驅動系統對冷軋圓盤剪改造的影響范文

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《四川冶金雜志》2015年第一期

1圓盤剪改造后要求達到的工藝要求

1．1切邊原板技術參數帶鋼厚度：0．25mm～1．2mm帶鋼寬度：650mm～1250mm

1．2切邊后帶鋼參數成品寬度：660mm～1120mm

1．3園盤剪工藝要求機組運行速度：Vmax＝150m／min機組穿帶速度：24m／min園盤剪開口度：600mm～1300mm

1．4剪切工藝精度園盤剪側間隙調整精度≤±0．01mm園盤剪重合度調整精度≤0．05mm開口度調整精度≤0．1mm單邊剪切廢邊寬度：3mm～5mm

2工藝對圓盤剪電氣控制的要求

（1）左右刀盤主傳動采用變頻器控制交流電機分別傳動。（2）開口度調整機構采用電機驅動，通過絲杠調節。根據工藝參數自動調節，精度可以滿足單邊誤差不大于0．1mm。工藝參數輸入及調節參數在現場操作臺HMI畫面顯示。（3）刀盤側隙調整機構采用電機驅動通過螺旋副驅動斜楔滑塊上下移動，推動上主軸產生微量的軸向位移，以滿足不同的刃間側隙要求。根據側隙工藝參數自動調節，調整精度可達到±0．01mm。工藝參數輸入及調節參數在HMI畫面顯示。（4）刀盤重合度調整機構驅動一對蝸桿蝸輪副和齒輪副，帶動上下偏心套旋轉，改變偏心距以達到不同的剪切重合度要求。根據重合度工藝參數自動調節，調整精度可達到0．05mm。工藝參數輸入及調節參數在HMI畫面顯示。

3根據圓盤剪的工藝控制要求對電控系統進行了如下配置

3．1圓盤剪電控系統配置概況整個圓盤剪控制系統采用1套SIE－MENSES7－300實現全部控制任務，左右刀盤主傳動采用2套變頻器控制，變頻器采用SIEMENSMM440驅動。為了實現高精度定位要求，開口度調節，左右刀盤側隙調節及刀盤重疊量的調節采用SINAMICSS120驅動系統，工藝調節參數輸入和狀態顯示采用HMI（MP277）方式。S7－300，SINAMICSS120系統，MM440及HMI之間通過PRO－FIBUS－DP總線控制。圓盤剪S7－300控制系統組態網絡結構如圖1所示。

3．2SINAMICSS120驅動系統配置情況圓盤剪的開口度及刀盤側隙和重疊量控制是本次圓盤剪改造關注的控制重點。根據高精度的控制要求我們選擇了SINAMICSS120驅動系統，利用S120的伺服控制功能實現高精度的定位控制。SINAMICSS120驅動控制系統是西門子公司最新推出的集V／F，矢量控制及伺服控制于一體的多軸驅動控制系統。具有模塊化的設計，各模塊間通過高速驅動接口DRIVE＿CLIQ相互連接。SINAMICSS120驅動系統的主要組成及配置控制模塊2塊；電源模塊1塊；電機模塊3塊；直流＋24V電源模塊：用于系統的控制部分供電。SINAMICSS120伺服驅動系統的配置圖如圖2。

3．3SINAMICSS120作為基本定位控制的工作模式S120驅動系統的基本定位模式功能有以下5種方式：（1）基本定位—點動（Jog）：用于手動方式移動軸，通過按鈕使軸移動至目標位；（2）基本定位—回零（Homing／Refer－ence）：用于定義軸的參考點或運行中回零；（3）基本定位—限位模式（Limit）：用于限制軸的速度及位置；（4）基本定位—程序步模式（TraversingBlocks）：可以自動執行一個完整的程序；（5）基本定位—手動數據輸入（MDI）：目標位置及運行速度可由PLC或上位機控制。根據圓盤剪工藝控制的要求我們首先進行的硬件配置是激活基本定位功能，根據側間隙及重疊量不同的調整階段，選擇是根據位置的零點標定還是不同的厚度規格進行間隙調節。配置有關的模式控制參數實現自動定位功能。

3．4S7－300與SINAMICSS120的通訊為了確保通信正常，在硬件組態時要完成S7－300與SINAMICSS120的站地址及網絡參數的數據一致性設置。程序編寫上借助系統功能塊SFC14／SFC15進行周期性數據通訊，本項目中我們只使用周期數據。S120系統提供3種報文結構：（1）標準報文，該報文滿足Profidrive規范，使用該報文結構時內部過程參數自動鏈接；（2）Siemense報文，針對不同的應用選用不同的報文結構；（3）自由報文，這個報文要求使用者對驅動器的相關參數進行手動鏈接，但是為使用者提高了靈活性和開放性?；诒鞠到y的應用我們選擇了Siemense報文下的用于基本定位的Siemense110報文結構。

4電控系統的組態調試

S120驅動系統的硬件組態及調試主要通過西門子的STARTER工具軟件完成。STARTER軟件可以實現以下功能：硬件的組態和硬件識別（帶有DRIVE＿CLIQ接口）；驅動參數的設置；動態特性的調試；故障診斷；程序的下裝及上裝。通過STARTER軟件完成電控控制系統的組態和調試還是比較方便?？梢酝ㄟ^在線聯機后的Commissioning〉ControlPanel功能界面完成單機調試及通過Trace／Fun－tionGenerator功能界面完成電機的動態特性優化調試。

5圓盤剪改造后的效果

通過對圓盤剪改造，在圓盤剪調試結束投入運行后，根據改造前的工藝設計要求進行檢測。對圓盤剪的開口度自動調節，左右刀盤的側隙自動調節和左右刀盤的重疊量自動調節精度值進行實際測量達到工藝要求，HMI控制畫面的參數設定及位置反饋顯示準確。刀片運行狀況良好，沒有出現刀片異常磨損現象。特別是圓盤剪的重疊量及側間隙調整定位精度高，設備運行穩定性高。提高了產品的切邊質量，減輕了生產人員的勞動強度，實現了改造目標。

作者：唐林清單位：攀枝花鋼釩有限公司冷軋廠