厚板厂剪切线基础自动化跟踪及顺序控制优化技术

论文摘要

剪切线作为厚板厂主要生产线,承担着全厂80%以上的钢板剪切任务。随着宝钢5m厚板粗轧机于2008年12月投产,剪切线生产已经跟不上主轧线的生产节奏。优化剪切线的控制技术,提高剪切线的生产能力就成为厚板厂重点工作。宝钢5m厚板厂剪切线主要设备由德国SMS-Demag及Siemens公司负责提供。剪切线的三个剪机区域：切头剪区域、双剖剪区域和定尺剪区域,其基础自动化控制系统分别由相应的一套PLC系统实现,都是采用西门子的产品。它们的基本设计思路和系统结构都是一样的：在切头剪区域,双剖剪区域与定尺剪区域的PLC系统都只能对一块钢板数据进行跟踪,每块钢板的整个剪切顺序控制过程的各个动作执行是受钢板数据跟踪的限制。当一块钢板占据该区域后,在其完成整个剪切顺序控制过程中不能接收L2下达的下一块钢板数据,下一块钢板只能在区域外等待,这样直接导致了两块钢板之间的间隔距离大,后面钢板的等待时间很长,影响生产效率。本文主要是对宝钢5m厚板厂剪切线的基础自动化的跟踪和顺序控制进行分析研究,设计优化技术并实施。本系统主要采用西门子的CFC编程语言作为开发语言,基于功能完备的西门子的PCS7应用软件开发平台,通过辊道分组优化、双跟踪技术、钢板动态输送、串行顺控改并行顺控等技术手段,优化了从厚板UST探伤之后开始剪切上料到定尺剪后成品喷印为止的主要跟踪和顺序控制功能,实现了切头剪的喷印过程与剪切并行作业、双剖剪的磁力对中与剪切并行作业、定尺剪的磁力靠边与剪切并行作业,有效地提高了剪切线生产效率和能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 项目研究内容与现实意义
• 1.3 本项目研究的主要工作及成果工作
• 第2章 厚板剪切线基础自动化系统
• 2.1 剪切线工艺流程
• 2.2 剪切线主要工序分析
• 2.2.1 切头剪主要工序分析
• 2.2.2 双剖剪主要工序分析
• 2.2.3 定尺剪主要工序分析
• 2.2.4 剪切线工序优化方法的分析及方向
• 2.3 剪切线基础自动化系统构成
• 2.4 剪切线基础自动化软件硬件分析
• 2.5 剪切线物料跟踪系统
• 2.5.1 概述
• 2.5.2 钢板映像
• 2.5.3 跟踪输入信号
• 2.5.4 辊道占用/空闲信号
• 2.5.5 剪切跟踪区建立/释放信号
• 2.5.6 剪切刀数计算
• 2.6 顺序控制功能
• 2.6.1 综述
• 2.6.2 钢板的自动搬运
• 2.6.3 设备位置控制
• 2.6.4 钢板剪切自动定位
• 2.6.5 剪机的剪切过程
• 2.7 存在的问题
• 第3章 切头剪的跟踪和顺序控制分析及改造
• 3.1 切头剪的跟踪和顺序控制分析
• 3.2 切头剪改造方案综述
• 3.3 跟踪和顺序控制的改造
• 3.3.1 传动系统改造
• 3.3.2 L1系统改造
• 3.3.3 HMI系统改造
• 3.3.4 PDA系统改造
• 3.4 优化母板的送钢改进
• 3.5 缩短第一刀剪切的等待时间
• 3.6 减少规律性故障
• 3.7 接口改造
• 第4章 双剖剪的跟踪和顺序控制分析及改造
• 4.1 双剖剪的跟踪和顺序控制分析
• 4.2 改造方案综述
• 4.3 跟踪和顺序控制的改造
• 4.3.1 L1系统改造
• 4.3.2 HMI系统改造
• 4.3.3 PDA系统改造
• 4.4 减少规律性故障
• 4.5 接口改造
• 第5章 定尺剪的跟踪和顺序控制分析及改造
• 5.1 定尺剪的跟踪和顺序控制分析
• 5.2 改造方案综述
• 5.3 跟踪和顺序控制改造
• 5.3.1 传动系统改造
• 5.3.2 L1系统改造
• 5.3.3 HMI系统改造
• 5.3.4 PDA系统改造
• 5.4 优化母板的送钢原则
• 5.5 缩短第一刀剪切的等待时间
• 5.6 减少规律性故障
• 5.7 接口改造
• 第6章 系统优化后的运行效果
• 6.1 改造后的剪切线基础自动化系统
• 6.2 切头剪区域
• 6.2.1 优化方案说明
• 6.2.2 典型样本数据分析
• 6.3 双剖剪区域
• 6.3.1 优化方案说明
• 6.3.2 典型样本数据分析
• 6.4 定尺剪区域
• 6.4.1 优化方案说明
• 6.4.2 典型样本数据分析
• 6.5 实际生产中的综合效果
• 第7章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢