时光伺服控制器在高位出钢机中的应用

　　高位出钢机产生的背景：

　　随着近些年来我国钢铁行业的迅猛发展，目前我国中(厚)板生产线已达40余家。绝大多数厂家所使用的板坯出炉方式为：板坯在三段连续推钢式加热炉加热好以后，由位于炉后的推钢机将热板坯从炉前推出，热板坯靠其自重沿着加热炉出口与传送辊道之间的斜面滑至辊道之上从而完成出钢过程。这样的出钢过程不仅划伤了板坯的下表面，影响了板坯的表面质量，而且给传送辊道和缓冲器造成了很大的冲击和噪声，严重影响了设备使用寿命。多年来如何平稳出钢已经成为国内中(厚)板生产线上的一个难题。因而本次国内首台高位出钢机的研发成功具有极其重要的实用价值和使用价值。

　　高位出钢机系统组成：

　　主梁、大车、小车、门形架和用于取坯的L形钩等构成。L形钩具有三个自由度：用于完成选择通道的横向运动由大车执行，驱动形式采用电机-减速机-传动轴-齿轮-齿条结构形式;用于完成取坯的纵向运动由小车完成，驱动形式与大车相同;垂直运动由位于小车前立柱U形槽内的门形架完成，采用液压缸驱动形式。高位出钢机电气控制系统由西门子可编程控制器，时光IMS伺服控制器等构成。系统构成方案如图一所示。

图1 高位出钢机的工作过程

　　炉后推钢机将板坯推至炉门的出钢位置，该位置由激光测量完成，然后打开炉门，小车驱动出钢机前进至L形钩位于炉内板坯正下方位置后停止运行，L形钩上升托起板坯离开炉内滑轨，小车驱动出钢机后退至炉前传送辊道上方，炉门关闭，L形钩稳速下降，将板坯平稳的放置于传送辊道上，辊道转动将板坯运走，L形钩再次上升至原位，至此出钢机完成一个出钢循环动作。大车则根据需要进行横移，使L形钩对准加热炉左道、中道或右道出钢位置。以便于下次出钢循环动作的实现和完成。

　　主要的电气驱动装置：

　　在本项目中， 我们采用了时光科技有限公司的IMS-GCT4011SF作为系统的主要电气驱动装置。

图2 项目现场

　　系统对控制器的要求：

　　两台控制器均为三相400V级11kW控制器

　　电机运行速率1Hz～100Hz可调

　　电机运行速率低于60Hz时可实现3倍电机额定转矩输出

　　定位控制方式越简便越好，重复定位精度要高

　　为配合机械传动，电气要具有反向间隙补偿功能

　　为保护机械传动，电机运行时要具有S曲线运行设置

　　为保护机械传动设备，要具有参数可调转矩限幅功能

　　最好具有D/A输出，以便于电机运行状况的监测