精除鱗夾送輥跟蹤控制優(yōu)化

王寶峰 謝鵬 李杰

摘 要：介紹熱連軋精除鱗夾送輥的跟蹤控制。通過分析精除鱗夾送輥的控制功能及現(xiàn)場使用情況，確定當(dāng)前控制存在的缺陷隱患。通過現(xiàn)場測量和程序優(yōu)化，分析功能完善之后所取得的效果。

關(guān)鍵詞：熱連軋精除鱗夾送輥；位置跟蹤；程序優(yōu)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.019

0 引言

安陽鋼鐵公司1780mm熱連軋生產(chǎn)線是一條設(shè)計(jì)年產(chǎn)400萬噸的，高度自動(dòng)化控制的生產(chǎn)線，其中精軋機(jī)組的控制集中了全線最復(fù)雜的控制系統(tǒng)，位于精軋機(jī)前的飛剪和精除鱗對(duì)于帶鋼的成品起到重要作用。精除鱗入口和出口的兩組夾送輥?zhàn)寧т摰捻樌M(jìn)出精除鱗進(jìn)行除鱗，并且位于出口的夾送輥配置有編碼器，檢測帶鋼的實(shí)時(shí)速度，系統(tǒng)將該速度反饋給飛剪進(jìn)行帶鋼的尾部跟蹤，計(jì)算準(zhǔn)確的位置啟動(dòng)切尾。而精除鱗出口夾送輥的控制在整個(gè)控制系統(tǒng)中雖然小，但卻起著舉足輕重的作用。

安鋼1780mm熱連軋精軋機(jī)組精除鱗出口夾送輥的正常工作狀態(tài)是在位置和壓力兩個(gè)模式下，待鋼時(shí)處于位置模式，過鋼時(shí)切換到壓力模式。這樣的模式一方面將精除鱗的水切斷不向軋機(jī)中沖水，另一方面緊貼帶鋼表面將帶鋼的適時(shí)速度反饋給飛剪，利于飛剪的正常切尾。這兩種模式的切換需要帶鋼的準(zhǔn)確跟蹤來進(jìn)行判斷。

1 夾送輥跟蹤優(yōu)化改造前存在的問題

精除鱗出口夾送輥在飛剪切尾后，帶鋼尾部走到夾送輥時(shí)，上夾送輥抬升缸抬升，并且?guī)?dòng)軸承座動(dòng)作，帶鋼出精除鱗，夾送輥處于一個(gè)固定輥縫等待下一塊鋼的進(jìn)入。但實(shí)際在軋鋼中會(huì)出現(xiàn)出口夾送輥在拋鋼后沒有切換到位置模式，而是繼續(xù)處于壓力模式，這樣就造成拋鋼后上夾送輥突然失壓，沖擊下輥，輥縫變成零位，然后由于自動(dòng)化的程序保護(hù)，強(qiáng)制抬升上輥，這個(gè)過程雖然時(shí)間很短，大約2S左右，但由于壓力模式下上輥會(huì)保持60噸的壓力，分散到操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)軸承座上各30噸，30噸的沖擊壓力會(huì)造成軸承座機(jī)械裝置劇烈震動(dòng)，損壞夾送輥和軸承座。鑒于這樣的情況，我們對(duì)夾送輥進(jìn)行跟蹤，消除隱患。為此我們利用自動(dòng)化的數(shù)據(jù)記錄軟件，記錄下了上夾送輥失壓又重新建立壓力的過程，如下圖：

從圖中可以看出：圖中標(biāo)注的兩個(gè)曲線，就是夾送輥操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的壓力跟蹤曲線，凹下去的部分為失壓過程，即兩側(cè)各30噸的壓力消失又重建的過程。可以看出這個(gè)過程很短，但壓力重建后壓力甚至?xí)^30噸。這樣的過程從現(xiàn)場觀察就是，機(jī)械設(shè)備硬碰硬的過程，機(jī)械設(shè)備的沖擊是很嚴(yán)重的，這樣的沖擊會(huì)對(duì)軋輥軸承座造成損傷，最終降低軋輥使用壽命，增加軋鋼成本。

由于精軋出口夾送輥上裝有編碼器，用于檢測帶鋼的實(shí)際速度并反饋會(huì)飛剪，用于飛剪的尾部跟蹤剪切。長期這樣的沖擊會(huì)造成帶鋼跟蹤不準(zhǔn)確，速度反饋失真，這樣就需要操作工不斷的修正飛剪的剪切長度，當(dāng)修正出現(xiàn)失誤時(shí)，飛剪就出現(xiàn)剪切事故造成廢鋼。

2 實(shí)際操作實(shí)施過程

首先，我們通過觀察現(xiàn)場，實(shí)際測量精除鱗出口夾送輥和飛剪之間的實(shí)際距離，其次并通過分析原來的控制程序，最終發(fā)現(xiàn)，夾送輥模式切換有兩個(gè)條件，一個(gè)是精軋一號(hào)軋機(jī)拋鋼，一個(gè)是板坯尾部跟蹤。這兩個(gè)條件任何一個(gè)到，夾送輥由壓力模式切換到位置模式。而出現(xiàn)問題時(shí)使用的是F1拋鋼信號(hào)，但這個(gè)信號(hào)存在隱患，因?yàn)榘迮飨瘸鰥A送輥后出F1軋機(jī)，使用該信號(hào)時(shí)會(huì)造成時(shí)差，使夾送輥失壓。但另外一個(gè)位置跟蹤信號(hào)卻晚于拋鋼信號(hào)，所以每次都使用拋鋼信號(hào)作為模式切換信號(hào)。

這次夾送輥跟蹤優(yōu)化的最終原理就是結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，修改程序中帶鋼尾部的位置跟蹤使實(shí)際的比較數(shù)據(jù)與現(xiàn)場更加符合，消除誤差或者使跟蹤誤差在可修正范圍內(nèi)，使用位置跟蹤信號(hào)來對(duì)出口夾送輥進(jìn)行的模式控制是真實(shí)有效的。最終我們得到了優(yōu)化后帶鋼跟蹤如下圖：

從圖上可以看出，在精除鱗出口夾送輥拋鋼后，夾送輥傳動(dòng)側(cè)和操作側(cè)的30噸壓力消失，輥縫打開，并沒有壓力重建的過程，這樣的操作最終消除了上下輥軸承座的剛性沖擊。間接地減少了損失，提高了飛剪的剪切精度，降低了軋輥損耗，降低了飛剪的剪切故障率。效果是非常明顯。

3 實(shí)際應(yīng)用效果

通過對(duì)精除鱗出口夾送輥的跟蹤優(yōu)化，該項(xiàng)工作的完成，我們有效的改進(jìn)了出口夾送輥模式控制的精度，帶鋼位置反饋的準(zhǔn)確率得到有效提高，同時(shí)提高了飛剪的剪切效率，降低了軋輥損耗，延長了夾送輥的更換周期，降低了故障時(shí)間，使熱連軋的降本增效效果顯著。同時(shí)這樣的改造在同行業(yè)當(dāng)中有借鑒價(jià)值。

作者簡介：王寶峰（1983-），男，河南安陽人，本科，工程師，研究方向：熱連軋自動(dòng)化控制系統(tǒng)。