變輥數(shù)板材矯平機(jī)控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì).pdf

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1、第2O卷第2期鄂州大學(xué)學(xué)報(bào)2013年3月V01．2ONo．2JournalofEzhouUniversityMar．2Ol3變輥數(shù)板材矯平機(jī)控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)江寧．陳波(1．鄂州職業(yè)大學(xué)機(jī)械系，湖北鄂州436099；2．湖北省成套招標(biāo)有限公司，湖北武漢430071)摘要：針對(duì)變輥數(shù)板材矯平機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝控制要求，利用目前比較成熟的技術(shù)，設(shè)計(jì)完成一套具有閉環(huán)控制，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠，控制靈活，能充分發(fā)揮設(shè)備性能的電氣控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：矯平機(jī)：電氣設(shè)計(jì)：控制系統(tǒng)中圖分類(lèi)號(hào)：TM502文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008—9004(2013)02—0065—03引言而產(chǎn)生機(jī)

2、械干涉和附加扭矩．從而消除因此產(chǎn)生的打滑現(xiàn)矯平機(jī)利用材料的“包辛格效應(yīng)”．對(duì)板材進(jìn)行多次反象，克服輥面的不均勻摩擦，提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量，提高復(fù)彎曲，逐漸減小壓彎撓度，并最終將其矯直，達(dá)到工藝要了產(chǎn)品的圓柱度等級(jí)。采用分輥驅(qū)動(dòng)后．上下輥分別由各自求的平整精度。該設(shè)備主要用于普碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼等單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)、減速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，利用高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)本身機(jī)板材的矯平和消除內(nèi)應(yīng)力。是石油、化工容器、風(fēng)力發(fā)電、械特性，自動(dòng)適應(yīng)矯平工藝的要求，進(jìn)出料時(shí)的輥速可自行輪船制造等行業(yè)板材加工中一種重要的成形設(shè)備。矯平機(jī)調(diào)節(jié)，使得滑動(dòng)磨擦自行消除，全部轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)磨擦，消除主要有三大功能：(1)矯平鋼

3、板，將平面度較差的鋼板矯直了因滑動(dòng)磨擦帶來(lái)的機(jī)械干涉、振動(dòng)和磨損，提高板材的矯到平面度達(dá)到要求；(2)消除應(yīng)力，通過(guò)變形消除鋼板熱處正精度。電機(jī)及電器元件能夠在頻繁起制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、反接理過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；(3)去除氧化皮，在工作輥的擠制動(dòng)等沖擊性載荷和高溫、多灰塵環(huán)境的惡劣條件下連續(xù)壓下。使鋼板表面氧化層脫離鋼板，為后續(xù)工序提供便利。工作，具有較高的過(guò)載能力。1矯平機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)2電氣控制系統(tǒng)的要求一臺(tái)矯平機(jī)主要由本機(jī)機(jī)架、工作輥裝置、支承輥裝2．1控制要求置、傳動(dòng)裝置、壓下機(jī)構(gòu)、彈簧裝置、活動(dòng)橫梁、固定橫梁、設(shè)備有九臺(tái)變頻電機(jī)拖動(dòng)9個(gè)工作輥．四臺(tái)輥道拖動(dòng)電測(cè)量限位裝置、擋

4、輪裝置、電動(dòng)進(jìn)出輥道、電氣及微機(jī)控制機(jī)，兩臺(tái)壓下電機(jī)，三臺(tái)液壓泵控制電機(jī)，一臺(tái)潤(rùn)滑泵電機(jī)，系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成．如圖1所示。一臺(tái)冷卻風(fēng)扇．一套加熱器。9個(gè)工作輥要求正反轉(zhuǎn)具有點(diǎn)常動(dòng)控制運(yùn)行，主機(jī)工作輥調(diào)速控制，能夠?qū)崿F(xiàn)滿(mǎn)載起動(dòng)．重載立即制動(dòng)是設(shè)備的主運(yùn)動(dòng)、壓下機(jī)構(gòu)的升降使用電機(jī)帶渦輪蝸桿，聯(lián)合液壓系統(tǒng)電磁閥共同控制、液壓系統(tǒng)含有前后導(dǎo)輥升降控制：檢測(cè)裝置共計(jì)有4個(gè)位移傳感器控制導(dǎo)輥位置，4個(gè)位移傳感器控制活動(dòng)梁開(kāi)口量，4個(gè)導(dǎo)輥缸壓力傳感器，4個(gè)平衡缸壓力傳感器檢測(cè)各單元工作狀態(tài)。9個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速．各傳感器信號(hào)能實(shí)時(shí)顯示，位移控制精度滿(mǎn)足位移0．1mm，壓力精度不低于

5、0．1MPa。系統(tǒng)工作安全可靠，整個(gè)電氣系統(tǒng)后期維護(hù)檢修方便?？刂葡到y(tǒng)含手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作狀態(tài)．在手動(dòng)情況下圖1矯平機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)圖各電器能隨時(shí)啟停，在自動(dòng)狀態(tài)下，按自動(dòng)工藝要求執(zhí)行。對(duì)于變輥數(shù)矯平機(jī)，針對(duì)不同的工況和負(fù)載能力，設(shè)備工作輥傳動(dòng)裝置使用分輥主驅(qū)動(dòng)技術(shù)，每臺(tái)電機(jī)分別需要執(zhí)行不同的速度實(shí)現(xiàn)最大范圍的矯板能力．對(duì)于小負(fù)帶動(dòng)單個(gè)工作輥的轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)是由多臺(tái)電機(jī)通過(guò)裝在一個(gè)載則要體現(xiàn)節(jié)能優(yōu)勢(shì)，變輥控制在電氣中實(shí)現(xiàn)。以W43T一特制箱體里面多套獨(dú)立的減速系統(tǒng)帶動(dòng)。避免因鋼板彎曲，80x3000九輥矯平機(jī)為例，根據(jù)工件參數(shù)參與矯平的工作輥外表面伸長(zhǎng)，使進(jìn)料端上下輥與出料端上下輥轉(zhuǎn)速

6、不一致見(jiàn)表l收稿日期：2012—04—12作者簡(jiǎn)介：江寧(1975一)，男，湖北武漢人，鄂州職業(yè)大學(xué)機(jī)械系講師，碩士，研究方向：機(jī)電一體化。鄂州大學(xué)學(xué)報(bào)第20卷表1W43T一80x3000矯板范圍參數(shù)表控制單元的核心，使用9臺(tái)大功率變頻器M440作為動(dòng)力拖動(dòng)，其顯著的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小、加速減速可以隨意調(diào)節(jié)、調(diào)速精確、控制方式靈活、保護(hù)功能齊全、故障檢測(cè)快捷及節(jié)能增效等。使用工控機(jī)用于設(shè)備工作狀態(tài)的顯示和設(shè)備參數(shù)輸入接口，通過(guò)PC／PP~通訊電纜與S7—200PLC連接．液壓電磁閥，電機(jī)啟停，限位開(kāi)關(guān)等各開(kāi)關(guān)量控制用EM223開(kāi)關(guān)量DI，D0擴(kuò)展模塊，開(kāi)關(guān)量輸出采用中間繼電器實(shí)

7、現(xiàn)電氣隔離和低壓控制高壓，操作臺(tái)與電器柜之間通過(guò)屏蔽電纜連接：各位移、壓力等通過(guò)模擬量輸人模塊EM231采集進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換到PLC參與控制，通過(guò)模擬量輸出模塊EM232輸2．2自動(dòng)工藝要求出到變頻器實(shí)現(xiàn)速度控制。主電機(jī)使用變頻控制，電機(jī)帶增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，控3．3安全防護(hù)設(shè)計(jì)制系統(tǒng)要求使用速度檢測(cè)，匹配各個(gè)工作輥轉(zhuǎn)速一致，重確保電氣控制系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行是電氣設(shè)計(jì)的基本原載工作時(shí)進(jìn)行扭矩反饋凋整后側(cè)工作輥速度跟隨；活動(dòng)梁則，主電源進(jìn)線(xiàn)使用具有漏電保護(hù)的低壓斷路器，具有短具有行程測(cè)量裝置，檢測(cè)工作輥的開(kāi)口量