鋁帶材橫切機(jī)組的主要工作是將經(jīng)冷軋機(jī)軋制完畢的鋁帶材切去頭尾、切邊、矯直、橫切、垛板。主要設(shè)備有開卷機(jī)、切頭剪、圓盤剪、矯直機(jī)、飛剪、皮帶機(jī)、垛板臺等。飛剪是其中的關(guān)鍵設(shè)備,它在保證剪刃和機(jī)列其它設(shè)備及帶材的速度同步配合的情況下,將平動中的帶材按要求的定尺進(jìn)行高精度的剪切。圖1橫切機(jī)組的主要設(shè)備組成簡圖。
1、橫切機(jī)組電氣控制系統(tǒng)
針對鋁帶材橫切機(jī)組及飛剪的工藝特點,選擇高性能的控制元器件是滿足控制要求的關(guān)鍵。作為控制核心的PLC,選擇的是SIEMENS公司SIMATIC系列;飛剪及其它直流電機(jī)的直流驅(qū)動單元采用的是C.T公司的MENTOR--Ⅱ系列全數(shù)字直流控制裝置;飛剪電機(jī)選用低慣量電機(jī)ZFQZ-280-21B,以保證飛剪的快速啟停。
1.1 PLC系統(tǒng)介紹
PLC采用PROFIBUS總線結(jié)構(gòu)的主從方式,大大地減少了現(xiàn)場電纜及接線工作,同時系統(tǒng)的可靠性也得到較大提高,在圓盤剪操作臺和主操作臺分別設(shè)有ET-200V和S7-215分站,主操作臺的設(shè)定和顯示及圓盤剪開口度測量、垛板臺長寬測量等工作由S7-215分站的CPU獨立完成。圖2是PLC系統(tǒng)配置示意圖
主CPU是指令豐富、運(yùn)算速度快的S5-135U系列的928B,它有兩個16位微處理器(80186)和一個16位的STEP5處理器(AM29116),其一千條典型用戶程序的運(yùn)行時間只有0.9mS;
高速計數(shù)模板是IP281,它有兩路高計數(shù)頻率為250kHz的計數(shù)通道,9種工作模式及6種中斷方式;
1.2 直流驅(qū)動系統(tǒng)
MENTOR--Ⅱ系列全數(shù)字直流控制裝置具有典型的雙閉環(huán)控制特性,全數(shù)字菜單式參數(shù)設(shè)定,并可在線調(diào)整,可編程的模擬量和開關(guān)量輸入輸出,速度反饋可選擇電樞電壓、測速發(fā)電機(jī)和碼盤,電流環(huán)參數(shù)自整定功能,裝置自檢功能,自帶小功率磁場驅(qū)動及可配套的磁場控制模塊FXM5,可編程選件模板MD29可以實現(xiàn)"中心卷取"等控制功能。
為保證系統(tǒng)工作的快速性,所有直流驅(qū)動單元都選用可四象限工作的全數(shù)字直流控制裝置。其中開卷機(jī)還選用了MD29模板進(jìn)行張力控制。
2、飛剪控制系統(tǒng)
2.1 工藝情況
旋轉(zhuǎn)式飛剪每旋轉(zhuǎn)一圈完成一次剪切,測量輥計長脈沖碼盤提供送料輥送過的帶材長度情況,剪刃位置檢測碼盤自動定位,采用"雙位置逼近----速度同步"控制方式控制飛剪剪刃加速段的速度,使得剪刃進(jìn)入咬合的同時,通過的帶材長度正好是需要的板材定尺,同時剪刃的水平速度分量正好和帶材的速度相等,同步剪切完成后,按照"期望零點減速法"控制飛剪減速,并準(zhǔn)確地停在上死點(高速剪切短定尺板材時,飛剪會在合適的切換點從減速切換到加速,繼續(xù)下一次剪切),從而地完成一次定尺剪切。圖3 是飛剪速度控制相關(guān)的主要設(shè)備及系統(tǒng)構(gòu)成圖。