核心提示：　　本文對成品倍尺飛剪電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與投運(yùn)作一簡介。該倍尺飛剪的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：棒材線速度V1=4~12m/s；倍尺剪切長度：54m（定尺長度為9m）；剪切精度：*600mm；起停周期：2.5s；尾

　　本文對成品倍尺飛剪電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與投運(yùn)作一簡介。該倍尺飛剪的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：棒材線速度V1=4~12m/s；倍尺剪切長度：54m（定尺長度為9m）；剪切精度：*600mm；起停周期：2.5s；尾鋼長度范圍：（20m，60m）成品倍尺飛剪是提高成材率和定尺率的關(guān)鍵設(shè)備。兩臺(tái)飛剪正式投運(yùn)以來未發(fā)生故障。這表明軟硬件設(shè)計(jì)是成功的，在高速飛剪設(shè)備國產(chǎn)化的道路上邁出了一步。

　　2硬件設(shè)置概況該飛剪設(shè)置如下：驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為國產(chǎn)低慣量直流電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為ZFQZ*315*32額定容量、電壓、轉(zhuǎn)速依次為200kW400V600rpm.飛剪機(jī)械由國內(nèi)某高速齒輪機(jī)廠制造，不經(jīng)減速齒輪箱直接與直流電動(dòng)機(jī)輸出軸相聯(lián)。

　　測速和位置反饋共用一個(gè)量編碼器，型號(hào)為TRD― 1000；該飛剪主傳動(dòng)采用全數(shù)字直流裝置，型號(hào)：6RA7087；PLC采用S7*3⑴系列產(chǎn)品，總共只含4個(gè)模塊：CPU（型號(hào)：CPU315*2DP），高速計(jì)數(shù)輸入模塊（FM350- 2），開關(guān)量輸入模塊和電源模塊。

　　通訊分別通過MPI總線和CBP模塊。

　　兩臺(tái)飛剪電控各占一個(gè)專用的電柜，內(nèi)裝6RA70主機(jī)和PLC，共用一個(gè)開關(guān)柜。三柜占寬共3軋鋼工藝對成品倍尺飛剪電控系統(tǒng)的要求①從起動(dòng)到飛剪完成剪切后的一段時(shí)間里，電控系統(tǒng)工作于轉(zhuǎn)速閉環(huán)，在穩(wěn)速段剪切，剪切動(dòng)態(tài)速降小；②電控系統(tǒng)轉(zhuǎn)入剪刃角位置閉環(huán)后，能夠快速和準(zhǔn)確地返回零位，無零位振蕩；③有完善的檢測系統(tǒng)。通過熱金屬檢測器獲知棒材的來、去，通過軋機(jī)編碼器獲知棒材行進(jìn)速度和飛剪剪刃的角位移，并測算出本次棒材的實(shí)切長度；④與上位機(jī)通訊，接收倍尺倍數(shù)、棒材直徑等指令性信息，并與上位機(jī)交換飛剪機(jī)本機(jī)和軋線上其它軋機(jī)的故障信息；⑤具有完善的事故警示和保護(hù)系統(tǒng)。

　　4優(yōu)化剪切簡介剪剩的一段棒材叫做尾鋼，不是由剪切形成的頭叫做元頭。雖然可以通過安排軋制規(guī)程和盡量控制尾鋼長度，但它仍然是方差較大的隨機(jī)變量。

　　優(yōu)化剪切的任務(wù)是使尾鋼長度適中，確保不出現(xiàn)空切。

　　尾鋼太長則冷床盛不下；太短（包括空切）則存在以下問題：①由于在通向冷床的輥道上棒材加速力和阻力的大小與其長度相關(guān)，短鋼往往走得慢，尾鋼若被元頭追尾，會(huì)使HMD3漏報(bào)元頭的到來，造成整根棒材未經(jīng)剪切直沖冷床的后果；②剪切時(shí)若棒材尾端己離開出口軋機(jī)，其行進(jìn)速度將不確定，切長精度將難確保；③因?yàn)槔浯矂?dòng)作的快速性有限，冷床兩次動(dòng)作之間必須有一定的時(shí)間間隔，尾鋼太短就會(huì)使冷床撥鋼的速度跟不上來鋼的速度；④飛剪空切不僅是一種資源浪費(fèi)，還可能切到后續(xù)棒材的元頭，產(chǎn)生難處理的“短頭”。

　　PLC通過預(yù)報(bào)成品鋼材的長度，作出還要再切多少刀，是否有必要向最后1刀“借尺*（借1~2個(gè)定尺長度）的判斷，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化剪切。

　　優(yōu)化剪切的前提是預(yù)報(bào)整根鋼坯的成品棒材長度Ls.Ls的算式是Ls=EV，。其中，TX是鋼坯在HMD2視野內(nèi)的時(shí)間，V，是M的平均值。Ls= T-V，的推導(dǎo)：設(shè)沁機(jī)架出口鋼材總體積為W鋼材截面積為S，則Ls=W/S，。

　　因?yàn)檐堉撇蛔冧摬目傮w積，若HMD2裝在高越農(nóng)，史清源等。起停式切頭剪采用PLC控制的設(shè)計(jì)與調(diào)試電氣傳動(dòng)自動(dòng)化，1999，（3）。（下轉(zhuǎn)第60頁）算出不同短路點(diǎn)的短路電流值不必一味追求高短路分?jǐn)嘀笜?biāo)。目前市場上供應(yīng)的塑殼斷路器，有經(jīng)濟(jì)型（C）、基本型（N）、標(biāo)準(zhǔn)型（S）、高分?jǐn)嗄芰π停℉）4類。它們的短路分?jǐn)嚯娏饕佬驈男〉酱螅赃m合不同線路保護(hù)的需要。在同等殼架電流下，短路分?jǐn)嗄芰υ礁邇r(jià)格越高。CCM1― 400H塑殼斷路器（80V、65kA）的價(jià)格為CCM1*400S（380V、35kA）的1.2倍，進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格差距更大。可見系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)節(jié)省對斷路器的投入，應(yīng)當(dāng)作為設(shè)計(jì)者選型時(shí)應(yīng)考慮的問題。

　　配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)還要求各級斷路器動(dòng)作特性應(yīng)能彼此協(xié)調(diào)配合，按選擇性動(dòng)作，即發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)使靠近故障點(diǎn)的斷路器斷開，而其上一級和上幾級靠電源側(cè)方向?yàn)樯希嗦菲鞑粍?dòng)作，使斷電范圍限制到最小。

　　斷路器的額定分?jǐn)嗄芰τ?種，即額定極限短路分?jǐn)嗄芰*（斷路器進(jìn)行此項(xiàng)目的試驗(yàn)，其試驗(yàn)程序?yàn)镺tCO，O為分?jǐn)啵珻O表示接通后立即分?jǐn)啵瑃為休息時(shí)間，（通常是3min）和額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰s（試驗(yàn)程序?yàn)镺tCOtCO）IEC947*2及GB14048.2標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定，Is可為I*的25% 50%75%和iro%，一般情況Is小于/（。根據(jù)為斷路器的安裝類別，萬能式斷路器（CCW1如DW17、AH等型號(hào)）通常用于電源級（V類）它被看重的是/s.而用于配電水平級（I類）的塑料外殼式斷路器（如皿1、10、1、0220等）偏重要求的是/1. 4欠壓脫扣器的選擇如果線路電壓降低到額定電壓的70%，這種電壓稱為崩潰電壓。它將使電動(dòng)機(jī)無法起動(dòng)，照明電器暗光，電阻爐發(fā)熱不足。而運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)其工作電壓降低至50%左右的臨界電壓時(shí)，就要發(fā)生電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)的電流急劇上升，達(dá)6/>，時(shí)間略長電動(dòng)機(jī)將被燒毀。為避免產(chǎn)生上述情況，應(yīng)選擇斷路器的欠壓脫扣器。欠壓脫扣器的動(dòng)作（上接第39頁）軋生產(chǎn)工藝與設(shè)備北京：冶金工業(yè)出版社，1999.：業(yè)于清華大學(xué)自動(dòng)控制系，曾任職于武漢科技大學(xué)，現(xiàn)任職于天津先導(dǎo)機(jī)電有限公司。主要從事控制理論教學(xué)、電氣傳動(dòng)、軋鋼自動(dòng)化、電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)工作。

　　電壓整定在70%路器和重要支路，而瞬動(dòng)常用于一般支路。對供電質(zhì)量較差的地區(qū)，電壓波動(dòng)較大，常在欠壓脫扣器動(dòng)作電壓上限值附近時(shí)，不宜使用欠壓脫扣器。

　　5使用四極斷路目前城市的配電在推廣TN*S接地系統(tǒng)（三相五線），在確保不斷開PE線的前提下，要求將三根相線與中性線（N線）接于同一斷路器上，其目的和理由是：①如果N線不與相線一起接通和斷開，一個(gè)系統(tǒng)的零電位的升高可能傳到另一個(gè)系統(tǒng)中去，將危及檢修人員的安全。②含有較大零序電流的TNTT系統(tǒng)，當(dāng)電源線或聯(lián)絡(luò)線采用屏蔽層或金屬管敷設(shè)時(shí)，如果進(jìn)線電源轉(zhuǎn)換或聯(lián)絡(luò)用的開關(guān)電器不同時(shí)將N線與其它相線一起接通或斷開，或幾個(gè)回路的PE線通過重復(fù)接地被并聯(lián)起來，則中性線將被分流，引起金屬管或屏蔽層因內(nèi)部合成磁勢不為零而發(fā)熱，造成事故及內(nèi)部損耗大。

　　鑒于上述特別是第1條原因，對于TT、TN系統(tǒng)可以使用四極斷路器，四極斷路器是為電氣隔離而設(shè)置的，應(yīng)設(shè)在電源進(jìn)線處和一供一備兩個(gè)電源倒換處。

　　在選用和安裝斷路器時(shí)，應(yīng)注意N極與其它各極的同步性（這與某些斷路器的N極設(shè)計(jì)成先合后分并不矛盾）。最危險(xiǎn)的是N極動(dòng)、靜觸頭接觸不良或后合，形成實(shí)際上的N線斷開，將使其它三相與斷線后的相電壓發(fā)生升高或降低的變化，造成某些設(shè)備燒毀，因此四極斷路器的選用應(yīng)慎重。