Система автоматизации участка ножниц поперечного резания листового прокатного стана

Система автоматизации участка ножниц поперечного резания реализует управление последовательным линейным технологическим процессом в рамках комплексной автоматизированной системы управления листовым прокатным станом, которая включает в себя системы: управления электроприводами (СУ ЭП), измерения длины листа (СИ ДЛ), формирования задания мерной длины (СФЗ МД).
Участок ножниц поперечного резания имеет следующее технологическое оборудование:
рольганг 7 перед ножницами;
устройство установки листа (манипуляторы 2, смещающие лист к борту рольганга для выравнивания его вдоль этого борта с целью обеспечения перпендикулярности поперечного реза);
ножницы поперечного резания 3 с механизмом прижима листа;
устройство уборки обрези 4, выполненное в виде тележки, совершающей возвратно-поступательные движения от ножниц к контейнеру обрези 5 (сброс обрези производится открыванием дна тележки);
качающийся рольганг 6, совершающий качательное движение вместе с перемещением верхнего ножа ножниц;
рольганг 7 за ножницами;
передвижной упор 8, устанавливаемый в соответствии с заданной мерной длиной реза и снабженный механизмом подъема и опускания щита упора.
Технологический процесс, характеризующийся последовательностью операций, иллюстрируется графиком перемещения, по оси абсцисс которого отложено время, а по оси ординат — расстояние с координатами расположения оборудования участка.
Координаты положения переднего конца листа отмечены точками: 1 — поступление листа на рольганг перед ножницами; 2 — остановка листа для выравнивания у борта рольганга; 3 — окончание выравнивания листа; 4 — установка листа для резания переднего конца; 5 — окончание резания переднего конца; 6 — установка листа на мерный рез (в данном случае деление на две части) при перемещении по рольгангам; 7 — окончание резания листа с включением рольгангов качающегося и за ножницами; 8 — включение рольганга перед ножницами для транспортирования второй части листа для резания заднего конца; 9 — остановка второй части листа для отрезания заднего конца; 10 — окончание резания заднего конца и выключение рольганга.
Функциональная схема СУ ЭП приведена на рис. Она реализует управление частотно-регулируемыми комплектными электроприводами Simovert master drives механизмов с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Электрическая принципиальная схема СУ ЭП показана на рис.
Главный привод ножниц (привод механизма резания) I выполнен двухдвигательным для уменьшения суммарного момента инерции (два двигателя управляются по схеме «ведущий-ведомый» по связи SIMOLINK с заданным коэффициентом распределения нагрузок по моменту 0,5).
Программно-логическое управление приводами осуществляет программируемый контроллер SIMATIC S-7-400 по сети Profibus, связывающей пульт управления ПУ через систему модулей удаленного ввода-вывода сигналов управления и сигнализации типа ЕТ200М и текстовую панель оператора ОР17 с программируемой функциональной клавиатурой для вывода технологических сообщений, параметров и задания режимов работы.
Сигналы датчиков положения механизмов и проката поступают на входные модули контроллера и обрабатываются программой диагностирования и контроля состояния объекта. С выходных модулей контроллера поступают сигналы включения электромагнитов систем гидроуправления (ГУ) механизмами прижима листа и другими вспомогательными механизмами.
В СУ ЭП выполняются в автоматическом режиме следующие группы операций:
остановка и выравнивание листа перед резом;
установка листа на мерный рез при безупорной остановке рольгангов, приводы которых работают в позиционном режиме, или с передвижным упором при повышенной точности резания (приводы II);
управление главным приводом в позиционном режиме с включением прижимов листа на время резания (привод I);
управление устройством уборки обрези, тележка которого в перерыве между резаниями совершает цикл движений, возвращаясь в исходное положение (привод VI).
В функции ручного управления оператора участка входят: установка листа для отрезания концов, которые могут иметь различную форму и протяженность дефектной части («язык»); разрешение на включение каждой из описанных групп операций автоматического управления; задание технологических режимов работы участка и управление всеми операциями в наладочном режиме.
Значение L используется для задания положения передвижного упора или задания позиционному приводу рольгангов в режиме безупорной остановки листа.
Для измерения текущей длины листа (от передней кромки до линии реза) при движении его по рольгангам предназначена СИ ДЛ.
Принцип бесконтактного измерения длины листов основан на контроле положения передней кромки листа на базовых расстояниях от линии резания (реперных метках) с измерением текущей координаты в промежуточных положениях путем счета количества импульсов, поступающих от импульсного датчика, связанного с роликом рольганга.