simoiond425在廣州珠江鋼鐵2#分層機(jī)組矯直機(jī)中的應(yīng)用

simoiond425在廣州珠江鋼鐵2#分層機(jī)組矯直機(jī)中的應(yīng)用

1珠鋼2#分段機(jī)組隨著廣州珠江軌道鋼（以下簡(jiǎn)稱珠鋼）生產(chǎn)能力的提高，珠鋼2號(hào)卷的平整能力不足，大量1.8.3.0mm的板卷出現(xiàn)了輕微的浪費(fèi)。針對(duì)這一問題我們提出了對(duì)2#分卷機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造的方案。2矯直機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在2#分卷剪機(jī)和出口夾送輥之間增加一臺(tái)非動(dòng)力驅(qū)動(dòng)15輥多輥矯直機(jī)。該矯直機(jī)具有整體擺動(dòng)功能,是為帶鋼的切頭切尾收集讓出空間而設(shè)計(jì)的。矯直的上部分具有上下打開的功能和前后、左右相對(duì)擺動(dòng)的功能。上下打開的功能是為解決帶鋼快速穿帶而設(shè)計(jì)的,前后相對(duì)擺動(dòng)功能是為解決不同板厚需要的矯直程度而設(shè)計(jì)的,左右相對(duì)擺動(dòng)功能則是為消除鋼板單邊浪而設(shè)計(jì)的。為滿足生產(chǎn)上的各種要求,需改造原接料板、尾料夾送輥及部分液壓管路,加強(qiáng)矯直機(jī)處的鋼梁,特制矯直機(jī)安裝底座。電氣采用西門子伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng),獨(dú)立操控臺(tái),運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及觸摸屏控制。為了達(dá)到矯直鋼板的功能,多輥矯直機(jī)必須能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:(1)四個(gè)支柱能夠?qū)崿F(xiàn)四邊(四軸)同步、單邊(雙軸)同步功能。(2)能夠準(zhǔn)確調(diào)速、定位。(3)能夠自動(dòng)調(diào)零,保證上下部矯直輥組處于平行狀態(tài)。(4)根據(jù)指令實(shí)現(xiàn)前后、左右傾斜,保證矯直機(jī)的矯直效果。(5)定位精度≤0.1mm,調(diào)零平行度≤0.5。由于通用的PLCCPU掃描周期較長(zhǎng),可能造成四個(gè)支柱運(yùn)動(dòng)速度和行程不同步導(dǎo)致矯直效果不理想,甚至損壞機(jī)械結(jié)構(gòu)。因此,系統(tǒng)采用了Siemens公司的運(yùn)動(dòng)控制模塊SimotionD425來(lái)進(jìn)行同步和位置控制,以保證同步運(yùn)動(dòng)時(shí)四(二)個(gè)支柱運(yùn)動(dòng)速度和行程的嚴(yán)格一致,避免損壞機(jī)械結(jié)構(gòu)。由于矯直機(jī)對(duì)精度要求較高,而且矯直機(jī)工作時(shí)要克服鋼板的應(yīng)力而產(chǎn)生較大的堵轉(zhuǎn)扭矩,因此選用伺服電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。伺服電機(jī)可控性好,堵轉(zhuǎn)扭矩可達(dá)到額定扭矩的4倍,可以滿足矯直機(jī)的需求。3電機(jī)、模塊設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。根據(jù)機(jī)械部分和電氣部分的技術(shù)方案要求,圖1中的控制單元選用SimotionD425;電源模塊選用10kW非調(diào)節(jié)型電源模塊(SmartLine);電機(jī)模塊選用兩塊3.0A的雙軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,連接四個(gè)1FT6伺服電機(jī)。由于本系統(tǒng)需要使用24個(gè)輸入端口和6個(gè)輸出端口,因此端子模塊選用一塊TM1524點(diǎn)輸入輸出模塊和一塊TM1716點(diǎn)輸入輸出模塊。4simol設(shè)置的功能SIMOTION是為那些運(yùn)動(dòng)控制起著主導(dǎo)作用的機(jī)器而設(shè)計(jì)的。主要應(yīng)用于那些控制要求復(fù)雜、高速、精確運(yùn)動(dòng)的機(jī)器上。SIMOTION系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)提供的一種簡(jiǎn)單、靈活的控制系統(tǒng)。為了確保成為最佳的控制方案,新系統(tǒng)的功能得到了很大程度的擴(kuò)展。除了運(yùn)動(dòng)控制功能以外,還綜合了在大多數(shù)機(jī)器上經(jīng)常會(huì)涉及到的其它兩種控制功能:邏輯控制和工藝控制功能。通過(guò)這種功能上的綜合,使得所有的運(yùn)動(dòng)控制功能,以及與運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的邏輯控制功能均可由一個(gè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。它具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)獨(dú)立元件間影響響應(yīng)時(shí)間的接口不需要。(2)節(jié)省了為這些中間接口進(jìn)行編程及診斷的投入。(3)整個(gè)機(jī)器的編程及診斷不僅規(guī)范,而且象PLC一樣開放、透明。SIMOTION系統(tǒng)主要是由工程開發(fā)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)軟件模塊和硬件平臺(tái)三部分組成。工程開發(fā)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)由一個(gè)系統(tǒng)解決所有運(yùn)動(dòng)控制、邏輯及工藝控制的問題,并且它還能夠提供所有必要的工具,從編程到參數(shù)設(shè)定,從測(cè)試調(diào)試到故障診斷。實(shí)時(shí)軟件模塊提供了眾多的運(yùn)動(dòng)控制及工藝控制功能。針對(duì)某一特定的機(jī)器所需的功能,靈活地選擇相關(guān)的模塊。硬件平臺(tái)是SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。它能使由工程開發(fā)系統(tǒng)所開發(fā)的且使用了實(shí)時(shí)軟件模塊的應(yīng)用程序可以運(yùn)行在不同的硬件平臺(tái)上,用戶可以選擇最適合自己機(jī)器的硬件平臺(tái)。SIMOTIOND(見圖2)的功能集成在新的SINAMICSS120多軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制模板上,使之成為一個(gè)極其緊湊的擁有控制器及驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)。將運(yùn)動(dòng)控制與驅(qū)動(dòng)器功能集成在一起,使得系統(tǒng)具有極快的響應(yīng)速度。SIMOTIOND具有三種性能版本(D425、D435、D445),均能確保最大的分級(jí)能力和靈活性。第一種規(guī)格是SIMOTIOND425,它適用于中小型規(guī)模的性能要求,帶有兩個(gè)具有時(shí)鐘同步的集成PROFIBUS接口以及兩個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)接口。5simotond425用于沖浪機(jī)5.1自動(dòng)調(diào)零的控制矯直機(jī)按照其機(jī)械和電氣技術(shù)要求,必須具有自動(dòng)調(diào)零的功能。在每次通電開啟系統(tǒng)時(shí),按一下操作臺(tái)上的“調(diào)平”按鈕,觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零。由于本矯直機(jī)的下部矯直輥組形成的平面是固定的,不能上下移動(dòng),而上部矯直輥組可由四個(gè)電機(jī)軸控制上下移動(dòng),因此以下部矯直輥組作為參考平面,通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)電機(jī)軸的位置來(lái)使上部矯直輥組形成的平面與下部矯直輥組形成的平面處于平行狀態(tài)。5.2鋼板相對(duì)擺動(dòng)控制在對(duì)帶鋼進(jìn)行矯直時(shí),需要控制矯直機(jī)的上部平面上下移動(dòng)以解決帶鋼快速穿帶并保持與下部平面的相對(duì)平行狀態(tài),控制前后相對(duì)擺動(dòng)以解決不同板厚需要的矯直程度,控制左右相對(duì)擺動(dòng)以消除鋼板單邊浪型。我們定義四個(gè)軸為ABCD軸,見圖3。按照上面所述要求,需要控制四邊(ABCD)同步上下移動(dòng),或控制單邊(AB、BC、CD、AD)上下移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)矯直機(jī)帶鋼平整的功能要求。5.3驅(qū)動(dòng)程序模塊參數(shù)的讀取在程序開發(fā)中,需要實(shí)時(shí)獲取驅(qū)動(dòng)模塊的參數(shù)值,如軸的位置、速度、電流、功率、扭矩、扭矩輸出率等,以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。6橋直機(jī)運(yùn)行效果珠鋼在2#分卷剪機(jī)和出口夾送輥之間增加了一臺(tái)15輥