PDF《一类轮鼓式飞剪运行控制方法》

一类轮鼓式飞剪运行控制方法 李江昀1 ,郭香云2 ,童朝南1 (1.

北京科技大学 信息学院 ,北京

100083 ;

2. 河北理工大学 计算机与自动控制学院 ,河北 唐山 063009) 摘要 :给出现代轮鼓式飞剪的工作过程 ,并据此推导出其运行控制方法.该方法将飞剪控制过程分为加 速运行、 切点前、 切点后和制动

4 个阶段 ,针对不同阶段的特点 ,分别推导出

3 闭环控制系统的加速度、 速度和 剪刃位置的设定依据.还给出了某钢厂采用该飞剪控制方法的电控系统框图.实践表明 ,此方法可广泛应用 于热轧带钢、 棒材、 高线和处理线的飞剪控制. 关键词 :轮鼓式 ;

飞剪 ;

运动控制 ;

电控系统 中图分类号 : TF3 文献标识码 :A Motion Control Method of Wheel2drum Type Flying Shear L I Jiang2yun1 , GUO Xiang2yun2 ,TON G Chao2nan1 (1. School of Inf ormation Engineering , University of Science and Technology Bei jing , Bei jing

100083 , China;

2. College of Com puter and A utomatic Control , Hebei Polytechnic University , Tangshan

063009 , Hebei , China) Abstract :It deduced that the modern wheel2drum type flying shear′ s motion control method according with the given process of it. The method divided the process into four parts as acceleration , former cutting point , rear cutting point and brake. From which , the laws of the set point of acceleration , speed and knife position in triple closed loop were derived. Furthermore , a real electronic control system about this shear was presented. Applications of this flying shear show that it can be used on the control of flying shear of all kinds of band steel hot mill , claval steel hot mill , high speed ware hot mill and processing line. Key words :wheel2drum type ;

flying shear ;

motion control ;

electronic control system 基金项目 :国家发改委高技术资助项目(发改办高技[2005]1899) 作者简介 :李江昀(1977 - ) ,男 ,博士 ,讲师 ,Email :jiangyunlee @gmail. com

1 引言 在热轧带钢、 棒材、 高线等生产线中 ,飞剪是 安装在轧机后面的对轧件进行剪切的重要的机械 设备 ,其运动控制方法是实现高精度剪切的核心 问题.现代轮鼓式飞剪是以切头刃与切尾刃相差 90° 为主 ,同时也可见切头刃与切尾刃相差 180° . 二者运行控制理论计算方法完全一致.后者对于 控制系统的加速度要求比前者更高 ,原因在于后 者剪刃运动走过的距离小于 90° ,这就要求传动 电机惯量小、 传动系统功率大.下文将以切头刃 与切尾刃相差 90° 的轮鼓式飞剪为例 ,推导出飞 剪运行控制方法 ,用于实际工程系统中.文章最 后还给出了应用该控制方法的某热连轧精轧机架 前飞剪的电控系统结构图.

2 飞剪运行过程 为了明确得到计算结果的物理意义 ,将首先 了解飞剪的整体工作过程 ,定义带材运动方向、 飞 剪的转动方向和初始角度定义.具体定义如下. 1) 定义切点位置是上下轮鼓切头刃相对 ,并 定义为 0° 角.图1中轮鼓的切头刃用实心箭头表 示 ,切尾刃用空心箭头表示. 2) 飞剪转动方向与带材同方向为正转 ,反之 为反转.无论对于切头和切尾剪切转动方向都 为正. 3) 对于上轮鼓 ,角度增加方向定义为反转方 向.下轮鼓应当与上轮鼓相对应.图1给出了定 义的示意. 飞剪全部工作流程由图

2 分解示之.图2的73EL ECTRIC DRIVE

2008 Vol.

38 No.

3 电气传动

2008 年第38 卷第3期图1飞剪运行示意图 Fig.