1 引言
摆剪设备是连铸连轧产线的关键设备,该设备主要功能是将浇铸出来的薄板连铸坯剪切成所需要的设定长度，当均热炉等后续工序发生故障时，将铸坯碎断，保证生产的节奏。摆剪设备投入运行后，我们对摆剪设备控制系统不断优化和完善，保证了生产稳定运行。
2 摆剪的设备组成【1】【2】
图1 摆剪的结构示意图
图1摆剪的结构示意图。整个摆剪是一个机械、电气、液压的综合系统。主要由下列设备构成:主电机、减速箱、偏心轴、制动/离合器、摆动框架、上下刃、压下辊、水平辊、入口辊道、传送辊和出口辊组成。还有为摆剪框架供动力的主液压站、制动/离合器液压站和提供减速箱润滑的稀油润滑系统、主电机启动器和电阻柜。摆剪由一台绕线式异步电机驱动,电机带有一个飞轮,通过一个由液压提供动力的制动/离合器可以把飞轮和减速箱连接起来,靠飞轮积攒的惯性完成剪切动作。剪切时,与减速箱连在一起的偏心轴带动上剪刃向下、下剪刃向上运动。两剪刃安装在同一摆动框架中，剪切完成后,离合脱开,制动器动作,制动偏心轴，一旋转编码器测定偏心轴的旋转角度，具体的工作原理可参看其他文献【3】【4】。
3 摆剪控制系统的优化与完善
摆剪框架的运动的由两个液压缸完成,移动速度与铸机的拉速成一定的正比例关系,液压缸位置传感器监视摆动框架的位置。由于摆剪框架液压缸位置传感器、偏心轴编码器安装的环境恶劣，极易引发故障，导致铸坯顶剪的事故的发生，为此我们对此控制系统进行了深入的研究，并提出了相关的优化和完善措施。
3.1 摆剪框架运动液压缸位置传感器冗余功能完善
针对摆剪框架运动液压缸位置传感器故障频繁，我们将框架左右两边的液压缸都安装位置传感器，将框架液压缸位置传感器实现故障冗余功能，功能如下：
即在手动模式，手动选择信号为0时，以左边位置传感器为主，当左边位置传感器故障时自动切换到右边位置传感器；手动选择信号为1时，以右边位置传感器为主，当右边位置传感器故障时自动切换到左边。当位置传感器位置超过0-250mm量程范围，程序输出值为0，并且发出位置传感器故障信号。当2个位置传感器均正常时，可以人工自由切换。当一个位置传感器故障时，人工不能干预，控制程序将自动切换到另一边的位置传感器。
另外对摆剪液压油缸增加开路水冷却，位置传感器增加风冷，保证了位置传感器在恶劣的工况环境下，使用寿命大大延长。
3.2 制动/离合器的抱闸点自学习控制程序的完善
对制动/离合器的抱闸点的控制运用自学习控制理论。制动/离合器强制抱闸：当系统发出打开制动/离合器命令后2.3秒，强制抱闸。正常时，打开制动/离合器后摆剪偏心轮都可以达到正常抱闸点进行抱闸。
正常抱闸点修正的自学习方法：只在下一个剪切周期修正，本次剪切后偏心轮角度在[0±3]度范围内时，下一个次的抱闸点不作修正。
如果偏心轮角度小于90°时，修正值为负值：下一次的抱闸点的值+[360-(360+)]/3。
l 如果偏心轮角度大于90°时，修正值为正值：下一次的抱闸点的值+(360-)/3。
在实际应用中，当本次的抱闸点或者下一次修正的抱闸点小于240°或者大于355°时，下一次的最迟抱闸点强制为2500。
3.3 偏心轴角度编码器计数程序的完善
偏心轴角度编码器采用SSI绝对值旋转编码器，且偏心轴旋转方向单一，但在长期使用的过程中，SSI绝对值旋转编码器在计数程序上有一个缺陷，当一个方向旋转时，当编码器旋转脉冲数=编码器每圈脉冲数（4096）*旋转圈数（8192）附近时，即4096*8192=335432时，编码器计数值将溢出，编码器实际值就会从00-360°跳动，而摆剪剪切完成信号采用偏心轴角度大于300°，这样就会造成多次剪切的误信号，传给均热炉虚假的剪切完成信号，造成轧机跟踪系统不准，导致轧机不能正常轧制。
当摆剪偏心轴停在00附近时，由于摆剪偏心轴的减速机齿轮有间隙，导致摆剪计数从00-360°跳动，系统也会给均热炉发出剪切完成信号。
根据上述两种情况，对偏心轴角度计数程序进行修改：
（1）将偏心轴编码器角度量程由00-360°改为10-3590,避开0°就是360°的区间。
（2）对编码器计数程序进行滤波，当摆剪角度在50毫秒内变化超过359°时，输出角度保留上一次角度，且对当前变化角度不采集，否则，输出角度保持与输入值跟随。
（3）增加摆剪制动/离合器电磁阀动作信号，当偏心轴角度变化大于200°，并且摆剪离合器电磁阀动作时，才认为是一次有效的剪切。
4 结束语
摆剪设备是薄板坯连铸连轧产线的关键设备，设备组成复杂，通过我们深入研究分析，对摆剪控制程序不断优化完善，使得摆剪控制故障率大大降低，确保薄板坯连铸连轧生产线正常运行。