冷轧中飞剪的控制原理
2014-11-10郝艳平
郝艳平
摘 要：飞剪是一种能快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备，是冶金轧钢行业、高速线材及螺纹钢定尺剪断机，是现代轧制棒材剪断中的产品，具有耗电少、投资成本低的特点。主要用途：飞剪常用于轧钢，造纸等生产线上。
关键词：工作原理 控制原理 传动 机构动作
中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0065-02
飞剪安放在轧制线的后部，将轧件切成定尺或仅切头切尾。在冷、热带钢车间的横剪机组、重剪机组、镀锌机组和镀锡机组里都配置有各种不同类型的飞剪，将带钢剪成定尺或裁成规定重量的钢卷。广泛采用飞剪有利于使轧钢生产迅速向高速化、连续化方向发展。
由飞剪的剪切力是由飞剪电动机的功率，及其传动轴系在加速时的惯量合成的。当剪刃达到剪切开始点时速度的水平分量要与带钢同步。所以，飞剪的传动控制目标是准确升速达到带钢的剪切速度；飞剪剪切后的回位的正确停车。
3 飞剪的运动过程
飞剪的运动过程可以分为三个阶段，即启动加速段、剪切段、减速定位段。
3.1 启动加速段
在启动加速段，剪刃由零速启动到与轧件线速度相同步（切头时乘以超前系数，切尾乘以滞后系数）。启动加速段的加速度可以采用定加速度方式，也可以采用变加速度方式，变加速度方式的优点是在低于最大线速度的场合，可以减小电动机的启动电流。
3.2 剪切段
剪切段分为剪切前段和剪切后段。
剪切前段指当剪刃与轧件接触到上下剪刃合口位这一过程。在这一阶段中，轧件的线速度是水平方向，而剪刃的线速度是切线的方向，因此剪刃在水平方向的分速度为当轧件直径较大时，这一因素影响是不容忽视的，否则轧件的线速度和剪刃水平方向线速度不同，轧件和剪刃之间的作用力会损伤剪刃。
剪切后段的情况与剪切前段相似，只是过程相反。这时轧件已经被切断，但是还要保持剪刃的速度与轧件相同步，直至剪刃与轧件脱离进入减速定位段。
3.3 减速定位段
在这个阶段中，控制系统由速度-电流双环控制切换为位置-速度-电流三环控制，是典型的位置闭环随动系统。位置闭环应采用比例-积分调节方式，这将使得剪刃在停止位置没有静差，有利于剪切的准确性。但是由于传递函数阶数增加，影响稳定性，在调节器参数配置上要精确计算。
4 飞剪传动
见图2。
5 机构动作描叙
（1）根据钢卷长度和钢卷进入轧机的长度机组自动降速，在焊缝未焊缝检测器前带钢速度应小于等于过焊缝速度。
（2）由轧机入口焊缝探测器发出焊缝达到，机组开始精确计算轧机中钢带长度。
（3）机组计算动态变规格斜锲长度计算，确定动态变规格点，或过焊缝辊缝输出点。
（4）轧机速度控制系统进入前置控制模式，厚度控制系统关闭。
（5）各机架输出最佳板形辊缝。
（6）当焊缝通过N+1机架后，机组向N机架输出稳态辊缝，输出新窜辊值、弯辊值。
（7）当带钢焊缝进入倒数第二个机架时，飞剪夹送辊启动后，飞剪夹送辊夹紧、1#卷取机夹送辊启动后，1#卷取机夹送辊夹紧，（2#卷取机夹送辊启动，2#卷取机夹送辊夹紧；磁性皮带启动）。
（8）机组根据人工选择飞剪剪切点的要求计算剪切时间。
（9）飞剪剪刃在未接触钢带前，飞剪应按一定加速度达到等于带钢速度。
（10）飞剪转鼓轴上装有编码器，在飞剪剪切完毕后，准确确定飞剪剪刃停机位置。
参考文献
[1] 张亮，张期.冷轧中飞剪的控制原理[J].电气开关，2003（2）.
[2] 宋蕾.冷轧过程控制模型优化设定研究[D].辽宁科技大学，2008.
[3] 丁修.轧制过程自动化|M|.北京：冶金工业出版社，2000.endprint
摘 要：飞剪是一种能快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备，是冶金轧钢行业、高速线材及螺纹钢定尺剪断机，是现代轧制棒材剪断中的产品，具有耗电少、投资成本低的特点。主要用途：飞剪常用于轧钢，造纸等生产线上。
关键词：工作原理 控制原理 传动 机构动作
中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0065-02
飞剪安放在轧制线的后部，将轧件切成定尺或仅切头切尾。在冷、热带钢车间的横剪机组、重剪机组、镀锌机组和镀锡机组里都配置有各种不同类型的飞剪，将带钢剪成定尺或裁成规定重量的钢卷。广泛采用飞剪有利于使轧钢生产迅速向高速化、连续化方向发展。
由飞剪的剪切力是由飞剪电动机的功率，及其传动轴系在加速时的惯量合成的。当剪刃达到剪切开始点时速度的水平分量要与带钢同步。所以，飞剪的传动控制目标是准确升速达到带钢的剪切速度；飞剪剪切后的回位的正确停车。
3 飞剪的运动过程
飞剪的运动过程可以分为三个阶段，即启动加速段、剪切段、减速定位段。
3.1 启动加速段
在启动加速段，剪刃由零速启动到与轧件线速度相同步（切头时乘以超前系数，切尾乘以滞后系数）。启动加速段的加速度可以采用定加速度方式，也可以采用变加速度方式，变加速度方式的优点是在低于最大线速度的场合，可以减小电动机的启动电流。
3.2 剪切段
剪切段分为剪切前段和剪切后段。
剪切前段指当剪刃与轧件接触到上下剪刃合口位这一过程。在这一阶段中，轧件的线速度是水平方向，而剪刃的线速度是切线的方向，因此剪刃在水平方向的分速度为当轧件直径较大时，这一因素影响是不容忽视的，否则轧件的线速度和剪刃水平方向线速度不同，轧件和剪刃之间的作用力会损伤剪刃。
剪切后段的情况与剪切前段相似，只是过程相反。这时轧件已经被切断，但是还要保持剪刃的速度与轧件相同步，直至剪刃与轧件脱离进入减速定位段。
3.3 减速定位段
在这个阶段中，控制系统由速度-电流双环控制切换为位置-速度-电流三环控制，是典型的位置闭环随动系统。位置闭环应采用比例-积分调节方式，这将使得剪刃在停止位置没有静差，有利于剪切的准确性。但是由于传递函数阶数增加，影响稳定性，在调节器参数配置上要精确计算。
4 飞剪传动
见图2。
5 机构动作描叙
（1）根据钢卷长度和钢卷进入轧机的长度机组自动降速，在焊缝未焊缝检测器前带钢速度应小于等于过焊缝速度。
（2）由轧机入口焊缝探测器发出焊缝达到，机组开始精确计算轧机中钢带长度。
（3）机组计算动态变规格斜锲长度计算，确定动态变规格点，或过焊缝辊缝输出点。
（4）轧机速度控制系统进入前置控制模式，厚度控制系统关闭。
（5）各机架输出最佳板形辊缝。
（6）当焊缝通过N+1机架后，机组向N机架输出稳态辊缝，输出新窜辊值、弯辊值。
（7）当带钢焊缝进入倒数第二个机架时，飞剪夹送辊启动后，飞剪夹送辊夹紧、1#卷取机夹送辊启动后，1#卷取机夹送辊夹紧，（2#卷取机夹送辊启动，2#卷取机夹送辊夹紧；磁性皮带启动）。
（8）机组根据人工选择飞剪剪切点的要求计算剪切时间。
（9）飞剪剪刃在未接触钢带前，飞剪应按一定加速度达到等于带钢速度。
（10）飞剪转鼓轴上装有编码器，在飞剪剪切完毕后，准确确定飞剪剪刃停机位置。
参考文献
[1] 张亮，张期.冷轧中飞剪的控制原理[J].电气开关，2003（2）.
[2] 宋蕾.冷轧过程控制模型优化设定研究[D].辽宁科技大学，2008.
[3] 丁修.轧制过程自动化|M|.北京：冶金工业出版社，2000.endprint
摘 要：飞剪是一种能快速切断铁板、钢管、纸卷的加工设备，是冶金轧钢行业、高速线材及螺纹钢定尺剪断机，是现代轧制棒材剪断中的产品，具有耗电少、投资成本低的特点。主要用途：飞剪常用于轧钢，造纸等生产线上。
关键词：工作原理 控制原理 传动 机构动作
中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0065-02
飞剪安放在轧制线的后部，将轧件切成定尺或仅切头切尾。在冷、热带钢车间的横剪机组、重剪机组、镀锌机组和镀锡机组里都配置有各种不同类型的飞剪，将带钢剪成定尺或裁成规定重量的钢卷。广泛采用飞剪有利于使轧钢生产迅速向高速化、连续化方向发展。
由飞剪的剪切力是由飞剪电动机的功率，及其传动轴系在加速时的惯量合成的。当剪刃达到剪切开始点时速度的水平分量要与带钢同步。所以，飞剪的传动控制目标是准确升速达到带钢的剪切速度；飞剪剪切后的回位的正确停车。
3 飞剪的运动过程
飞剪的运动过程可以分为三个阶段，即启动加速段、剪切段、减速定位段。
3.1 启动加速段
在启动加速段，剪刃由零速启动到与轧件线速度相同步（切头时乘以超前系数，切尾乘以滞后系数）。启动加速段的加速度可以采用定加速度方式，也可以采用变加速度方式，变加速度方式的优点是在低于最大线速度的场合，可以减小电动机的启动电流。
3.2 剪切段
剪切段分为剪切前段和剪切后段。
剪切前段指当剪刃与轧件接触到上下剪刃合口位这一过程。在这一阶段中，轧件的线速度是水平方向，而剪刃的线速度是切线的方向，因此剪刃在水平方向的分速度为当轧件直径较大时，这一因素影响是不容忽视的，否则轧件的线速度和剪刃水平方向线速度不同，轧件和剪刃之间的作用力会损伤剪刃。
剪切后段的情况与剪切前段相似，只是过程相反。这时轧件已经被切断，但是还要保持剪刃的速度与轧件相同步，直至剪刃与轧件脱离进入减速定位段。
3.3 减速定位段
在这个阶段中，控制系统由速度-电流双环控制切换为位置-速度-电流三环控制，是典型的位置闭环随动系统。位置闭环应采用比例-积分调节方式，这将使得剪刃在停止位置没有静差，有利于剪切的准确性。但是由于传递函数阶数增加，影响稳定性，在调节器参数配置上要精确计算。
4 飞剪传动
见图2。
5 机构动作描叙
（1）根据钢卷长度和钢卷进入轧机的长度机组自动降速，在焊缝未焊缝检测器前带钢速度应小于等于过焊缝速度。
（2）由轧机入口焊缝探测器发出焊缝达到，机组开始精确计算轧机中钢带长度。
（3）机组计算动态变规格斜锲长度计算，确定动态变规格点，或过焊缝辊缝输出点。
（4）轧机速度控制系统进入前置控制模式，厚度控制系统关闭。
（5）各机架输出最佳板形辊缝。
（6）当焊缝通过N+1机架后，机组向N机架输出稳态辊缝，输出新窜辊值、弯辊值。
（7）当带钢焊缝进入倒数第二个机架时，飞剪夹送辊启动后，飞剪夹送辊夹紧、1#卷取机夹送辊启动后，1#卷取机夹送辊夹紧，（2#卷取机夹送辊启动，2#卷取机夹送辊夹紧；磁性皮带启动）。
（8）机组根据人工选择飞剪剪切点的要求计算剪切时间。
（9）飞剪剪刃在未接触钢带前，飞剪应按一定加速度达到等于带钢速度。
（10）飞剪转鼓轴上装有编码器，在飞剪剪切完毕后，准确确定飞剪剪刃停机位置。
参考文献
[1] 张亮，张期.冷轧中飞剪的控制原理[J].电气开关，2003（2）.
[2] 宋蕾.冷轧过程控制模型优化设定研究[D].辽宁科技大学，2008.
[3] 丁修.轧制过程自动化|M|.北京：冶金工业出版社，2000.endprint
