上海敏研機(jī)電科技有限公司
2009年4月27日
 
一、飛剪電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
鋼帶飛剪機(jī)組主要機(jī)械設(shè)備包括開卷機(jī)、夾送輥、矯直機(jī)、測量輥、送料輥、飛剪、皮帶運(yùn)輸機(jī)和垛板機(jī)等。剪切寬度1200毫米；剪切厚度1．0～4．0毫米；剪切長度0．5～4米；最大剪切速度60米／分。要求板材長度誤差(剪切精度)在±0.5毫米之內(nèi)。電控系統(tǒng)的核心部分是飛剪剪刃的位置和速度控制。
2．1 直流傳動控制系統(tǒng)
飛剪、送料輥、矯直機(jī)及開卷機(jī)采用西門子的6RA70（歐陸590P）四象限全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)。
2．2 交流傳動控制系統(tǒng)
皮帶運(yùn)輸機(jī)采用西門子的MM440變頻器。
2．3 伺服驅(qū)動系統(tǒng)
飛剪采用西門子S120統(tǒng)一驅(qū)動裝置。（伺服運(yùn)行）。
控制器有位置控制和速度控制兩種控制模式。本系統(tǒng)采用位置控制模式,運(yùn)行時接受可編程控制器PLC 內(nèi)置的高速脈沖發(fā)生器發(fā)出的高頻脈沖,由脈沖數(shù)決定伺服驅(qū)動器所驅(qū)動的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動角度,脈沖頻率決定伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動速度。
2．4 可編程控制器
控制系統(tǒng)采用一套SIEMENS的s7—300 PLC（CPU317）控制器，具有高速浮點運(yùn)算功能。
由于可編程控制器PLC 體積小、功能全、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、編程簡單,并可進(jìn)行積木式系統(tǒng)集成,同時考慮到性價比及連網(wǎng)簡便等因素,本系統(tǒng)決定采用西門子公司的S7 300 系列PLC 作為系統(tǒng)的主控制單元。
2．5 計數(shù)模塊
采用FM350—1高速計數(shù)單元。
2．6 人機(jī)界面
采用西門子HMI 人機(jī)界面觸摸屏進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的輸入設(shè)定、產(chǎn)品行走速度和故障報警等的顯示以及手動剪切操作等。
 2．7 通訊控制
系統(tǒng)采用PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線技術(shù)，實現(xiàn)對所有直流傳動模塊以及可編程序控制器遠(yuǎn)程子站的控制。
二、飛剪控制的原理
帶材經(jīng)過開卷機(jī)、夾送輥、矯直機(jī)，由送料輥勻速送入飛剪本體。飛剪剪刃由上下兩個擺臂同步帶動兩個剪刃沿帶材運(yùn)行方向做周期性圓周運(yùn)動。如圖2所示，以上、下剪刃分別在最上、最下點作為初始點A，在上、下剪刃分別到達(dá)最下、最上點時嚙合，完成剪切工作這一點作為剪切點S，帶材在剪刃兩次經(jīng)過剪切點S期問走過的距離就是剪切長度。要完成剪切，
——剪刃啟動前帶材走過的長度；
、——帶材在剪刃從A點加速至B點期間走過的長度及所用時間；
、——帶材在剪刃從B點勻速運(yùn)行到剪切點S期問走過的長度及所用時間；
——預(yù)定的剪切長度；
、、——剪刃加減速和穩(wěn)速運(yùn)行所走過的弧長；
——剪刃完成一次閉環(huán)運(yùn)行所走過的圓周長；
——剪刃到達(dá)剪切點前勻速運(yùn)行的速度；
——帶材勻速運(yùn)行的速度；
——剪刃加速度。
從上述條件和示意圖可以得出以下結(jié)論：
① 必須保證剪刃在到達(dá)剪切點S時的水平運(yùn)動速度和帶材的速度相同，此時帶材恰好走到所要求的剪切定尺長度。這是保證剪切精度和不損壞剪刃的必要條件；
② 剪刃在剪切時走過一個圓周長所用時問總和必須小于帶材勻速走過一個剪切長度所用的時問。
三、系統(tǒng)功能
根據(jù)設(shè)定的板材剪切長度完成定長剪切控制,系統(tǒng)要求動態(tài)剪切定長根據(jù)實際生產(chǎn)需要本系統(tǒng)主要完成以下任務(wù):
(1) 按照剪切的動作要求實現(xiàn)配合整條生產(chǎn)線主命令自動連鎖控制,以及單機(jī)手動和自動控制。
(2) 剪切系統(tǒng)故障檢測及保護(hù),如剪切不斷、刀架行走越過前后行程范圍等。
(3) 自動記錄每班剪切數(shù)量,并可根據(jù)設(shè)定的生產(chǎn)任務(wù)(根數(shù)或米數(shù)) 自動停機(jī)。
本控制系統(tǒng)可完成剪切控制：
開平機(jī)飛剪,包裝剪切、線材剪切、管材剪切、板材剪切及鋼坯剪切等。
四、技術(shù)參數(shù)及系統(tǒng)特點
技術(shù)參數(shù)：
剪切精度：±0.5 mm(加減速段),+/-0.3mm穩(wěn)速運(yùn)行.
鋼板厚度：0~3mm
剪切速度：60m/min(開平機(jī)飛剪)
系統(tǒng)特點：
低成本,多種應(yīng)用功能；
最高encoder輸入頻率300kHz；
響應(yīng)時間 120μ sec；
結(jié)構(gòu)簡單，對傳動機(jī)械的精度要求不高，而且成本低；
操作容易，節(jié)省工人的操作時間，提高工作效率； 
精度高，誤差?。?
可以自由輸入訂單，安排生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中自動換單；
實時顯示裁切長度，生產(chǎn)數(shù)量，速度，剩余數(shù)量。
五、開機(jī)前的準(zhǔn)備工作
1.      對現(xiàn)場進(jìn)行通電，檢查PLC和傳動裝置的運(yùn)行狀態(tài)，是否有報警。
2.      設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，檢查設(shè)定長度，根據(jù)運(yùn)行的要求，設(shè)定主要運(yùn)行長度、備用運(yùn)行長度、主要計數(shù)值和備用計數(shù)值，設(shè)置系統(tǒng)點動的速度，注明本速度是最高運(yùn)行速度的百分比。
3.      在第一次運(yùn)行時，按下屏幕上的點動按鈕，讓飛剪空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，這樣確保原點的準(zhǔn)確性。
六、運(yùn)行操作步驟
1.      當(dāng)板材走過測量輥時，放下測量輥，此時開始計長。
2.      當(dāng)走到適當(dāng)?shù)臅r候，板材過剪刃200毫米，這時按下自動按鈕，此時剪切機(jī)做切頭處理，這時機(jī)器處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.      換長度時，選擇備用的設(shè)定值，這時在一個剪切行程完后，第二張板在下個行程剪切。