摘 要
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介紹了新鋼一線廠30飛剪的PLC控制過(guò)程，及其失控制現(xiàn)狀，分析了與電氣故障有關(guān)的各種失控原因，并分別提出了相應(yīng)的解決辦法，提高了飛剪的作業(yè)率。關(guān)鍵詞
30飛剪；PLC控制；失控現(xiàn)象；原因分析；解決措施
30飛剪對(duì)從中軋14#架出來(lái)進(jìn)入精軋機(jī)的紅鋼進(jìn)行切頭切尾及精軋堆鋼時(shí)碎斷紅鋼，對(duì)紅鋼在
精軋的順利軋制起著重要作用。30飛剪失控所造成的堆鋼及碎斷影響軋制節(jié)奏，造成坯料的浪費(fèi)，對(duì)軋鋼的成材率有較大的影響。因此有必要對(duì)30飛剪的失控原因進(jìn)行分析，并提出解決辦法。
1 30飛剪PLC的控制過(guò)程
1.1 30飛剪梯形圖
30飛剪采用FX2—80MR型PLC控制，用于對(duì)紅鋼的切頭切尾及碎斷，PLC控制梯形圖如園1所示。其中：X3為飛剪前光電信號(hào)，X23為刀片剪鋼后限位信號(hào)，X24為刀片剪完鋼后停止位限位信號(hào)，X25為手動(dòng)切頭信號(hào)，X30為自動(dòng)切頭尾信號(hào)，Y0為離合器啟動(dòng)電磁閥，Y1為離合器制動(dòng)電磁閥。
1.2 PLC控制過(guò)程
飛剪剪鋼時(shí)，因慣性要先制動(dòng)離合器，再啟動(dòng)離合器，其時(shí)差不大于1秒，否則剪鋼時(shí)剎不住車，造成連剪。
（1） 自動(dòng)切頭 在有鋼通過(guò)飛剪前光電管時(shí)，光電信號(hào)X3導(dǎo)通，飛剪離合器制動(dòng)電磁閥Y1導(dǎo)通，同時(shí)延時(shí)0.11秒后飛剪離合器啟動(dòng)電磁閥Y0 導(dǎo)通，飛剪切頭。刀片的旋轉(zhuǎn)使得刀片限位X23 X24先后導(dǎo)通瞬時(shí)（其時(shí)間為感應(yīng)鐵片通過(guò)限位的時(shí)間），PLC內(nèi)部繼電器M23 M24也先后導(dǎo)通并自保，使得離合器電磁閥Y0 Y1先后斷開(kāi)，為下一次剪鋼作準(zhǔn)備。刀片限位X23 X24通過(guò)內(nèi)部繼電器M23 M24來(lái)控制一根鋼通過(guò)飛剪時(shí)只剪切一次鋼頭（尾）。手動(dòng)切頭則與光電信號(hào)X3無(wú)關(guān)。
飛剪自動(dòng)切尾與自動(dòng)切頭基本相同，只是切尾是在飛剪前光電信號(hào)X3斷開(kāi)后延時(shí)0.21秒后切尾。
（2） 飛剪連剪 其操作方式有兩種，一種自動(dòng)方式是在全線自動(dòng)時(shí)，若有軋機(jī)跳閘、夾送輥吐絲機(jī)跳閘及軋機(jī)內(nèi)堆鋼、軋機(jī)夾送輥間堆鋼信號(hào)且飛剪前有鋼，光電信號(hào)X3導(dǎo)通時(shí)，形成連剪信號(hào)（M0導(dǎo)通），飛剪連剪。另一種手動(dòng)方式是在手動(dòng)連剪信號(hào)X35或手動(dòng)卡斷剪信號(hào)X36導(dǎo)通時(shí)，飛剪前來(lái)鋼，光電信號(hào)X3導(dǎo)通時(shí)飛剪連剪。
2 30飛剪失控的現(xiàn)狀及其原因分析
目前30飛剪失控與電氣故障有關(guān)的主要有以下幾類：飛剪不切、飛剪連剪、飛剪中間剪切、飛剪封門等。針對(duì)飛剪失控的現(xiàn)狀，分別分析其原因如下：
（1） 飛剪不切 如果手動(dòng)制動(dòng)、啟動(dòng)離合器氣動(dòng)電磁閥能切，則可判定為電氣上的故障。可能原因：飛剪前光電管X3及其繼電器壞或光電管對(duì)位不準(zhǔn)、氣動(dòng)電磁閥線圈壞、輸出中間繼電器壞等。
（2） 飛剪連剪 如果飛剪剎車片完好，則可判定為電氣故障。可能原因：接近開(kāi)關(guān)（限位）松動(dòng)或損壞、限位盤（感應(yīng)鐵片）松動(dòng)、軋機(jī)后光電管X7及其繼電器壞或光電管對(duì)位不準(zhǔn)。
（3） 飛剪中間剪切 飛剪在紅鋼中間剪切主要是電氣故障。可能原因：飛剪前光電管X3對(duì)位不準(zhǔn)及紅鋼抖動(dòng)、光電管（繼電器）壞、光電繼電器觸點(diǎn)接觸不好等。
（4） 飛剪封門 若氣壓正常，機(jī)械方面剎車片、氣動(dòng)電磁閥完好的情況下，有可能接近開(kāi)關(guān)（限位）X23 X24松動(dòng)或損壞、限位盤（感應(yīng)鐵片）松動(dòng)，飛剪剪切后，刀片停位不好，造成飛剪封門。
3 解決措施
從以上各種失控原因分析，可看出若系元器件損壞引起，只能靠及時(shí)更換，減少故障時(shí)間。如限位盤松動(dòng)、光電管對(duì)位不準(zhǔn)等原因引起，則只能靠加強(qiáng)點(diǎn)巡檢，減少人為故障。光電信號(hào)抖動(dòng)及限位開(kāi)關(guān)性能不好是引起飛剪連剪、中間剪切、封門等的主要原因，解決飛剪失控的辦法，主要從電氣設(shè)計(jì)不合理、PLC程序編制不合理等方面著手改進(jìn)。
3.1 針對(duì)光電信號(hào)抖動(dòng)造成飛剪中間剪切，解決辦法可以從改進(jìn)PLC編程及改裝光電繼電器觸點(diǎn)兩方面著手解決。
（1） 對(duì)光電信號(hào)抖動(dòng)，可以在原PLC程序中加入防抖程序（如圖2所示），將M100、M101、M102常開(kāi)點(diǎn)分別代替原程序中的飛剪前光電信號(hào)X3、 軋機(jī)前光電信號(hào)X6、軋機(jī)后光電信號(hào)X7的常開(kāi)點(diǎn)。在紅鋼抖動(dòng)（光電信號(hào)X3、X6、X7，瞬時(shí)斷開(kāi)1秒內(nèi)），不影響PLC對(duì)飛剪的控制。因?yàn)檫M(jìn)精軋區(qū)的兩根鋼間隔時(shí)間較短，故抖動(dòng)時(shí)間設(shè)置不能太長(zhǎng)，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際整定為1秒。
（2） 為保證光電信號(hào)的檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，可將現(xiàn)有的光電繼電器的觸點(diǎn)進(jìn)行改裝，具體如下：將三副常開(kāi)觸點(diǎn)并在一起，引出至接線端，改變現(xiàn)有的一個(gè)繼電器只用一副常開(kāi)點(diǎn)，提高了光電輸入信號(hào)的可靠性，從而降低飛剪失控的發(fā)生。3.2 針對(duì)接近開(kāi)關(guān)（限位）X23 X24的故障引起的連剪及封門，解決辦法可以從改變接近開(kāi)關(guān)（限位）接入PLC輸入端及用編程器監(jiān)控限位的工作狀態(tài)兩方面著手解決。
（1） 現(xiàn)有刀片剪畢位限位X23 刀片剪畢停止位限位X24接入PLC的普通輸入端，因飛剪剪切速度（限位盤轉(zhuǎn)動(dòng)）快，當(dāng)限位X23 X24性能不好或限位距感應(yīng)鐵片位置稍遠(yuǎn)時(shí)，PLC有可能接收不到限位的輸入信號(hào)。為了確保PLC能可靠地接收限位信號(hào)，需將限位X23 X24由普通輸入端改接為高速輸入端X0 X2（其輸入頻率為10KHZ），確保限位信號(hào)輸入PLC 可靠而不丟失。
（2） 充分利用編程器的監(jiān)控功能，對(duì)輸入PLC的限位信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。按編程器的“MNT/TEST”鍵，使編程器處在監(jiān)控M工作方式下，對(duì)限位輸入信號(hào)（也可對(duì)光電輸入信號(hào)）進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)限位（接近開(kāi)關(guān)）性能的好壞做出判定，對(duì)性能不好的接近開(kāi)關(guān)，可作預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，便于在故障發(fā)生前處理隱患，減少飛剪連剪及封門故障。
3.3 改變飛剪電機(jī)（由變頻器調(diào)速）的轉(zhuǎn)速即可改變剪切速度，可適當(dāng)調(diào)節(jié)切頭切尾的長(zhǎng)度。這對(duì)于調(diào)整因氣壓不穩(wěn)而導(dǎo)致的切頭切尾長(zhǎng)度的同步變化非常有效。
（1） 當(dāng)切頭長(zhǎng)度變長(zhǎng)，切尾長(zhǎng)度變短，可適當(dāng)升高變頻器的運(yùn)行頻率，使飛剪剪切速度加快，從而減短切頭長(zhǎng)度，加長(zhǎng)切尾長(zhǎng)度。
（2） 當(dāng)切頭長(zhǎng)度變短，切尾長(zhǎng)度變長(zhǎng)，可適當(dāng)降低變頻器運(yùn)行頻率，使飛剪剪切速度降低，從而加長(zhǎng)切頭長(zhǎng)度，減短切尾長(zhǎng)度。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上幾項(xiàng)改進(jìn)措施，基本上可以使電氣設(shè)計(jì)上的不合理及PLC程序上的不足所造成的30飛剪失控現(xiàn)象消除，大大提高30飛剪的作業(yè)率。減少30 飛剪失控所造成的堆鋼及碎斷，提高了成材率。但一些元器作損壞、自然及人為因素（如光電管沒(méi)對(duì)準(zhǔn)而檢測(cè)不到紅鋼信號(hào)）所造成的失控，仍需靠加強(qiáng)點(diǎn)巡檢及各方面的配合才能減少。
