防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统，所述控制系统由切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元、切头切尾剪异常切头状态识别单元以及切头切尾剪异常切头状态处理单元三个控制单元组成；所述切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定合适的剪刃位置脉冲数用于切头切尾剪异常切头状态的判定，所述切头切尾剪异常切头状态识别单元将实际剪刃位置脉冲数与切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定的剪刃位置脉冲数比较，若实际剪刃位置脉冲数大于设定的剪刃位置脉冲数，则向切头切尾剪异常切头状态处理单元发出切头切尾剪处于异常切头状态信号，切头切尾剪异常切头状态处理单元向轧机控制PLC发出启动剪刃紧急停车操作指令。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属电气控制
，尤其涉及棒材切头切尾剪的控制

技术介绍
马钢第三钢轧总厂棒材生产线于1998年6月投入生产，该生产线的机械设备和电控设备分别由意大利波米尼机械设备制造商(POMINI)以及瑞典ABB电气设备制造商提供，但自投产以来，该生产线6 #机架后轧件切头切尾剪(简称棒材6 #飞剪或棒材6 #剪)时常出现在连续异常切头之后并反转的故障现象，如附图说明图1所示。由该图可知，此棒材6 #剪在轧件切头时出现连续异常切头并反转的故障完全是由于ABB电气公司所提供的这种飞剪控制程序存在缺陷所致。针对棒材6 #剪所存在的问题，我们曾多次与ABB电气公司联系，要求尽快对该故障现象进行处理，但得到的答复均是在现有的控制系统上无法解决。另外，就棒材6 #剪所存在的问题，我们也与国内一些相关公司联系过，得到的答复也是在现有的控制系统上无法处理。马钢三钢轧棒材6 #剪控制系统(如图3所示)主要由以下几个部分所组成轧机控制PLC (AC450)、6 #剪剪切定位控制板(DSDP140)、6 #剪传动接口及逻辑控制板(APC)、6 #剪直流传动控制装置(DCV700)、6 #剪直流传动电动机(额定功率335KW、额定电枢电压600V、额定转速850转/分)、6 #剪电机速度检测编码器、6 #剪减速机(减速比为I 11. 5)、6 #剪上下剪盘以及6 #剪剪刃位置检测编码器。该棒材6#剪剪切定位控制板及工艺控制板(DSDP140)是插在轧机控制PLC (AC450)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6 #剪传动接口及逻辑控制板(APC)相连接，输出6 #剪剪切定位控制板(DSDP140)给出的6 #剪电动机速度基准值，6 #剪直流传动控制装置(DCV700)将按照该电动机速度基准值控制6 #剪电动机的实际速度。该棒材6 #剪轧机控制PLC (AC450)通过现场总线AF100与6 #剪直流传动控制装置(DCV700)相连接，以获得6 #剪传动电动机的实际速度、实际电流以及实际扭矩等。在生产过程中，6 #剪前的初轧机组末机架其出口轧件速度(即轧件穿过6 #剪的速度)、6 #剪手动剪切命令以及6 #剪碎断命令等由轧机控制PLC (AC450)传送至6 #剪剪切定位控制板(DSDP140)，而6 #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信号)则直接传送至6 #剪剪切定位控制板(DSDP140)。该棒材轧机控制PLC (AC450)控制程序的循环时间大约为165毫秒，该时间可通过6 #剪在空载连续碎断状态下的剪刃速度以及剪刃实际位置采样点间的位置脉冲数的差值计算所得；6 #剪剪切定位控制板(DSDP140)与棒材轧机控制PLC间的通讯时间以及6 #剪剪切定位控制板(DSDP140)自身的控制响应时间大约分别为50毫秒和20毫秒；6 #剪直流传动电动机正反向扭矩限幅值均为200%电动机额定扭矩；6 #剪剪刃在紧停状态下的制动速率为250转/分/秒。棒材6 #剪的上下剪盘均采用对称的双剪刃，剪刃每旋转180°产生一次剪切。6#剪上下剪刃处于剪切等待位置时，其两个上剪刃的对角连线或两个下剪刃的对角连线均与轧制线成20°夹角，如图2所示。在正常切头或切尾启动后，剪刃位置脉冲数与剪刃位置一一对应，即剪刃旋转180°对应的剪刃位置计数器所存储的剪刃位置脉冲数为2048，当剪刃由剪切前升速、稳速、剪切、剪切后减速以及慢速定位而完成一次剪切又回到剪刃等待位置时，剪刃位置计数器所存储的剪刃位置脉冲数将从2048复位至O。当6 #剪启动轧件碎断操作时，剪刃将升速至轧件碎断所设定的速度并保持该速度直至轧件碎断完毕(即轧件碎断操作结束)，然后剪刃由碎断后减速以及慢速定位又回到剪切等待位置。在6 #剪碎断过程中，随着剪刃旋转180°剪切一次，剪刃位置计数器所存储的剪刃位置脉冲数将增加2048，直至剪刃碎断结束又回到剪切等待位置后，剪刃位置计数器所存储的剪刃位置脉冲数被重新复位至O。由此可知，在正常切头或切尾操作下，鉴于剪刃在剪切后减速定位过程中的动态位置超差量也很小，6 #剪剪刃位置计数器所存储的剪刃位置脉冲数不会超过2048过多，通常在2250以内。但在6 #剪出现异常切头时，6 #剪的切头操作变成了异常碎断，并且在持续碎断一段时间后又出现剪刃反向剪切的事故，在这异常切头操作过程中，6 #剪剪刃位置计数器所存储的剪刃位置脉冲数随着剪刃连续异常切头(通常持续时间在十几秒以上)而连续增加，即剪刃每旋转180°其剪刃位置脉冲数增加2048，这样，6 #剪剪刃位置计数器累计存储的剪刃位置脉冲数将是2048的几十倍。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统，本专利技术投入使用后，彻底地避免了棒材切头切尾剪因异常切头而产生反向剪切以及卡钢的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统，所述控制系统由切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元、切头切尾剪异常切头状态识别单元以及切头切尾剪异常切头状态处理单元三个控制单元组成；所述切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定合适的剪刃位置脉冲数用于切头切尾剪异常切头状态的判定，所述切头切尾剪异常切头状态识别单元将实际剪刃位置脉冲数与切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定的剪刃位置脉冲数比较，若实际剪刃位置脉冲数大于设定的剪刃位置脉冲数，则向切头切尾剪异常切头状态处理单元发出切头切尾剪处于异常切头状态信号，切头切尾剪异常切头状态处理单元向轧机控制PLC发出启动剪刃紧急停车操作指令。所述切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元由FFYJC03 FFYJC05功能块组成，所述切换单元采用乘法器功能块FFYJC03完成切头切尾剪异常切头速度的计算，并将计算所得的切头切尾剪异常切头速度通过数值比较功能块FFYJC04与切头切尾剪异常切头状态判定点切换速度相比较，当切头切尾剪异常切头速度大于该切换速度时，切头切尾剪异常切头状态判定点的位置脉冲数设定为4096，反之，则切头切尾剪异常切头状态判定点的位置脉冲数设定为4437。 所述切头状态识别单元由功能块FFYJC01 FFYJC02以及FFYJC06 FFYJC08所组成，所述切头状态识别单元通过数值比较功能块FFYJC06判定切头切尾剪剪刃实际位置脉冲数是否大于或等于选定的切头切尾剪异常切头状态判定点的位置脉冲数，若成立，则通过功能块FFYJC07产生一个前沿脉冲，此时，若切头切尾剪轧件碎断启动信号为‘0’态，则该切头切尾剪剪异常切头状态识别单元通过功能块FFYJC08的输出端Q发出切头切尾剪处于异常切头状态的信息脉冲，即该功能块的输出端Q产生一个由‘0’态变‘I’态的脉冲；若切头切尾剪剪轧件碎断启动信号为‘I’态，则该切头切尾剪异常切头状态识别单元功能块FFYJC08的输出端Q在轧件碎断的过程中始终为‘0’态。所述切头切尾剪异常切头状态处理单元由功能块FFYJC09 FFYJC16组成，切头切尾剪异常切头状态识别单元功能块FFYJC08的输出端Q与切头切尾剪异常切头状态处理单元的RS触发器功能块FFYJC12的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统，其特征在于，所述控制系统由切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元、切头切尾剪异常切头状态识别单元以及切头切尾剪异常切头状态处理单元三个控制单元组成；所述切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定合适的剪刃位置脉冲数用于切头切尾剪异常切头状态的判定，所述切头切尾剪异常切头状态识别单元将实际剪刃位置脉冲数与切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定的剪刃位置脉冲数比较，若实际剪刃位置脉冲数大于设定的剪刃位置脉冲数，则向切头切尾剪异常切头状态处理单元发出切头切尾剪处于异常切头状态信号，切头切尾剪异常切头状态处理单元向轧机控制PLC发出启动剪刃紧急停车操作指令。

【技术特征摘要】
1.一种防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统，其特征在于，所述控制系统由切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元、切头切尾剪异常切头状态识别单元以及切头切尾剪异常切头状态处理单元三个控制单元组成；所述切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定合适的剪刃位置脉冲数用于切头切尾剪异常切头状态的判定，所述切头切尾剪异常切头状态识别单元将实际剪刃位置脉冲数与切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元设定的剪刃位置脉冲数比较，若实际剪刃位置脉冲数大于设定的剪刃位置脉冲数，则向切头切尾剪异常切头状态处理单元发出切头切尾剪处于异常切头状态信号，切头切尾剪异常切头状态处理单元向轧机控制PLC发出启动剪刃紧急停车操作指令。2.如权利要求1所述的防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统，其特征在于，所述切头切尾剪异常切头状态判定点切换单元由FFYJC03 FFYJC05功能块组成，所述切换单元采用乘法器功能块FFYJC03完成切头切尾剪异常切头速度的计算，并将计算所得的切头切尾剪异常切头速度通过数值比较功能块FFYJC04与切头切尾剪异常切头状态判定点切换速度相比较，当切头切尾剪异常切头速度大于该切换速度时，切头切尾剪异常切头状态判定点的位置脉冲数设定为4096，反之，则切头切尾剪异常切头状态判定点的位置脉冲数设定为4437。3.如权利要求1所述的防止棒材切头切尾剪异常切头的控制系统，其特征在于，所述切头状态识别单元由功能块FFYJC01 FFYJC02以及FFYJC06 FFYJC08所组成，所述切头状态识别单元通过数值比较功能块FFYJC06判定切头切尾剪剪刃实际位置脉冲数是否大于或等于选定的切头切尾剪异常切头状态判定点的位置脉冲数，若成立，则通过功能块FFYJC07产生一个前沿脉冲，此时，若切头切尾剪轧件碎断启动信号为‘0’态，则该切头切尾剪剪异常切头状态识别单元通过功...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶光平，叶景好，苏玮，李冬青，魏锡亮，王金来，吴刚，严林冲，
申请(专利权)人：马钢集团控股有限公司，马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：