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1、引言

在我國鋼材市場上，中（厚）板材利潤空間相對較大，因此各大鋼鐵廠的中（厚）板生產(chǎn)線都有“印鈔機(jī)”的美譽(yù)。但隨著市場競爭日益激烈及用戶對于中（厚）板材的質(zhì)量要求逐漸增高，國內(nèi)各大鋼鐵廠對于中（厚）板生產(chǎn)線的改造投入也隨之增加。目前，絕大多數(shù)廠家所使用的板坯出爐方式為：板坯在三段連續(xù)推鋼式加熱爐加熱好以后，由位于爐后的推鋼機(jī)將熱板坯從爐前推出，熱板坯靠其自重沿著加熱爐出口與傳送輥道之間的斜面滑至輥道之上從而完成出鋼過程。這樣的出鋼過程不僅劃傷了板坯的下表面，影響了板坯的表面質(zhì)量，而且給傳送輥道和緩沖器造成了很大的沖擊和噪聲，嚴(yán)重影響了設(shè)備使用壽命。多年來如何平穩(wěn)出鋼已經(jīng)成為國內(nèi)中（厚）板生產(chǎn)線上的一個(gè)難題。

 

2、高位出鋼機(jī)介紹

針對目前出鋼機(jī)存在的問題，廣州博瑋伺服科技與業(yè)內(nèi)某系統(tǒng)集成商共同研制了高位出鋼機(jī)。高位出鋼機(jī)主要應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)的中（厚）板加工領(lǐng)域，解決了中（厚）板材在生產(chǎn)過程中的下表面滑傷問題，提高了中（厚）板材最終產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量。由于本套出鋼機(jī)在國內(nèi)尚屬首次應(yīng)用，因此在國內(nèi)尚無競爭對手，并且整套設(shè)備的附加值高，利潤大。整套設(shè)備技術(shù)先進(jìn)：閉環(huán)液壓提升裝置、伺服控制實(shí)現(xiàn)各工位準(zhǔn)確定位功能均屬于國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)。整套設(shè)備應(yīng)用面十分廣泛，對于國內(nèi)所有中（厚）板生產(chǎn)線均可適用。

    （1）機(jī)械結(jié)構(gòu)

高位出鋼機(jī)由主梁、大車、小車、門形架和用于取坯的L形鉤等構(gòu)成（見圖1）。L形鉤具有三個(gè)自由度：用于完成選擇通道的橫向運(yùn)動由大車執(zhí)行，驅(qū)動形式采用電機(jī)－減速機(jī)－傳動軸－齒輪－齒條結(jié)構(gòu)形式；用于完成取坯的縱向運(yùn)動由小車完成，驅(qū)動形式與大車相同；

垂直運(yùn)動由位于小車前立柱U形槽

圖1 高位出鋼機(jī)

內(nèi)的門形架完成，采用液壓缸驅(qū)動形式。

                  

（2）工作過程

爐后推鋼機(jī)將板坯推至爐門的出鋼位置，該位置由激光測量完成，然后打開爐門，小車驅(qū)動出鋼機(jī)前進(jìn)至L形鉤位于爐內(nèi)板坯正下方位置后停止運(yùn)行，L形鉤上升托起板坯離開爐內(nèi)滑軌，小車驅(qū)動出鋼機(jī)后退至爐前傳送輥道上方，爐門關(guān)閉，L形鉤穩(wěn)速下降，將板坯平穩(wěn)的放置于傳送輥道上，輥道轉(zhuǎn)動將板坯運(yùn)走，L形鉤再次上升至原位，至此出鋼機(jī)完成一個(gè)出鋼循環(huán)動作。大車則根據(jù)需要進(jìn)行橫移，使L形鉤對準(zhǔn)加熱爐左道、中道或右道出鋼位置。以便于下次出鋼循環(huán)動作的實(shí)現(xiàn)和完成。

（3）電氣控制系統(tǒng)

高位出鋼機(jī)電氣控制系統(tǒng)由西門子可編程控制器，廣州博瑋伺服BWS-BBR伺服控制器等構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)成方案如圖2所示。

 

 

                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	圖2 系統(tǒng)構(gòu)成方案

 

 

Ø        可實(shí)現(xiàn)電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行于0.01Hz～250Hz工作范圍

Ø        電機(jī)運(yùn)行速率低于60Hz時(shí)可實(shí)現(xiàn)3倍電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩輸出，包括電機(jī)0Hz

鎖定時(shí)的3倍電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩輸出（有效解決了變頻啟動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償以及電機(jī)在啟動和停止時(shí)的抱閘投入）。

Ø        利用廣州博瑋BWS-BBR系列伺服控制器的內(nèi)置PLC功能（16入/13出），使用I/O方

式告知上位PLC受控電機(jī)是否已完成準(zhǔn)確定位動作，上位PLC通過相應(yīng)接近開關(guān)信號檢驗(yàn)實(shí)際機(jī)械定位結(jié)果是否符合要求。由IMS伺服控制器實(shí)現(xiàn)受控電機(jī)的準(zhǔn)確定位并且一次定位即滿足系統(tǒng)要求，有效低避免了重復(fù)定位，反復(fù)動作等環(huán)節(jié)。不僅提高了系統(tǒng)的工作效率、增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性能，而且極大地簡化了上位機(jī)的運(yùn)算工作。

Ø        使用QMCL語言編譯的程序，不僅可由電氣實(shí)現(xiàn)各類間隙補(bǔ)償，而且可

由用戶參數(shù)任意設(shè)定間隙量的大小。有效避免設(shè)備長期投入使用后由于機(jī)械間隙發(fā)生變化造成的定位誤差。

Ø        系統(tǒng)參數(shù)任意設(shè)定電機(jī)運(yùn)行時(shí)的S曲線和轉(zhuǎn)矩限幅值。

Ø       具有2路可編程D/A輸出，可實(shí)現(xiàn)任意監(jiān)控項(xiàng)的模擬量輸出。

Ø        使用博瑋BWS-BBR系列伺服控制器控制大車、小車電動機(jī)后，上位機(jī)西門子PLC僅通過電氣接點(diǎn)輸入。