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1、2019/5/23,1,2019/5/23,2019/5/23,第721讲,第7章 运动控制系统工程实例,2019/5/23,2,2019/5/23,2019/5/23,第7章 运动控制系统工程实例,第721讲,2019/5/23,3,2019/5/23,3,机械设备、电气设备外壳、运输装置（汽车车桥、动车的车身）和钢结构的厂房等，都要采用大量的卷料板材或卷料带，这些成卷的带钢，需要经过开卷、矫平之后才能按照要求的尺寸进行剪切。 横剪线的示意图如图7-1所示。,第7章 运动控制系统工程实例,图71 横剪线示意图,2019/5/23,4,2019/5/23,4,机械设备、电气设备外壳、运输装置（
2、汽车车桥、动车的车身）和钢结构的厂房等，都要采用大量的卷料板材或卷料带，这些成卷的带钢，需要经过开卷、矫平之后才能按照要求的尺寸进行剪切。 横剪线的示意图如图7-1所示。,第7章 运动控制系统工程实例,图71 横剪线示意图,2019/5/23,5,2019/5/23,5,由于规格多，需求量大，因此要求横剪线的生产效率高，剪切尺寸精度高，原材料的浪费小。所以，控制钢板的矫平定尺送料速度和定尺精度是横剪线的关键技术。,第7章 运动控制系统工程实例,图71 横剪线示意图,2019/5/23,6,2019/5/23,6,由于规格多，需求量大，因此要求横剪线的生产效率高，剪切尺寸精度高，原材料的浪费小。
3、所以，控制钢板的矫平定尺送料速度和定尺精度是横剪线的关键技术。,第7章 运动控制系统工程实例,图71 横剪线示意图,2019/5/23,7,2019/5/23,7,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介 7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 7.2.2 系统人机界面设计 7.2.3 横剪线的关键控制技术及主控流程图,第7章 运动控制系统工程实例,2019/5/23,8,2019/5/23,8,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介 7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 7.2.2 系统人机界面设计 7.2.3 横剪线的关键
4、控制技术及主控流程图,第7章 运动控制系统工程实例,2019/5/23,9,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 1. 送料定尺的工作过程与要求 钢板、带材的矫平定尺送料 控制，是在拖动系统有足够功率 的前提下，尽量提高送料速度， 在达到要求的尺寸时，又能准确 地剪切，其送料定尺的工作过程 如图7-2所示。,图7-2 送料定尺的工作过程,2019/5/23,10,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 1. 送料定尺的工作过程与要求 钢板、带材的
5、矫平定尺送料 控制，是在拖动系统有足够功率 的前提下，尽量提高送料速度， 在达到要求的尺寸时，又能准确 地剪切，其送料定尺的工作过程 如图7-2所示。,图7-2 送料定尺的工作过程,2019/5/23,11,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 1. 送料定尺的工作过程与要求 在图7-2中，t和v分别是送料 时间和送料速度，拖动系统在短 时间内将带材升速至最高送料速 度Vmax，当送料长度达到一定长 度时，拖动系统开始降速，当速 度为0时，送料长度应达到要求的 定尺长度。,图7-2 送料定尺的工作过程,2019/5/2
6、3,12,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 1. 送料定尺的工作过程与要求 在图7-2中，t和v分别是送料 时间和送料速度，拖动系统在短 时间内将带材升速至最高送料速 度Vmax，当送料长度达到一定长 度时，拖动系统开始降速，当速 度为0时，送料长度应达到要求的 定尺长度。,图7-2 送料定尺的工作过程,2019/5/23,13,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 2. 板长与平均速度的计算 假设板长为L，送料时间为tL， 那么L的确定公
7、式为 假设平均速度为Vm，剪切时间 为tcut,那么平均速度Vm为,图7-2 送料定尺的工作过程,2019/5/23,14,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 2. 板长与平均速度的计算 假设板长为L，送料时间为tL， 那么L的确定公式为 假设平均速度为Vm，剪切时间 为tcut,那么平均速度Vm为,图7-2 送料定尺的工作过程,2019/5/23,15,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,图7-3横剪线设备
8、组成,2019/5/23,16,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,图7-3横剪线设备组成,2019/5/23,17,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,整个流水线主要由开卷机、粗矫机、齐头剪切机、过渡架、圆盘剪、 中间桥、精矫机、剪板机和落料台等机械设备所组成，该横剪线全长87 米，如图7-3所示。控制系统由四个操作台、六个控制柜组成。,图7-3横剪线设备组成,2019/5/
9、23,18,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,整个流水线主要由开卷机、粗矫机、齐头剪切机、过渡架、圆盘剪、 中间桥、精矫机、剪板机和落料台等机械设备所组成，该横剪线全长87 米，如图7-3所示。控制系统由四个操作台、六个控制柜组成。,图7-3横剪线设备组成,齐头剪,粗矫机,2019/5/23,19,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,整个流水线主要由开卷机、粗矫机、齐头剪切机
10、、过渡架、圆盘剪、 中间桥、精矫机、剪板机和落料台等机械设备所组成，该横剪线全长87 米，如图7-3所示。控制系统由四个操作台、六个控制柜组成。,图7-3横剪线设备组成,收边机,圆盘剪,活套,2019/5/23,20,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,整个流水线主要由开卷机、粗矫机、齐头剪切机、过渡架、圆盘剪、 中间桥、精矫机、剪板机和落料台等机械设备所组成，该横剪线全长87 米，如图7-3所示。控制系统由四个操作台、六个控制柜组成。,图7-3横剪线设备组成,活套,精矫机,2019/
11、5/23,21,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,整个流水线主要由开卷机、粗矫机、齐头剪切机、过渡架、圆盘剪、 中间桥、精矫机、剪板机和落料台等机械设备所组成，该横剪线全长87 米，如图7-3所示。控制系统由四个操作台、六个控制柜组成。,图7-3横剪线设备组成,输送台,剪板机,落料架,2019/5/23,22,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 3.矫平定尺送料装置的拖动系统,整个流水线主要由开卷机、粗矫机
12、、齐头剪切机、过渡架、圆盘剪、 中间桥、精矫机、剪板机和落料台等机械设备所组成，该横剪线全长87 米，如图7-3所示。控制系统由四个操作台、六个控制柜组成。,图7-3横剪线设备组成,2019/5/23,23,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 4.拖动控制系统的基本构成 通信网络是：PROFIBUS-DP，如图74所示。使用PROFIBUS-DP网络通讯技术，既能减少硬件成份、节省安装费用和调试费用，又能提高设备的可靠性和整个控制系统的自动化程度。,图7-4 横剪线控制系统网络,2019/5/23,24,第7.2节
13、T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 4.拖动控制系统的基本构成 通信网络是：PROFIBUS-DP，如图74所示。使用PROFIBUS-DP网络通讯技术，既能减少硬件成份、节省安装费用和调试费用，又能提高设备的可靠性和整个控制系统的自动化程度。,图7-4 横剪线控制系统网络,2019/5/23,25,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 4.拖动控制系统的基本构成 触摸屏2个、调速器4个、PLC远程IO 端(ET200M) 4个。如图7-4 所示。 HM
14、I使用触摸屏进行控制与监控技术，能减少控制与检测仪表的数 量和PLC 控制器所需的I/O 点数；实现给定命令和再现系统状态的高度 智能化。,图7-4 横剪线控制系统网络,2019/5/23,26,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 4.拖动控制系统的基本构成 触摸屏2个、调速器4个、PLC远程IO 端(ET200M) 4个。如图7-4 所示。 HMI使用触摸屏进行控制与监控技术，能减少控制与检测仪表的数 量和PLC 控制器所需的I/O 点数；实现给定命令和再现系统状态的高度 智能化。,图7-4 横剪线控制系统网络,2
15、019/5/23,27,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 4.拖动控制系统的基本构成 拖动控制系统主要由调速器、PLC和触摸屏组成，加上长度测量反馈装置，形成恒定板长闭环控制系统（电压、电流、转速和板长四闭环控制系统），如图7-5所示。 控制系统由如下12个主要子系统组成：,图7-5 粗矫、圆盘剪和精矫机系统控制原理框图,2019/5/23,28,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 4.拖动控制系统的基本构成 拖动控制系统主要由调速器、P
16、LC和触摸屏组成，加上长度测量反馈装置，形成恒定板长闭环控制系统（电压、电流、转速和板长四闭环控制系统），如图7-5所示。 控制系统由如下12个主要子系统组成：,图7-5 粗矫、圆盘剪和精矫机系统控制原理框图,2019/5/23,29,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺送料装置的拖动系统要求及设计 4.拖动控制系统的基本构成 控制系统由如下12个主要子系统组成： 1）同步传动子系统 生产工艺要求V1=V2=V3。粗矫机、圆盘剪和精矫机由三组四台电机共同拖动同一块钢板，因此要求四台电机必须是在线速度同步条件下运行。,图7-5 粗矫、圆盘剪和精矫机系统控制原理框图,2019/5/23,30,第7.2节 T444.014.01650钢板横剪线控制系统简介,7.2.1 矫平定尺
