八钢定尺剪说明书.docx
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八钢定尺剪说明书.docx
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八钢定尺剪说明书
宝钢集团新疆八一钢铁有限公司
3500mm中厚板轧机工程
定尺剪区基础自动化控制系统
操作说明书
二重集团(德阳)重型装备有限责任公司
二○○九年四月
1概述
本说明书描述了八钢3500mm定尺剪L1级控制系统的操作和控制说明。
本说明书涉及的生产工艺及设备构成、控制功能描述等见“八钢定尺剪技术协议”以及该文档设计依据中所列的有关资料。
L1级控制系统硬件设备、ProfibusDP网络连接(包括与变频传动的连接、与其它PLC的连接及ET200远程站的连接)、I/O信号、操作台台面布置图等信息见“设备设计图纸”。
1.1操作设备
本操作说明书所涉及的操作和控制设备如下:
1)位于12CS操作室内的主操作台300CZT1/2、完成对定尺剪的正常生产操作
2)机旁换刀操作台,完成对定尺剪剪刃的就地更换操作。
3)1#、2#现场控制箱,完成对定尺剪本体设备现场信号的采集及现场控制阀台的控制。
4)现场控制箱300KZX,完成定尺剪液压站的就地维护操作。
5)现场控制箱300CZX,完成定尺剪润滑站的就地维护操作。
PLC和HMI通过工业以太网连接。
PLC与HMI系统的通讯通过PLC与HMI服务器直接通讯,在此通讯基础上,HMI服务器与HMI工程师站、HMI操作员站分别通讯,进行数据交换。
1.2主要控制功能
1)定尺剪输入辊道1至4段
2)定尺剪钢板靠边装置
3)定尺剪入口夹送辊
4)定尺剪入口压紧辊
5)定尺剪推尾装置
6)定尺剪激光测长装置
7)定尺剪剪切
8)定尺剪输出辊道
9)定尺剪废料/试样收集装置
10)定尺剪液压站
11)定尺剪润滑站
1.3HMI主要画面(见后附图)
◆定尺剪区主画面
◆设定画面
◆标定画面
◆传动监控
◆诊断画面
◆报警画面
◆废料收集区画面
◆液压系统画面
◆润滑系统画面
1.4操作方式
自动方式
该区域内的生产过程可以连续自动进行,操作人员通过触发或确认某一设备运行过程,可以使生产线的某一区域实现连续自动作业生产。
所需过程数据由L2提供(可人工进行修改、确认)。
在自动模式下,手动操作优先。
手动
操作人员通过操作台(或机旁操作箱)上的操作开关或通过HMI画面进行操作,直接控制设备的运行或停止。
在生产线的局部区域,当自动操作模式难于实现或出于安全考虑,可设置为该种操作模式,有些区域当采用手动操作模式时还可以提高作业率。
调整
操作人员通过操作台上的操作开关进行操作,直接控制单个设备的运行或停止。
该操作模式下,控制系统已经解除了所有的设备联锁。
用于对设备进行检修后的初步定位调整。
1.5停车方式
紧急停车
紧急情况下的停车模式。
操作人员通过按动操作台上的蘑菇型紧急停车按钮,触发紧急停车过程,使区域内的相关设备断电停车。
该停车模式对设备有不利影响,恢复运行所需的时间较长。
正常停车
正常情况下的停车模式。
操作人员通过操作台(或机旁操作箱)上的操作开关进行操作,直接控制设备停止。
2No.3定尺剪输入辊道
操作地点有:
12CS操作室集中操作台。
在HMI上对辊道进行手动合/分闸。
操作方式有:
自动、手动。
在任一方式下且满足联锁条件时,本装置均可实现以下操作和控制:
(1)自动/剪切方式运行
在自动状态下,由操作摇杆控制辊道的启动运转,将钢板向定尺剪方向输送。
钢板头部在钢板靠边装置处定位
定尺剪入口夹送辊前的光电开关作为辊道的检测点,也作为钢板靠边定位的参考点。
当钢板头部通过检测点时,启动头部定位过程。
系统根据定尺检测方式设定的停止位置计算出位置控制的目标值,并对钢板头部的位置进行控制,当钢板头部进入夹送辊内的设定位置时,速度给定为0,辊道停止,定位完成。
定位完成后,自动进行靠边操作。
钢板头部在入口夹送辊下定位
钢板靠边完成后,自动状态下,入口夹送辊自动夹紧钢板,并根据预先设定的切头长度,自动将板头送入定尺剪剪刃处,等待剪切。
(2)手动方式运行
选择操作台上“手动”方式,集中操作台手动操作。
在定尺剪主操作台上设有1个操纵杆,用于定尺剪入口侧和出口侧辊道的操作。
该操纵杆为左右3档位自复位式。
对应每段辊道设有一个辊道选择带灯按钮,用于选择及显示参与操作的辊道。
灯亮表示该段辊道选中,被选中的设备将按操纵杆的指令动作。
在手动方式下,按下按钮翻转选择状态。
(3)控制联锁
定尺剪输入辊道与定尺剪本体设备的联锁条件:
1)钢板对中装置位于下降位;
2)如果定尺剪剪机正在运行,辊道停止运行
3)剪刃在打开位;
3靠边装置
钢板靠边装置由如下设备组成:
靠边推头(6个)和升降设备(3个)。
推头可以用来横移钢板。
本装置操作地点为12CS操作室集中操作台。
靠边和升降设备操作方式有:
集中操作台自动、集中操作台手动、集中操作台调整。
在任一方式下且满足联锁条件时,本装置可实现以下操作和控制:
(1)靠边和升降设备集中自动方式运行
自动方式运行必须满足以下条件方能实现:
12CS操作台选择开关“手动-调整-自动”拨到“自动”操作。
操作方式:
钢板在夹送辊内停止后,根据钢板长度选择相应的钢板推头数量(数量为1~6#推头),钢板升降装置自动上升,升降到位之后,选中的推头向钢板横移,当推头将钢板靠边后发出信号,推头停止横移,并返回原始位(原始位有3个分别为1.8米/2.5米/3.5米),原始位为预先根据来料钢板宽度通过选择开关选择。
靠边装置返回一段距离后钢板升降装置自动下降,直至接近开关发出信号,至此靠边完成。
(2)靠边和升降设备集中手动方式运行
集中手动方式运行必须满足以下条件方能实现:
12CS操作台选择开关“手动-调整-自动”拨到“手动”操作。
操作方式:
钢板在夹送辊内停止后,操作工根据钢板长度手动选择相应的钢板推头数量,操作钢板升降装置“上升”,升降到位之后,操作“靠边”将推头向钢板横移,横移到钢板上,钢板靠边后停止横移,操作“返回”将推头返回原始位,操作钢板升降装置“下降”直至接近开关发出信号。
控制联锁:
钢板升降装置运行过程中,相应辊道必须处于停止状态,设备升降时不能有横移动作,设备横移时不能有升降动作。
(3)调整方式运行
12CS操作台选择开关“手动-调整-自动”拨到“调整”操作。
,靠边装置进入调整工作状态。
在此种工作方式下,各设备的运行不带任何连锁,操作人员可通过操作面板上设置的按钮直接操作对应的设备。
调整工作方式的目的是在现场出现特殊情况时能够保证将设备直接运行起来,而不受相关连锁条件的约束,可以在任意位置停止,方便事故情况的处理,因此只有专门人员才能对设备单体进行操作。
4定尺剪夹送辊升降和横移
本设备操作地点有:
12CS操作室集中操作台。
操作方式有:
自动、手动和调整。
在任一方式下且满足联锁条件时,本设备可实现以下操作和控制:
(1)自动方式运行
当钢板头部进入夹送辊后一定长度,钢板运行停止,靠边完成后夹送辊自动压下。
当钢板尾部快离开夹送辊,夹送辊自动抬起,以免夹送辊上下碰撞。
根据钢板头部设定长度,自动将板头送入定尺剪剪刃处,等待剪切。
(此时剪切方式选择为切头/尾)
(2)手动工作方式
手动方式可以在集中操作台。
将12CS操作台选择开关“手动-调整-自动”拨到“手动”操作。
夹送辊操作进入集中手动工作方式。
该模式下可以对夹送辊进行宽度调整和压下操作。
在集中操作台上选择“开口度增大”开关,夹送辊宽度变宽。
选择“开口度减小”开关,夹送辊宽度变窄。
选择“停止”,夹送辊停止横移。
在集中操作台上按下“抬升”按钮,夹送辊抬起。
按下“压下”按钮,夹送辊压下。
在HMI画面上可对开口度进行按设定值自动调整操作。
在设定值输入窗口中输入预定的开口度,确认后,按下“调整启动”按钮,夹送辊自动运行,直至达到设定值后自动停止。
该功能可按下HMI“调整停止”按钮进行解除,也可在集中操作台上选择“开口度增大/减小”开关进行人工干预解除。
注意:
未解除该功能前,当输入新值确认后,夹送辊自动横移到新的设定值。
HMI操作画面见下图
(3)HMI标定
在设备安装完成后,或更换新设备,或更换位置检测元件后,带有位置控制的设备要进行标定操作,标定操作在HMI上完成,因此HMI画面必须投入使用(该画面有操作权限,须由相关人员进行操作)。
标定过程:
操作人员首先确定设备的实际测量宽度值,将实际测量的宽度值输入到标定值,按下标定按钮,则HMI显示的实际宽度值应等于标定值+700mm,标定完成。
HMI标定操作画面见下图
(6)控制联锁
1)定尺剪未剪切时,夹送辊剪才允许移动;
5入口压紧辊
入口压辊与夹送辊一起工作来向定尺剪喂入钢板。
本设备操作地点有:
12CS操作室集中操作台。
操作方式有:
自动、手动和调整。
在手动和调整方式下在集中操作台上按下“抬升”按钮,压紧辊抬起。
按下“压下”按钮,压紧辊压下。
在自动方式下不需操作,压紧辊与夹送辊进行同时升降。
6推尾装置
推尾装置装在夹送辊入口,一个在移动侧,一个在固定侧。
用来把短尾从下剪台上推下去。
为了确保废料的顺利输送,必须满足下列条件:
如果剪切的废料长度超过450mm,那么必须执行多次剪切。
剪切刀数考虑到废料长度在200~400mm范围内,被自动计算和执行。
本设备操作地点有:
12CS操作室集中操作台。
操作方式为手动。
在满足联锁条件时,本设备可实现以下操作和控制:
该模式下可以对推料尾进行手动操作。
在集中操作台选择“上升”开关,推尾装置抬起。
选择“下降”开关,推尾装置压下。
选择“推出”开关,推尾装置前进。
选择“返回”开关,推尾装置后退。
按下“停止”开关,相应的动作停止。
7定尺剪剪切
定尺剪剪切需动作的设备有定尺剪、压板和摆动辊道。
若要进行测长夹送辊或激光测长仪也要投入工作。
本设备操作地点有:
12CS操作室集中操作台和机旁换辊操作台。
操作方式有:
自动、手动和调整。
在任一方式下且满足联锁条件时,本设备可实现以下操作和控制:
(1)手动/自动方式运行
按下剪切“启动”按钮,定尺剪剪切,此时压板和摆动辊道进入联动状态,在定尺剪剪切过程中,压板和摆动辊道自动动作,执行序列如下,剪切启动后,压板先压下,将钢板压紧后,定尺剪开始剪切,剪切完毕,压板自动抬起,定尺剪剪刃回到原始位停止。
摆动辊道在剪切过程中始终处于浮动状态,当切头/尾、或切试样时,摆动辊道处于摆出位置;当切定长时,摆动辊道处于摆入位置,当剪刃剪切到钢板时,摆动辊道受压后,随着剪刃的下切,摆动辊道向下随动,剪切完成后,摆动辊道自动升起。
而且摆动辊道随着剪切的完成自动运转数秒,以便将剪切掉的钢板向下游输送一段距离,与下一块钢板拉开一段空挡。
(2)调整工作方式
调整方式可以在集中操作台和机旁换刀操作台上操作。
该模式下可以对定尺剪进行点动操作。
集中操作台上按下定尺剪“点动”按钮,剪刃点动运行,松开按钮,剪刃可停止在任意角度,此时压板、摆动辊道不投入。
在换刀操作台上按下定尺剪“正向点动”按钮,定尺剪正向转动,按下定尺剪“反向点动”按钮,定尺剪反向转动。
此种工作模式用于换刀或调整剪刃时使用。
(3)标定
在操作台或机旁换刀操作台上操作点动定尺剪到原始位置(剪刃处于水平状态),在HMI画面上按下“偏心轴零点标定”按钮,标定完成。
偏心轴零点标定画面如下
8No.3定尺剪输出辊道
操作地点有:
12CS操作室集中操作台。
在HMI上进行合/分闸。
操作方式有:
自动、手动。
在任一方式下且满足联锁条件时,本装置均可实现以下操作和控制:
(1)自动方式运行
在自动状态下,随着送板和剪切时的定长送板辊道将自动启动运转,将钢板向下游方向输送。
(2)手动方式运行
在定尺剪主操作台上设有1个操纵杆,用于定尺剪入口侧和出口侧辊道的操作。
该操纵杆为左右3档位自复位式。
对应每段辊道设有一个辊道选择带灯按钮,用于选择及显示参与操作的辊道。
灯亮表示该段辊道选中,被选中的设备将按操纵杆的指令动作。
在手动方式下,按下按钮翻转选择状态。
9废料处理系统
操作地点有:
12CS操作室集中操作台。
操作方式为手动。
在任一方式下且满足联锁条件时,本装置均可实现以下操作和控制:
在正常工作时将废料运输链、过渡辊道一段、过渡辊道二段、卸料辊道均选择在“卸料”位置,该系统将连续运转随时将废料运输到废料车内。
废料车分为1#和2#,可根据料斗装料情况进行人工选择。
卸料链处于停止位时,卸料链可根据来料自动启动,转动一圈将料拨入相应的料斗内。
10废料/试样分流装置
本设备操作地点有:
12CS操作室集中操作台。
操作方式为手动。
定尺剪剪切试样时,手动启动升降挡板升起,将试样挡在过渡辊道二段上后,停止过渡辊道二段,操作“试样推出”将试样推至试样收集平台上,然后操作“返回”将推头返回原位后停止。
降下升降挡板启动过渡辊道二段继续进行废料的运输。
11定尺剪液压站
操作地点有:
集中操作室(HMI)和机旁操作箱。
操作方式有:
自动、手动。
在任一方式下且满足联锁条件时,本装置均可实现以下操作和控制:
机旁操作箱选择开关“远程-就地”拨到“远程”,画面“远程操作允许”指示灯点亮,可在HMI画面上进行相应操作;机旁操作箱选择开关“远程-就地”拨到“就地”,画面“就地操作”指示灯点亮,则只能在就地操作箱旁进行相应操作;
(1)自动方式运行
机旁操作箱选择开关“自动-手动”拨到“自动”。
上述条件满足后,控制系统根据工艺要求进入自动运行状态,完成主油泵和循环泵的人工启动和自动停止。
按下泵站“启动”按钮,液压主泵,卸荷阀和循环泵按相应的顺序启动;根据相应的温度,自动开关加热器和冷却器。
(2)手动方式运行
手动操作可在HMI画面或机旁操作箱上进行。
完成主油泵和循环泵的人工启动和手动停止,由人工决定泵的加载与否。
由人工根据实际情况手动开关加热器和冷却器。
注意事项:
1.主泵为3用1备,每个泵必须在机旁操作箱上进行工作/备用的选择(出于现场安全的角度考虑),每个泵都可以工作或备用,但4台泵不能都处于工作状态,否则会引起停机或无法启动的故障。
2.不论在远程/就地操作,泵的停止都是优先的,可在任意位置停止泵的运行(以便在出现泄漏等紧急情况时可以尽快停止主泵运行),因此在HMI画面上不得随意点击“停止”按钮
12定尺剪润滑站
操作地点有:
集中操作室(HMI)和机旁操作箱。
操作方式有:
自动、手动。
在任一方式下且满足联锁条件时,本装置均可实现以下操作和控制:
机旁操作箱选择开关“远程-就地”拨到“远程”,画面“远程操作允许”指示灯点亮,可在HMI画面上进行相应操作;机旁操作箱选择开关“远程-就地”拨到“就地”,画面“就地操作”指示灯点亮,则只能在就地操作箱旁进行相应操作;
(1)自动方式运行
机旁操作箱选择开关“自动-手动”拨到“自动”。
上述条件满足后,控制系统根据工艺要求进入自动运行状态,完成主油泵和循环泵的人工启动和自动停止。
按下泵站“启动”按钮,润滑泵和循环泵按相应的顺序启动;根据相应的温度,自动开关加热器和冷却器。
(2)手动方式运行
手动操作可在HMI画面或机旁操作箱上进行。
完成润滑泵和循环泵的人工启动和手动停止。
由人工根据实际情况手动开关加热器和冷却器。
13换刀操作
操作地点有:
机旁换刀操作台。
操作方式有:
自动、手动。
在任一方式下且满足联锁条件时,本装置均可实现以下操作和控制:
12CS操作台选择开关“主台-换刀”拨到“换刀”,换刀操作台选择“换刀开始”,则“换刀允许”指示灯点亮,可在换刀操作台上进行相应操作;
换刀步骤:
准备工作:
换刀前在主台上应先将夹送辊的开口度开到最小,避免换刀小车横移时发生干涉。
定尺剪剪刃应在原始位,若不在则可在主台上先将剪刃点动到原始位或在换刀时在机旁换刀操作台上将剪刃点动到原始位。
此时机旁换刀操作台上的“主机回原始位”指示灯将点亮。
将压板抬升到高位,人工将压板旋转90°(具体见机械提供的换刀步骤说明)
1.点动“剪刃间隙增大”或“剪刃间隙减小”按钮,将剪刃间隙调整到>2mm位置,此时“换刀准备好”指示灯点亮,表示可以进行下一步换刀操作。
注意:
>2mm为粗略位置,具体位置应根据剪刃上的定位销决定。
2.操作“换刀大车左/右横移”将换旧刀小车横移到对准换刀轨道中心线。
3.将下刀座选择到“松开”,“下刀座松开”指示灯亮。
选择“刀座上升”将下刀座顶起。
若在自动方式下,则下刀座顶起到380mm处停止,在手动方式下则人工控制升降高度,便于微调升降高度,使下刀更好的与上刀接触。
若剪刃上的定位销未能完全对正,则点动“剪刃间隙增大”或“剪刃间隙减小”按钮,将剪刃间隙调整到使定位销对正。
4.将换旧刀小车(1#/2#)的相应开关选择到“前进”,使小车沿换刀轨道开进机架内。
若在自动方式下,则小车自动在前极限处停止,在手动方式下则人工控制行走距离,便于微调伸进的位置,使下刀座上的销孔与刀座升降缸对正。
5.将上刀座选择到“松开”,“上刀座松开”指示灯亮。
选择“刀座下降”将上刀座托在下刀座上一起落在换刀小车上。
6.待刀座升降缸完全缩回后,选择换刀小车“后退”将旧刀拉出。
为安全起见,先选择“手动”将小车后退,待确认无误后,选择“自动”,小车自动后退到后极限停止,将旧刀完全拉出。
7.操作“换刀大车左/右横移”将已装上新刀的小车横移到对准换刀轨道中心线。
8.将装新刀小车(1#/2#)的相应开关选择到“前进”,使小车沿换刀轨道开进机架内。
若在自动方式下,则小车自动在前极限处停止,在手动方式下则人工控制行走距离,便于微调伸进的位置,使下刀座上的销孔与刀座升降缸对正。
9.选择“刀座上升”将上/下刀座顶起。
若在自动方式下,则下刀座顶起到380mm处停止,在手动方式下则人工控制升降高度,便于微调升降高度,使上刀更好的与上刀座接触。
将上刀座选择到“夹紧”,“上刀座夹紧”指示灯亮。
将上刀锁紧在上刀座上。
10.选择“刀座下降”将下刀落在下刀座内,待刀座升降缸完全缩回后,下刀落稳放平在下刀座内。
将下刀座选择到“夹紧”,“下刀座夹紧”指示灯亮。
将下刀锁紧在下刀座上。
11.选择换新刀小车“后退”,选择“自动”,让小车自动后退到后极限停止。
12.操作“换刀大车左移”将大车横移到不干涉夹送辊的位置停下,换刀操作台选择“换刀完成”,主台上的“换刀完成”指示灯点亮,主台将操作方式选择为“主台”,将换刀操作台的操作权限收回。
至此换刀操作完成。
13.人工将旧刀吊离(离线操作)
附图1:
定尺剪区主画面
附图2:
定尺剪主机运行参数画面
附图3:
定尺剪辊道运行参数画面
附图4:
定尺剪参数调整画面
说明:
该画面主要完成剪刃间隙和夹送辊开口度的参数设定和自动调整功能
附图5:
传动系统运行状态画面
说明:
在该画面上可对传动系统进行合/分闸操作,并可对传动故障进行远程复位
附图6:
主电机运行电流记录画面
附图7:
定尺剪轴承温度记录画面
附图8:
定尺剪1#电机状态记录画面
附图9:
定尺剪2#电机状态记录画面
附图10:
定尺剪零点标定画面
说明:
该画面为有权限操作,非指定人员不能进入。
标定前需进行二次确认。
附图11:
定尺剪故障报警记录画面
说明:
当出现故障时,每个画面的顶部都会出现一条红色故障提示信息。
故障较多时,只显示最新的一条。
因此可在此画面中查询所有的故障记录,已消除的故障显示为暗绿色,为解决的故障为红色。
附图12:
系统压力记录画面
说明:
对系统压力进行实时记录,并可回放历史记录
附图13:
换刀状态及辊道注油/排污油站状态画面
附图14:
液压站操作及状态显示画面
附图15:
退出系统画面
说明:
用于退出HMI操作系统,退出系统需操作权限,以免误操作。
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