三菱变频器遥控功能在PC钢棒剪切机中的应用_4

时间:2019-06-18 14:08       来源: 领洁卫浴

1 引言

  剪切机是利用各种操作方法对锻件进行切割的装置,属于废金属加工设备,为轧钢车间必不可少的设备。主要对板材、棒料剪断分离的加工设备。包括直线、曲线剪板机、型材、棒材料剪断机、联合冲剪机、专用冲剪机、其他剪切机等。

  棒料剪切机又称剪棒机,主要用于剪切金属棒材,是重要的金属棒材加工机床。棒料剪切机的早期产品在结构与配置方面差异很大,经历近10年的发展,各企业生产的棒料剪切机都在逐步向国际主流方向靠拢。当前剪棒机采用整体焊接结构,经时效处理的机架,具有良好的强度、刚度和精度保持性;棒料剪切机不仅用于机械制造业,还是金属棒材配送中心必不可少的设备,应用范围极其广泛。

2 pc棒料剪切机的工艺过程及控制要求

  任何剪切机的剪切工艺过程,都是由原材料或半成品进行加工,最后获得一定形状、尺寸和精度的产品。但通常为了一个工艺目的,可以通过不同的工艺方法来实现,而在同一个工艺方法范围内,有可能制定出各种不同的工艺方案。本案例采用触摸屏和操作台两套控制方案对pc钢棒剪切机的剪切工艺过程及实现牵引辊的运行的遥控功能进行了详细说明。

  2.1 工艺过程

  普通的棒料剪切机棒料件剪切模具一般由平刃或圆弧形刃口的动模和定模组成。钢棒被输入到剪切机内,沿着内槽输送到与定尺板接触时,定尺板与带有可移动钢筋的下刀台刚性连接,靠前进的钢筋推动下刀台附锤的位置剪切机以实现剪切。剪切过程中,被剪棒料不仅承受动静剪刀刃的剪切力,同时也会在其作用下产生向下的弯曲,使得静、动剪刀与被剪毛坯沿剪刀宽在剪切面附近局部接触,造成该区域内应力增加。坯料径向受到强力约束,使坯料始终沿着动剪刀运动方向平行移动而不弯曲,从而使剪切断面平整,马蹄形减少。径向夹紧剪切时,棒料处于夹紧和受压状态,这样剪下的毛坯能与棒料平行下移,使剪切面变形很小,从而得到毛坯断面光滑且断面倾角较小的剪切效果。切断钢筋后,装在下刀台与定尺板上的一个机械装置将下刀台推回原始位置,此剪切过程是机械联锁自动切断过程。

  钢筋被切断后,装在定尺板后方的接近开关离开初始位置时,它要实现两个功能。一方面给液压系统提供信号,使油缸动作并将料门打开;另一方面对落料进行计数,当剪切量达到触摸屏的设定值时,剪切过程停止。全部生产过程定尺长度及完成数量、重量及完成精度是由plc、触摸屏、变频器、接近开关和机械本身联锁液压系统自动控制。

  2.2 控制要求

  本控制系统的主要技术要求如下:

  (1)允许剪切机的牵引辊电动机实现正向启动、反向启动、正向点动、反向点动、停止、紧急停机、提速、降速及回基速等。

  (2)允许全线电动机联动、停止及急停。

  (3)设置主操作台一个。操作台安装在机座上位两送进辊和牵引辊之间处,设置正点按钮、反点按钮、控制牵引辊电动机的正启动按钮、反启动按钮、提速按钮及降速按钮,并配置有停止按钮和急停按钮,实现变频器的遥控功能。

  (4)控制柜设置在承料系统的后侧。包括plc及变频器的故障报警显示灯、操作显示面板、人工设定,显示钢筋直径、定尺切断长度及切断数量。

  (5)两种控制方式:一种设定切断数量,显示完成的切断数量,当完成设定数量时,自动停机。另一种是在不设定切断数量的情况下,显示完成切断数量,设定重量到达,全生产线停机。

3 配电系统设计

  剪切机用到了交流380v、交流220v及直流24v几种电源电压,根据其控制要求,设计的电控系统如图1所示。

  电气系统中元件配置:

  qa1断路器;

  dz1、dz2空气开关;

  km1、km2交流接触器,分别与变频器、液压系统配套;

  开关电源选用交流220v输入、直流24v输出。

4 变频器遥控功能

  考虑到剪切机的负载力矩,本系统中选择三菱5.5kw变频器:与变频器遥控功能相关的参数是pr.59,相关说明如附表所示。

  三菱变频器端子接线示意图2。

  远程操作台由正启动、反启动、正点动、反点动、提速、降速、回基速、停机、手动落料、故障复位等按钮及油压开关、变频器就绪等指示灯组成。

  遥控功能的时序图如图3所示。

  通过pr.59,选择有无遥控设定功能以及遥控设定时有无频率设定值记忆功能。

  设定pr.59=1~3(遥控功能有效)时,rh,rm,rl信号的功能变更为加速(rh),减速(rm),清除(rl)。使用遥控功能时,在pu运行情况下,变频器的输出频率通过rh,rm操作设定的频率与pu运行频率进行补偿。

  变频器参数pr.59设置为3。在自动模式下,当正转启动或反转启动信号到达时,牵引辊电机将按照基速运行。若按提速或降速按钮,电机运行速度将在基速的基础上线性的增加或减少。当按回基速按钮时,则电机无论在什么速度上都返回的基速运行。以上动作实现遥控功能,大大满足了剪切机的控制要求。

5 结束语

  变频器的控制方法可分为面板操作和外部端子控制两种。当面板操作时,多数情况下面板就在变频器的正面的盖上,它是可拆卸的。也可把面板拆离变频器5~10m进行操作,但距离过长就不合适了。通常的办法是采用延长的通讯线;当外部端子控制时,开关量i/0可离变频器更远些,但也不能超过50m,否则会出现干扰现象,不便于处理。总之,变频器的控制不适宜过长距离的直接操作。但在多数实际工程使用中,往往存在长距离遥控的需要,例如矿井、化工厂、防爆场所,集中控制等。现场存在高温、潮湿、有害气体及严重腐蚀性介质的环境下,就必须使用遥控操作。

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