摆剪 命令伺服课件

1、DANIELIAutomationD-STRAND COMMON SERVICES19D 摆剪 命令伺服Table of contents D STRAND COMMON SERVICES1Table of contents21ZONE DESCRIPTION31.1Zone Lay-out and Main Characteristics31.2Zone Equipment Description41.2.1Pinch rolls41.2.2Measure roll41.2.3Cut to length52BCS CUT SHEAR SYSTEM62.1SH - SHEAR CTRL PLC

2、62.1.1SH1 - START - Stop Pendulum Shear62.1.1.1Involved Equipment62.1.1.2Information Flow72.1.1.3Description72.1.1.4Manual Mode Description102.1.1.5Emergency122.2PERMISSIVES AND INTERLOCKS132.2.1.1Operators Interfaces133DRT DISCHARGE ROLLER TABLE153.1EQUIPMENT153.1.1.1Arrangement153.1.1.2Operating S

3、equence163.2PERMISSIVES AND INTERLOCKS173.3OPERATOR BASIC INTERFACES183.3.1Operators Interfaces191 区域说明1.1 区域布置和主要特点区域内设备的功能是剪切和传送板坯。 区域布置如下：图 1 区域设备布置图 1.2 区域设备说明剪切功能区包括下列设备： n 测量辊n 剪子入口夹送辊n 剪子n 剪子入出口夹送辊 n 剪子中间辊n 剪子后辊道1.2.1 夹送辊夹送辊由调速电机驱动。浇铸期间剪子夹送辊运行在浇铸速度，当板坯离开拉矫辊后夹送辊运送坯尾。 剪子夹送辊也用来在插入和收回周期运送引锭杆 (参考引

4、锭杆章节)。剪子后的辊道用来传送剪切后的板坯。每次剪切后辊道速度跟随加热炉辊道速度，板坯进入加热炉后恢复到正常速度。1.2.2 测量辊通过安装在测量辊上的编码器测量板坯长度，执行首次剪切前测量辊才上升接触板坯。如果测量辊故障，根据拉矫夹送辊编码器计算板坯长度。1.2.3 定长剪切系统从2级获取剪切程序，比较下块板坯长度和测量长度，并生成剪切启动信号。下图表明如何进行控制：图 2 定长剪切控制框图 首次剪切当板坯头部到达剪切点时执行首次剪切；通过引锭杆跟踪功能检测坯头位置。引锭杆插入后允许首次剪切。浇铸启动执行完一次剪切后，首次剪切复位重置。定长剪切首次剪切执行后系统根据从2级接收的剪切程序执行

5、剪切。根据从2级接收的生产计划生成剪切程序。为了优化PLC检测到的事件需更新计划；事件有：- 浇次结束 ( 坯尾)- 板坯宽度调整- 临时停浇mix steel separation (not provided for ALGOMA project.)HMI上显示从2级接收的剪切程序。如果2级故障，操作员可以更改剪切程序。2 BCS 剪子系统2.1 SH 剪子控制PLC2.1.1 SH1 起-停摆式剪目的：剪子位于连铸机出口，旋转除鳞机后。剪子功能包括：- 执行切头- 定长剪切板坯- 紧急状态下切废- 执行切尾图 1 摆式剪 2.1.1.1 相关设备系统包括：- 摆式剪- 液压移动摆架，比例阀

6、驱动 (25D10CPH-Y121)- 2 台交流电机 (25D10GRC-M101-M111) 驱动剪刃，通过偏心轴联接 - 液动压板，比例阀控制(25D10CPH -Y501)- 剪子入口辊 (26D11VRC-M181-M182)- 入口夹送辊 (26D10PRI-M201-202)，下辊固定且上辊可动- 中间辊 (26D12VRC-M251)- 出口夹送辊 (26D11VRC-M301-302) ，下辊固定且上辊可动- 废料门2.1.1.2 信息流图2 剪子控制信息流2.1.1.3 说明摆架比例阀(25D10CPH-Y121)驱动液压活塞来移动摆架，利用电位计型位置传感器反馈摆架位置。

7、初始位 ( 零位 ) is considered the vertical position.一个剪切周期摆架的移动如下：1) 后退到 P1，采用速度和位置控制2) 前进直到剪刃开始剪切板坯，采用速度和位置控制3) 前进直到剪刃脱离板坯，液压缸内油被排出(旁通阀)并且摆架由板坯拖动 (剪切只通过偏心电机执行)4) 前进到 P2，采用速度和位置控制5) 回到初始位，采用速度和位置控制剪刃上下剪刃安装在摆架内。两台交流电机 (25D10GRC-M101-M111)，连接到一个齿轮箱通过一个偏心轴控制剪刃位置 (起/停模式)。下剪刃刚性装配，上剪刃通过两个液压安全缸(25D10CPH -Y161-1

8、62)连接到轴上，缓冲剪切震动；没有剪切时液压缸载荷，缸内油压大约160 bar，正常情况下剪切时的压力能升到350bar，如果板坯较硬时甚至升到 468bar，后种情况下考虑到危险因素，自动化系统控制阀卸掉缸内油压，使得与板坯分开。为了安全在油路中装有最大压力阀，到达机械阈值(630 bar)时允许升高剪刃。为了补偿上剪刃得反冲在摆架两侧安两个液压缸。.两个安全液压缸的给压及两个平衡缸的启动都是由操作员通过现场控操制作箱来完成以便为剪切周期作准备。在执行剪刃的任何动作前，要等到剪刃速度为零时把电机抱闸打开。压板它和上剪刃集成到一起且位于它前方。它是用作在剪切时压下板坯及平直板头。浇铸时压板处

9、于下位；可通过HMI以手动模式移动压板。通过比例阀(25D10CPH -Y501)控制移动。入口夹送辊下辊固定，根据执行程序上辊能在两个可选位置上下移动。通过电机(25M3401-M201-202)驱动辊。安装在下辊的编码器用来在板坯离开上游测量辊后刷新板坯跟踪信息 。出口夹送辊 下辊固定，上辊能通过液压在上下位置移动，由电机驱动 (26D11VRC-M301-302)。两对夹送辊通过“铸流PLC”进行速度控制。浇铸期间剪切前出口上辊抬起，剪切后落下，来释放由于高温液压缸内产生的高压。 功能周期剪子能够执行下列剪切类型：- 单切- 切头- 定长剪切- 切废- 切尾- 事故剪切- 切样单切切头：

10、当板坯到达入口夹送辊，入口夹送辊压下的同时出口夹送辊压下；当所有允许条件满足并且“铸流PLC”发出剪切命令时，剪子启动剪切周期，从此刻自动化系统同步摆架-剪刃-压板移动，尽可能精确地在指定点剪切板坯。剪切完成剪子回到初始位。定长剪切：如上所述，通过“铸流PLC”计算并产生切头启动命令，切头后剪子自动化系统通过测量通过剪子板坯的长度(上游测量辊用来更新跟踪)计算定长剪切周期的开始。剪切时，压板压下板坯并将其矫直；下图对工作周期进行了说明。切样：要求切样时，剪子执行正常的定长剪切，接着进行又一次单切，用来切样。图 3 单切摆架和剪刃周期坯头矫直的压板周期(压板由开/关阀控制，浇铸时其位置保持低于上

11、剪刃，直到操作员从就地控制台执行移动。) 切废切尾：最后一次定长剪切完成后，剪刃不执行减速/重定位周期，而是保持恒定速度，摆架后退，准备新的剪切，为了同步剪刃移动比正常剪切速度快。当板坯离开测量辊后，系统利用安装在入口夹送辊上的编码器更新尾部跟踪。事故剪切：铸流PLC检测到紧急情况时自动启动事故剪切，或者操作员按下生产线的其中之一切废按钮可手动启动事故剪切。两种情况下，剪子周期与前面叙述的完全相同。废品剪切：用于剪切掉不满足机械/化学特性的板坯部分，浇铸期间随时可以执行。铸流 PLC 将需剪切的长度和剪切编号传送给剪子PLC，剪切编号定义将要切掉的板坯进行单次剪切还是多次剪切(碎断)，例如需切

12、掉 2000mm板坯，剪切4次 500mm。下图说明了切废的工作周期。图 4 切废摆架和剪刃周期摆架故障时的剪切摆动液压缸(25M3401-Y121-122)出现故障时，可以不移动摆架在垂直位置进行剪切；这样可以在浇铸结束前不浪费材料。自动化系统检测到故障的情况下，首先向操作员指示报警状态，如果浇铸速度低于2.5m/min则允许紧急手动剪切。2.1.1.4 手动模式说明手动剪切起/停何处执行由指定的操作员从剪子维护站 (=26E01LCS08)执行何时执行如果按下一次执行一个剪切周期，如果保持压下执行碎断周期如何执行剪切启动发光按钮剪切停止按钮如何指示运行指示灯：剪子执行剪切周期时变亮启动剪切

13、的允许连锁有：þ 主要急停没有压下þ 剪子准备好 (控制站有指示灯)þ 引锭杆已收回þ 允许本地控制 (控制站有钥匙选择开关)通过这些按钮，操作员能随时决定执行剪切或碎断，无论自动程序是否有效。控制箱上的另一个按钮用于高压剪切，特殊情况下操作员可以忽略关于“安全液压缸最大压力”固定在468bar的报警，执行剪切；这种情况下系统将执行紧急程序，仅当压力超过560bar时才打开剪刃。摆架点动向前/向后何处执行由指定的操作员从剪子维护站 (=26E01LCS08)执行何时执行移动摆架用于剪子维护如何执行点动向前/向后选择开关如何指示摆架向前 (Ready)指示

14、灯：当摆架到达前限位时变亮摆架向后 (Home)指示灯：当摆架到达后限位时变亮摆架点动的允许连锁有：þ 剪子不在自动模式þ 主要急停没有压下þ 本地控制允许 (控制站有指示灯)þ 液压系统运行剪刃点动向前/向后何处执行由指定的操作员从剪子维护站 (=26E01LCS08)执行何时执行移动剪刃用于维护 如何执行点动向前/向后选择开关如何指示无指示剪刃点动的允许连锁有：þ 剪子不在自动模式þ 主要急停没有压下þ 本地控制允许 (控制站有指示灯)þ 电机传动就绪 压板点动向上/向下何处执行由指定的操作员从剪子维护站 (=

15、26E01LCS08)执行何时执行移动压板用于维护 如何执行测试周期按钮如何指示测试周期运行时指示灯闪烁压板点动的允许连锁有：þ 剪子不在自动模式þ 主要急停没有压下þ 本地控制允许 (控制站有指示灯)þ 液压系统运行剪刃平衡开/关何处执行由指定的操作员从剪子维护站 (=26E01LCS08)执行何时执行需要进行剪刃更换或其他维护操作时如何执行平衡开/关按钮如何指示平衡开：平衡液压缸中有压力时指示灯亮剪刃点动的允许连锁有：þ 剪子不在自动模式þ 本地控制允许 (控制站有指示灯)þ 液压系统运行剪子复位何处执行由指定的操作员通

16、过HMI执行何时执行预设定剪子位置参数用于剪切周期、更换编码器、特殊维护工作等情况如何执行压下控制站内一个按钮保持5秒允许连锁有：þ 本地控制允许 (控制站有指示灯)þ 液压系统运行þ 电机传动就绪 þ 剪子不在自动模式þ 主要急停没有压下启动复位周期时，剪子自动移动建立和存储反馈值与机械位置之间的对应关系。2.1.1.5 紧急情况主要急停按下主急停按钮时，剪子传动和液压移动停止；主急停复位时，剪子保持断电直到操作员发出新的命令。2.2 允许和连锁2.2.1.1 操作接口主操作室 (=26E00MCD01)功能说明设备类型HMI 元件报警类型剪

17、子Valve stand pilot line filter cloggedHMIsAlarm1Main shaft home position invalidHMIsAlarm3Main shaft position sensor faultHMIsAlarm2Main shaft following errorHMIsAlarm2Main Motor reducer lubrication low flowHMIsAlarm2Main Motor reducer lubrication low pressureHMIsAlarm2Main Motor reducer Filter 1 cl

18、oggedHMIsAlarm3Main Motor reducer Filter 2 cloggedHMIsAlarm3各个电机Main Motor: faultHMIsAlarm2Main Motor: warningHMIsAlarm3Main Motor: brake faultHMIsAlarm3Main Motor: brake opening faultHMIsAlarm2Main Motor: graund faultHMIsAlarm2Main Motor: high temperatureHMIsAlarm2Pedulum Swing: O.S. position senso

19、r faultHMIsAlarm2Pedulum Swing: O.S. following errorHMIsAlarm2Pedulum Swing: O.S. overtravelHMIsAlarm3Pedulum Swing: O.S. max.pressureHMIsAlarm3Pedulum Swing: D.S. position sensor faultHMIsAlarm2Pedulum Swing: D.S. following errorHMIsAlarm2Pedulum Swing: D.S. overtravelHMIsAlarm3Pedulum Swing: D.S.

20、max.pressureHMIsAlarm3Main shaft in home positionHMIsStateMain Motor reducer lubrication MIN flowHMIsStateMain Motor reducer lubrication MIN pressureHMIsStateMain Motor reducer Filter 1 cloggedHMIsStateMain Motor reducer Filter 2 cloggedHMIsStateMain Motor #1 Brake ReadyHMIsStateMain Motor #1 Brake

21、OpenHMIsStateMain Motor #2 Brake ReadyHMIsStateMain Motor #2 Brake OpenHMIsStateShear: Cut cycle interlockHMIsStateForward commandHMIsStateBackward commandHMIsStatePedulum Swing: O.S. LockingHMIsStatePedulum Swing: D.S. LockingHMIsStateShear:Cut testHMIsCommand各个电机SpeedHMIsValue/TTarget speedHMIsVal

22、ue/TRorqueHMIsValue/TPedulum Swing: target PositionHMIsValue/TPedulum Swing: O.S. PositionHMIsValue/TPedulum Swing: O.S. forward pressureHMIsValue/TPedulum Swing: O.S. reverse pressureHMIsValue/TPedulum Swing: O.S. output to valveHMIsValue/TPedulum Swing: D.S. PositionHMIsValue/TPedulum Swing: D.S.

23、forward pressureHMIsValue/TPedulum Swing: D.S. reverse pressureHMIsValue/TPedulum Swing: D.S. output to valveHMIsValue/T剪子控制站 (=26E01LCS08)功能说明设备代号设备类型入口夹送辊 Open 7PLOpen 7_LClose8PLClose8_L中间辊Open 9PLOpen 9_LClose10PLClose10_L出口夹送辊Open 11PLOpen 11_LClose12PLClose12_LKnife Balance ON16PLKnife Balance

24、 ON16_LHigh Pressure CUT17PLHigh Pressure CUT17_LFrame FWD22SSO_02Frame REV22SSO_02Motor FWD23SSO_02Motor REV23SSO_02Start24PLRun24_LStop25PHolding Plate Test26PLHolding Plate Test Run 26_LMeasuring Roll Test27PLMeasuring Roll Test Run27_LChute lifting 31PLChute Lift31_LChute Lowering32PLChute Low32

25、_LAuto/Manual mode33PLAutomatic mode ON33_L3 DRT 出料辊道3.1 设备板坯离开拉矫辊后辊道用来传送板坯，剪切后辊道用来传送板坯到加热炉。浇铸启动前插入周期辊道反转传送引锭杆。3.1.1.1 布置系统包括： · 剪子入口辊1 and 2 ，固定辊，每个辊由交流调速电机传动· 剪子入口压力辊 · 剪子入口夹送辊，可升降辊；上下辊各由一个交流调速电机传动· 剪子入口夹送辊，可升降辊；上下辊各由一个交流调速电机传动· 剪子中间辊，由一个交流调速电机驱动的可移动辊· 倾翻辊道由一个交流调速电机驱动

26、；通过液压执行机构进行倾翻。图 1 夹送辊布置图 设备列表如下： 设备电机阀Shear entry roll #125D11VRC - M181NoneShear entry roll #225D11VRC - M182NoneShear entry pinch roll25D10PRI -M201,M20225D10PRI -Y211Shear exit pinch roll25D10PRI -M301,M30225D10PRI -Y303Intermediate roll25D12VRC -M25125D12VRC -Y251Tiltable roller table25D13VRC -M

27、35125D13VRC -Y3513.1.1.2 操作顺序剪子入口夹送辊上辊升/降引锭杆插入前执行上辊提升；引锭杆头部到达上辊时上辊压下；引锭杆插入时，引锭杆尾部到达时上辊再次升起。 引锭杆收回期间上辊压下驱动引锭杆；引锭杆收回后上辊抬起。浇铸结束阶段坯尾到达拉矫夹送辊 #9时，剪子入口夹送辊压下来驱动坯尾。剪子出口夹送辊上辊升/降引锭杆插入前执行上辊提升；引锭杆头部到达上辊时上辊压下；引锭杆插入时，引锭杆尾部到达时上辊再次升起。中间辊升/降引锭杆插入前升起中间辊来引导引锭杆通过剪子；引锭杆头部到达上辊时上辊压下。浇铸期间，切头后辊升起；如果浇铸或脱尾期间启动碎断剪切，将压下中间辊直到剪切完毕

28、。入口辊和入口夹送辊电机正常情况下旋转方向和速度都跟随拉矫夹送辊的速度；引锭杆脱离后，暂时加速直到引锭杆通过辊。出口辊，出口夹送辊，中间辊，倾翻辊道电机正常情况下旋转方向和速度都跟随拉矫夹送辊的速度；引锭杆脱离后，暂时加速直到引锭杆通过辊。每次剪切后，速度跟随加热炉辊道速度，板坯一离开辊速度恢复到浇铸速度。3.2 允许和连锁升/降 连锁：说明设备代号备注急停没有动作=1液压系统 SH1 运行=1旋转连锁：说明设备代号备注急停没有动作=1电机就绪=13.3 操作基本接口自动：- 自动模式用于正常的设备操作- The automatic mode is link to the automatic

29、mode of the dummy bar- 从手动控制切换到自动模式时，根据所执行的周期启动辊道When the control is switched from manual to automatic the roller table starts according at cycle to be performed.远程手动：- 手动模式仅用于维护目的或自动控制故障的情况下- 远程手动控制时，所有操作从主控台执行 - The manual mode is link to the manual mode of the dummy bar- 从自动控制切换到手动控制时，所有移动停止- 通过相

30、应的升降按钮执行辊的升降；到达位置时按钮发光；辊移动时指示灯闪烁。- 选择要移动的辊(用按钮选择，指示灯亮表明电机被选中)并且利用夹送辊和辊道操纵杆执行电机旋转。 本地手动：- 手动模式仅用于维护目的或自动控制故障的情况。- 本地手动控制有效时，所有操作通过剪子和引锭杆控制站 =26E01LCS08执行。- The manual mode is link to the manual mode of the dummy bar- 从自动控制切换到手动控制时，引锭杆移动停止。- 通过相应的升降按钮执行辊的升降；到达位置时按钮发光；辊移动时指示灯闪烁。- 通过一个正转/反转选择开关执行电机旋转。3.3.1 操作接口主控台 (=26E00MCD01)功能说明设备类型HMI 元件报警类型For each liftable roll: lifting faultHMI