高速线材吐丝机头部定位改造技术方案.docx

高速线材吐丝机头部定位改造技术方案吐丝机处于高速线材生产线末端，它使轧件成易收集的圆形，其吐丝管由螺旋管组成。当轧件从精轧机出来进入吐丝机时，吐丝管高速旋转，轧件从吐丝机出来后成为具有一定半径的圆形线材落到斯太尔摩根道上。由于斯太尔摩辐道是由许多具有一定半径的圆形辐子并排安装而成，辐子之间具有一定间隙，当成品线材经过吐丝机时，头部很容易栽到斯太尔摩根道的根缝之间，造成第1段辐道卡线，这易使辑道传动电机过流跳闸，造成线材堆积而出次品，同时因为高温等原因，处理极其费时，大大影响生产效率。为提高线材成材率和合格率，降低成本，实现高线生产线的自动化作业，拟对公司原生产线进行自动化改造，主要确保成品线材到达斯太尔摩根道时其线材头部向后（相对于其前进方向），这就需要对吐丝机进行头部定位控制，使轧件头部经过吐丝机时，按给定位置从吐丝管出来。改造后的吐丝机控制系统配置本方案硬件配置需要在原系统基础上改进或添加部分硬件。需要改造的硬件主要有：吐丝机传动控制单元、热金属检测器；需要添加的硬件主要有：头部定位P1.C、脉冲分配器、计数单元（高速计数模块）、吐丝机接近开关。1.头部定位系统功能1）头部定位P1.C头部定位P1.C主要用于对检测信号通过一定的算法进行处理，并将处理结果分别传送给主轧线P1.C。主轧线P1.C根据头部P1.C送来的结果对吐丝机传动装置进行调节和控制，同时与人机界面通信，进行参数设定和相关动态参数显示。2）吐丝机传动控制单元根据吐丝机定位控制的要求,吐丝机传动控制单元对于2%的突加给定，电机的上升时间小于300msO3）脉冲分配器脉冲分配器把吐丝机脉冲编码器的信号分为两路，一路作为电动机的角速度反馈输入到直流传动装置；另一路接在P1.C高速计数模块的输入端，进行脉冲计数。4）计数单元高速计数单元根据脉冲分配器发来的每个脉冲对应的角度，计算吐丝机吐丝管的旋转角度和轧件头部在定位区域所处的位置。5）热金属检测器头部定位系统须在精轧机组前、后及吐丝机前夹送辐前配置高灵敏度热金属检测器，用于检测高温轧件的准确位置。6）吐丝机接近开关接近开关安装在吐丝机机械转动部分，用来标定吐丝管口的初始位置，即O度位置。2 .吐丝机角速度控制当轧件头部到达精轧前（后）热金属检测器时，P1.C程序根据轧件出精轧机的出口速度和热检到吐丝机吐丝管口的距离，计算轧件头部到达吐丝管所需时间t。计算当轧件头部到达吐丝管口时吐丝机需要调节的角度值A0将A除以At2,得到吐丝机需要改变的角速度变化量3。这个值送到吐丝机直流传动装置调节吐丝机电机角速度，从而达到控制轧件在预定的位置从吐丝管口吐出的目的。由于线材在出吐丝机吐丝管口时，吐丝机的速度不能发生大的变化，否则吐丝机吐出的线材圆圈半径大小不均，影响吐丝机吐丝圈形。因此线材在进吐丝机时，其调节后的角速度必须回到原来的值，即，在At时间内吐丝机经历了一个加减速的过程：在前At2内加速至+j在后t/2内减速，角速度恢复到原来的03 .吐丝机头部定位的技术要求轧件头部输出位置（角度）=给定位置（角度）±60°。