熱連軋機自動調(diào)平功能的設(shè)計與實現(xiàn)

【摘 要】河北鋼鐵集團唐鋼熱軋1810線是連鑄連軋生產(chǎn)線，由兩條連鑄機來料，由于鑄機不同來料可能存在差異，以前只能靠操作工憑經(jīng)驗在帶鋼尚未進(jìn)入軋機前進(jìn)行輥縫水平值預(yù)擺，在軋鋼過程中根據(jù)跑偏等情況進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。這樣在進(jìn)行預(yù)擺時工作量大，容易由于失誤造成生產(chǎn)及設(shè)備事故，或產(chǎn)品質(zhì)量問題。針對上述問題，設(shè)計實現(xiàn)了自動調(diào)平功能，通過記憶板坯號，鎖定相應(yīng)鑄機的水平值，隨模型設(shè)定一起發(fā)送給一級PLC，省去了操作工預(yù)擺的過程，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提升產(chǎn)品質(zhì)量提供了有利保證。

【關(guān)鍵詞】熱軋帶鋼 自動調(diào)平 APC控制 AGC控制

1 引言

河北鋼鐵集團唐鋼熱軋1810線是連鑄連軋生產(chǎn)線，共有7個機架構(gòu)成，由兩條連鑄機供料。由于連鑄機設(shè)備差異，出來鑄坯的表面不會完全一樣，比如楔形等。對于這種來料的不同對軋機水平值的影響，以前只能靠操作工憑經(jīng)驗根據(jù)是哪條連鑄機的來料在熱軋帶鋼尚未進(jìn)入軋機前進(jìn)行輥縫水平值預(yù)擺，在軋鋼過程中根據(jù)跑偏等情況進(jìn)行手動調(diào)節(jié)。這樣在進(jìn)行預(yù)擺時由于每根鋼幾乎都要預(yù)擺，且每個機架即使不預(yù)擺每根鋼都要檢查一下水平值，這對操作工的要求非常高且工作量很大，容易操作由于失誤造成生產(chǎn)及設(shè)備事故。針對上述問題，設(shè)計實現(xiàn)了自動調(diào)平功能，通過記憶板坯號，鎖定相應(yīng)鑄機的水平值，在二級模型設(shè)定時一起發(fā)送給一級PLC，PLC自動進(jìn)行輥縫水平值預(yù)擺，省去了操作工預(yù)擺過程，操作工只需要在軋制過程中根據(jù)實際情況進(jìn)行水平值微調(diào)即可，這樣為穩(wěn)定生產(chǎn)和提升產(chǎn)品質(zhì)量提供了有利保證。

2 水平值調(diào)整原理簡介

唐鋼熱軋1810線每架軋機牌坊上都安裝有兩個液壓缸，傳動側(cè)一個，操作側(cè)一個，而無論是牌坊尺寸或是液壓缸尺寸都不可能完全一致，同時工作輥、支撐輥兩側(cè)也不可能完全一致，而在軋鋼過程中我們總是希望找到一個比較水平的狀態(tài)，在這種平衡狀態(tài)下，根據(jù)來料情況和實際生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)整。而在軋鋼過程中無論是輥縫設(shè)定還是軋機自動厚度控制（Automatic Gage Control，AGC）還是一些補償都是針對兩側(cè)同時補償，不能單側(cè)控制，因此軋鋼過程中進(jìn)行水平值調(diào)整是不可缺少的部分。一般情況下，通過軋機壓靠到一定噸位，兩側(cè)軋制力偏差控制在一定誤差范圍內(nèi)，記錄下此時兩個液壓缸磁尺數(shù)值，作為標(biāo)定值，之后軋機輥縫計算以此為基礎(chǔ)。但是即便是標(biāo)定完成后，兩側(cè)的偏差也無法避免，這就要求操作工在軋制時，隨時調(diào)整預(yù)擺值和實際手動調(diào)整水平值，以防止跑偏、浪型等。

3原有調(diào)平控制方式介紹

原有調(diào)平控制方式如下圖1所示。調(diào)平操作無論是有鋼還是無鋼，都只能通過手動調(diào)整實現(xiàn)。如果不調(diào)整，下根鋼將用上根鋼的調(diào)平值。輥縫參考值是根據(jù)二級模型設(shè)定和一級AGC調(diào)整量及各種補償?shù)木C合運算結(jié)果，調(diào)平參考值除2后分別疊加到操作側(cè)和傳動側(cè)的輥縫參考值后，操作側(cè)加調(diào)平參考值，傳動側(cè)減調(diào)平參考值，最終通過伺服閥來驅(qū)動液壓缸動作。

圖1.原有調(diào)平功能控制框圖

4 自動調(diào)平功能的設(shè)計及實現(xiàn)

優(yōu)化后的調(diào)平控制方式如下圖2所示。調(diào)平分為手動和自動兩種模式，手動模式和優(yōu)化前是一樣的。優(yōu)化后新增了自動模式，操作工可以通過操作畫面選擇用不用自動模式。如果選擇用自動模式，則在每根鋼特定時刻，將水平值發(fā)送給二級模型計算機，二級模型計算機會結(jié)合本根鋼板坯號，判斷出板坯是來自于哪條連鑄機。并在下次出相同連鑄的板坯時，作為設(shè)定自動發(fā)送給一級PLC。一級PLC接收到設(shè)定后，到特定時刻，開始進(jìn)行APC控制（Automatic Position Control），當(dāng)控制精度滿足設(shè)定偏差后停止動作。以上自動模式只針對無鋼時輥縫預(yù)擺。在有鋼時仍然只能通過手動調(diào)整實現(xiàn)。而且無論是有鋼還是無鋼，手動操作永遠(yuǎn)優(yōu)先。而水平值參考值確定后，其他的計算及控制過程同如圖1所描述的一致。

圖2.優(yōu)化調(diào)平功能后控制框圖

5 結(jié)語

通過對熱軋機手動預(yù)擺調(diào)平值控制功能的改進(jìn)，達(dá)到了自動根據(jù)來料不同鎖定調(diào)平值并自動進(jìn)行水平值調(diào)整的目的，有效解決了由于手動調(diào)整導(dǎo)致的生產(chǎn)事故和產(chǎn)品質(zhì)量問題。

作者簡介：韓永成（1980—），男，河北唐山人，河鋼唐鋼微爾自動化公司工程師，主要從事熱軋生產(chǎn)線電氣系統(tǒng)維護與改造。