棒材飞剪机控制系统的研究与设计

作     者：刘永吉 

作者单位：辽宁科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈雪波

授予年度：2016年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：飞剪机 技术改造 6RA70 PLC 通讯 

摘      要：轧钢棒材生产线是一个高速连续化的生产过程,需对轧件的头部和尾部进行剪切。去掉轧件头部和尾部的不规则部分和低温部分,便于下一轧制阶段的顺利轧制。这些剪切都是在轧制过程中由飞剪机来完成,其控制是轧钢自动化控制系统中最复杂,要求精度最高的。所以对飞剪机控制系统的研究,对轧钢控制水平的提高有重要意义。本课题针对西林钢铁集团有限公司棒材飞剪机控制水平的不足,对飞剪机控制系统进行研究并进行了技术改造。飞剪机系统作为棒材控制系统的一个组成部分。在研究之前,首先对棒材生产工艺及控制流程进行了研究。以提高飞剪机控制精度和成材率为目标,详细地分析了飞剪机剪刃的运动过程和飞剪机系统的网络结构以及PLC系统扫描时间对剪切精度的影响。提出了对3#飞剪机(倍尺剪)剪刃进行二次定位的技术改造,使得定位精度从5.6%提高到0.3%,即从原来的20o误差提高到1.7o;为了优化倍尺剪剪切,对轧件尾部短尺剪切延时进行了分析,延时时间参数可由操作人员根据生产实际情况在上位机自行修改;利用PLC系统扫描时间累加的方法,解决功能块延迟所产生的误差,使倍尺剪的剪切长度最大误差降低了33.6cm;对飞剪机系统的各部分设备之间的通讯原理及通讯设置进行了分析研究,并通过PLC程序实现了对系统内各设备之间通讯故障的判断。在技术改造同时,对原有飞剪机控制系统6RA70的选型和参数设置进行了研究。并且对PLC做了以下优化。将S7-2007-3007-400控制模式优化为S7-3007400控制模式。这样减少了与S7-200的通讯过程,提高了响应速度,也降低了备件成本。最后,根据技术改造要求,在STEP7 v5.5环境下编写程序,在WINCC6.2环境下设计操作画面,在实际运行中收到良好效果。提高了剪切精度,使得钢材成材率有了提高。