时v＝v0。实际上v0和vmax都是作为飞剪剪切速度的限幅速度，v0为剪切的最低速度，vmax为飞剪剪切的最高速度，剪切速度v是介于这两个速度之间的，即轧件线速度v0的速度值由轧机编码器采集电机转速而得，通过直流调速装置以PROFIBUS-DP的通讯方式传送给PLC控制器。在正常轧制时，飞剪按照正常的功能对轧件进行切头，飞剪未切头时，转辙器导管处于飞剪与精轧机连接处，即过钢位，当飞剪切头后，轧件顺利进入精轧机组后，转辙器动作，将导管指向碎断剪剪槽，即碎断位，若未启动飞剪故障剪切，则转辙器在飞剪上游机架抛钢后转回过钢位，待轧件全部轧出，等待下一次轧件进入转辙器，重复上述过程。启动飞剪故障剪切时，转辙器不会发生动作；转辙器动作在自动模式下，正常位置是在过钢位，当轧件顺利进入精轧机组后转辙器才动作，移动至碎断位，当上游机架抛钢后，飞剪前热金属检测仪HMD12检测到无红钢信号(即轧件尾部离开HMD12)时，转辙器自动转向过钢位。飞剪系统由直流电机、飞剪机械旋转机构、齿轮减速系统、自动控制系统以及其他辅助系统(如光电编码器、冷却装置等)组成。飞剪的由直流电机动作而动作。飞剪剪刃动作轨迹为圆弧形。卡断剪系统由卡断剪机械系统、气缸、电磁阀、冷却装置和自动控制系统等构成，卡断剪的动作轨迹为直线行程。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对飞剪与卡断剪的配合精度的优化，当出现堆钢触发飞剪自动或手动切废时，飞剪启动后延时时间T启动卡断剪，此时飞剪剪后轧件顺利经转辙器导管进入碎断剪，并未在飞剪处造成堆钢；且卡断剪动作后，进入精轧机组的轧件明显减少，有效的保护了设备。在本专利技术的方法投入期间，产线出现故障切废时，由卡断剪和飞剪配合不好而剪造成堆钢的次数为零。同时节约了2—3名操作工人，减少了故障处理时间。为型线厂达产达效做出了有力保障。本专利技术是基于线材轧线实际现状而提出的，当轧线出现故障启动飞剪切废功能后，轧件能够顺利进入碎断剪切系统，减少故障处理点，减少故障处理的人员安排，减少全线整体的故障处理时间，使系统能够尽快恢复生产，从根本上降低了成本，提高了经济效益，保证了全线的可开动率。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速线材轧线故障处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)在PLC内预先设定电机额定转速N0、减速机的减速比i、飞剪剪切直径d，将飞剪加速行程所对应的角度设定为p和飞剪匀速行程所对应的角度设定为p1；计算出飞剪剪切的最大线速度vmax，π为圆周率，根据最大线速度vmax和最大加速度amax的关系有如下公式得出S2)当飞剪前热金属检测仪检测到轧件时，PLC以当前轧件速度v0为计算基数，计算飞剪总行程所要用的时间t，步骤为：S21)设定飞剪以v为剪切速度，v＝kv0，v0为轧件线速度，k为超前系数，为人工干预量，剪切速度v介于v0和vmax之间，即v0≤v≤vmax；取飞剪的最大加速度amax为飞剪的加速度a，即a＝amax，根据公式v2＝2amaxp2可得出，飞剪加速行程所对应的角度的实际值p2为根据公式v＝amaxt1可得出飞剪剪刃加速运动所要用的时间t1为S22)根据步骤S21)得到的飞剪加速行程所对应的角度的实际值p2，计算出飞剪匀速行程所对应的角度的实际值为(p+p1‑p2)，根据飞剪剪刃匀速运动时对应的速度时间关系，可得出飞剪剪刃匀速运动所要用的时间t2，S23)根据步骤S21)得到的飞剪剪刃加速运动的时间t1以及步骤S22)得到的飞剪剪刃匀速运动的时间t2计算出飞剪总行程所要用的时间t＝t1+t2，整理可得S3)将PLC内的定时器的定时时间设置为T＝t+t0，t0为人为修正时间；S4)PLC实时监测轧线故障，当轧线出现故障时，判断是否需要飞剪做出故障剪切，若是，则PLC控制器发出飞剪动作命令给飞剪系统，启动飞剪，启动飞剪的同时开始计时，当计时达到时间T时，PLC控制器发出卡断剪动作命令给卡断剪系统，启动卡断剪，飞剪将轧件剪断后，之后的连续轧件通过转辙器导管进入碎断剪进行碎断剪切。...

【技术特征摘要】
1.一种高速线材轧线故障处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)在PLC内预先设定电机额定转速N0、减速机的减速比i、飞剪剪切直径d，将飞剪加速行程所对应的角度设定为p和飞剪匀速行程所对应的角度设定为p1；计算出飞剪剪切的最大线速度vmax，π为圆周率，根据最大线速度vmax和最大加速度amax的关系有如下公式得出S2)当飞剪前热金属检测仪检测到轧件时，PLC以当前轧件速度v0为计算基数，计算飞剪总行程所要用的时间t，步骤为：S21)设定飞剪以v为剪切速度，v＝kv0，v0为轧件线速度，k为超前系数，为人工干预量，剪切速度v介于v0和vmax之间，即v0≤v≤vmax；取飞剪的最大加速度amax为飞剪的加速度a，即a＝amax，根据公式v2＝2amaxp2可得出，飞剪加速行程所对应的角度的实际值p2为根据公式v＝amaxt1可得出飞剪剪刃加速运动所要用的时间t1为S22)根据步骤S21)得到的飞剪加速行程所对应的角度的实际值p2，计算出飞剪匀速行程所对应的角度的实际值为(p+p1-p2)，根据飞剪剪刃匀速运动时对应的速度时间关系，可得出飞剪剪刃匀速运动所要用的时间t2，S23)根据步骤S21)得到的飞剪剪刃加速运动的时间t1以及步骤S22)得到的飞剪剪刃匀速运动的时间t2计算出飞剪总行程所要用的时间t＝t1+t2，整理可得S3)将PLC内的定时器的定时时间设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈聿国，舒钢，叶波，朱万春，郝翠霞，
申请(专利权)人：重庆钢铁集团电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50