高速线材生产线飞剪区域电气系统编程与调试

摘 要：我国对于飞剪方面的电气系统研究还处于发展阶段，需要研究人员的不断探索才能找出合理的编程模式。文章主要研究了高速线材的生产过程中对于飞剪的电气编程。作者将从对飞剪区域的信号控制角度出发，深入研究飞剪的电气系统知识。期待通过对高速线材生产过程中飞剪知识的了解，能够找出其编程及调试的最佳方法。作者将在文章中阐述飞剪区域中的剪切电流过程，并对剪区域中常见的设备故障进行分析，进而找出解决故障的有效措施。

关键词：飞剪区域；电气系统；应用

前言

伴随着经济发展水平的提高，人们对于物质方面的需求也越来越大。在工业生产当中，人们已经开始使用运用各种设备代替人工作业。飞剪设备是生产高速线材的重要工具之一，也是保持高速线材质量的重要工具。在高速线材的生产线上，工人们运用飞剪完成对线材的剪裁。那么，飞剪设备当中的电气系统成为影响飞剪区域工作稳定的重要因素。飞剪设备的主要作用是对正在生产中的钢坯进行碎断，该道工序成为保障工人生产高速线材的保险步骤。

1 高速线材生产线飞剪区域电气系统的组成

我国很多企业为了能够满足较高的生产工艺要求，在高速线材生产线飞剪区域引进了较为先进的电气系统。该电气系统中拥有操作站、过程站、总线、编程器以及打印机等。并且，此电气系统还是一种分散控制系统，是由过程和设备两种控制级构成[1]。其中，设备控制级配备了以器自身为主站的通信网络，以PLC和直流调速系统作为其从站，从而实现对电气系统中各项控制参数的设定与监测。与此同时，设备控制级还设置了I/O控制网络和控制终端。

2 高速线材生产线飞剪区域的启动信号控制

在生产运行的过程中，飞剪区域中相关的设备在完成本身所具有的功能之后，还不能够对其他设备产生影响，这便需要能够准确的控制相关设备的运动速度和启动的时间，从而确保其能够完成固定的剪切长度。飞剪区域中的设备一般情况下只停留在等待的位置，然后利用相关的仪器使其能够始终保持在等待位置，不受到任何外界因素的干扰而产生变化。最后，通过相关的设备发出指定信号去启动飞剪区域中的设备。

3 高速线材生产线飞剪区域中的电气系统

飞剪区域中的电气系统主要分为传动与位置随动两种控制系统。在传统系统发展之初，其所采用的运行方式为直流调速运行方式。但随着技术的不断改革和创新，现阶段所采用的运行方式为交流调速运行方式[2]。下面作者进行详细的阐述。

3.1 电气系统中的主回路

有些飞剪区域中的传统系统所采用的运行方式是双环调速运行方式，其主回路所使用的是整流器，其对于电流与速度的控制、故障的诊断等都能够通过传统系统完成，从而确保设备能够正常运行。电气控制系统对于飞剪设备的速度等信号参数进行取样，算出飞剪设备在运行状态下速度的基准值，然后利用相关的转换器将信号输入到相应的系统当中，能够在一定程度上节约时间。此外，由于控制位置的系统能够利用相关的仪器接收从其他设备上传来的信号指令，以对相关飞剪设备进行调整和设定，完成相关的生产工作。

3.2 电气系统中的控制程序

在现阶段飞剪区域中的设备所能够完成的运动状态分为十三种。人们通过计算机对所有的运行状态进行相应的标注，并利用相关的计算公式计算出每一种运行状态的基准速度，然后将其输送到传动系统中，用以控制飞剪区域设备的运行。运行状态只能够按照相关的规定进行互相的转化，不能够产生跳变的情况。下面就器运行的状态进行分析（由于内容有限，只对其中三种状态进行说明）[3]。

首先是初始状态状态。在这种运动状态下，飞剪设备的剪刃能够停留在飞剪区域当中的任何位置。其产生这种状态的原因是发生在计算机相关的复位之后，此状态下的基准速度为0。其次是位置调节状态。此运动状态下的飞剪设备将会停在等待的位置上，然后通过使用相关让设备剪刃一直保持在原有位置上。系统程序会对这个状态下的设备进行判断，判断其是否有其他的操作，并给予飞剪设备相关的指令和信号。最后是加速状态。在这种运动状态，系统程序根据相关的数据资料算出器加速的基准值。

4 高速线材生产线飞剪区域中的剪切电流

4.1 剪切电流的产生

飞剪设备在运行过程中，由于负载力矩的增加，将会严重影响其运行的速度。如过飞剪设备速度下降的过多或是过快都会严重影响设备的运行效果。因此，在其运行之前，相关工作人员应输入一个剪切电流，用来控制由于负载力矩过大而对运行速度产生过大的影响。剪切电流为何能够使运行速度下降的幅度没有那么大？其主要的原因是因为剪切电流的输入，能够使飞剪设备的运动信号发生跃变，从而使速度保持原有的运行状态[4]。

4.2 剪切电流的数值大小和输入时间

剪切电流的大小与需要加工原材料的薄厚呈正比关系。剪切电流的具体实现的方式是通过在给定速度基础之上再添加一个分量。剪切电流的添加有其具体的规定，那就是在输入剪切电流时，虽然实际电流会有较大幅度的上升，但是剪切设备仍然保持匀速运行的状态。这种需要准确把握剪切电流的输入大小和输入时机，就应应用计算机技术进行实时的分析和电流的输入，保障生产工作的顺利进行。

5 速线材生产线飞剪区域中常见的设备故障和处理方法

飞剪区域中，相关设备在使用过程中难免会出现各种故障，但较为常见的故障主要是以下两个方面：（1）光电管的信号发射故障。在实际的飞剪区域工作现场，其工作环境是十分恶劣的，其中含有的大量水蒸气将会影响到光电管的信号发射，甚至会发生信号突变的情况，给计算机系统的判断造成苦难，导致在飞剪设备运行时使最终的运行速度突然降低，造成生产故障。另外，加工材料的表面也会给其造成错误的信号，使飞剪设备出现突然启动的情况。所以，工作人员应定期对其进行擦拭[5]。（2）飞剪设备的定位问题。飞剪设备在其运行的过程中，常会出现定位不准的情况，使得其与规定要求存在着很大的差距。产生这种故障的主要原因是因为位置编码器发生了故障，出现信号丢失和偏离的现象。此时，便需要相关要求对器进行重新的定位，并对计算机进行复位操作。

6 结束语

综上所述，将电气系统应用在高速线材生产线飞剪区域中，并对进行编程和调试，对于实际的生产活动拥有重要的作用。文章从全方位对电气系统进行了分析和说明，其在运行中所常见的故障以及相关的处理措施文中也进行了探讨。但随着相关科学技术的进一步发展和不断的完善，针对高速线材生产线飞剪设备的控制也会得到很大程度上的提高，在运行过程中所出现的问题也会得到进一步的改善，极大促进了我国高速线材生产工艺的发展。

参考文献

[1]刘峰，吕国英.高速线材生产线自动控制系统[J].黑龙江冶金，2004，1（3）：31-35.

[2]李贵菊，刘少锋，刘华，等.ABB控制系统在高速线材生产线的应用[J].电气传动，2007，1（1）：37-40.

[3]柯国琴，柯勇，王思列.ACS6000SD交流变频控制系统在高速线材生产线的应用[J].电气传动，2010，1（1）：16-19.

[4]蔡志军，陈劲松，张磊.高速线材飞剪的自动化控制[J].安徽机电学院学报，2001，2（4）：61-65.

[5]马俊丽，冯刚，张洪波，等.唐钢高速线材厂电气控制系统改造[J].轧钢，2003，1（2）：47-49.