供稿|龍剛領(lǐng) / LONG Gang-ling

內(nèi)容導(dǎo)讀

立輥軋機寬度手動控制方式精度低。隨著熱軋鋼板厚度精度要求的不斷提高提出了寬度自動控制改進方案：采用位置閉環(huán)控制取代了原來的速度開環(huán)控制，并取消了原來的機械同步軸，提高了寬度控制精度和控制方式的靈活性，降低了鋼板切邊損耗、減小頭尾剪切量、提高鋼板成材率，為熱軋生產(chǎn)創(chuàng)造較大的直接經(jīng)濟效益。

隨著熱軋鋼板產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，除了需要保證鋼板的厚度精度外，還需要保證鋼板的寬度精度。厚板軋機附設(shè)立輥軋機，用于擠邊和破鱗，改善邊部質(zhì)量，還能起到平面板形控制的作用。立輥軋機寬度的高精度控制可以降低切邊損耗，提高成材率[1]。

舞鋼熱軋立輥軋機寬度控制采用電氣與機械相結(jié)合的控制方式，存在控制精度偏低的問題。通過觀察原有立輥軋機寬度條件下的機械指針盤，立輥軋鋼工可以了解立輥寬度開口度值，手動控制立輥軋機側(cè)壓螺絲位置，以期實現(xiàn)把熱軋帶鋼寬度控制到允許的公差范圍。該方法采用的是轉(zhuǎn)速開環(huán)手動控制方式，沒有自動控制成分，控制精度不高。立輥軋機寬度自動控制技術(shù)不斷更新和日臻成熟[2]，為軋機帶鋼寬度控制提供了有力的技術(shù)保障。升級改造舞鋼立輥軋機寬度控制方式為位置閉環(huán)控制將實現(xiàn)開口度自動控制，有較高的鋼板寬度和對中精度。鋼板寬度的高精度控制可以降低鋼板切邊損耗、減小頭尾剪切量、提高鋼板成材率，給熱軋生產(chǎn)創(chuàng)造巨大的直接經(jīng)濟效益。

寬度手動控制原理

立輥軋機寬度手動控制采用的是電氣與機械相結(jié)合的轉(zhuǎn)速開環(huán)控制方式，其原理是南北兩側(cè)側(cè)壓電機由同一臺6RA70直流調(diào)速裝置驅(qū)動，兩臺電機之間的電樞回路串聯(lián)，勵磁回路串聯(lián)，期望實現(xiàn)電氣方面的兩側(cè)側(cè)壓電機轉(zhuǎn)速一致。兩臺電機之間的非傳動端通過機械同步軸連接實現(xiàn)兩側(cè)實際轉(zhuǎn)速一致，在電氣同步性能不佳的情況下，依靠同步軸連接實現(xiàn)機械同步。其電氣同步原理如圖1所示。寬度手動控制過程是通過人工觀察機械指針盤獲知立輥軋機實際寬度值，手動操作控制側(cè)壓螺絲實現(xiàn)手動控制。

寬度自動控制原理

在自動化技術(shù)發(fā)展的當(dāng)下，取消機械同步軸，依靠位置閉環(huán)控制方式完全可以實現(xiàn)性能更佳的自動寬度控制。寬度自動控制的原理是在原來的一套調(diào)速裝置控制兩側(cè)側(cè)壓電機帶動的側(cè)壓機構(gòu)方式基礎(chǔ)上增加一套調(diào)速裝置，兩套調(diào)速裝置獨立控制兩側(cè)的側(cè)壓機構(gòu)。兩側(cè)增加編碼器檢測兩側(cè)側(cè)壓螺絲的實際位置，將軋制板坯的實際寬度自動調(diào)節(jié)為預(yù)先給定的目標(biāo)寬度上，通過立輥軋機兩側(cè)實際位置反饋，PID調(diào)節(jié)控制兩側(cè)側(cè)壓電機轉(zhuǎn)速帶動側(cè)壓螺絲同步水平移動。該方法既能實現(xiàn)自動寬度控制，又能保證良好的對中性能，便于粗軋機的厚度軋制。

立輥軋機寬度自動控制的應(yīng)用是由預(yù)先設(shè)定寬度值計算出每一側(cè)的側(cè)壓螺絲位置設(shè)定值，采用旋轉(zhuǎn)編碼器反饋兩側(cè)側(cè)壓螺絲實際位置，由每一側(cè)的位置差用PID控制器調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，實際位置反饋控制修正側(cè)壓螺絲移動速度，消除兩側(cè)動態(tài)位置偏差，實現(xiàn)側(cè)壓螺絲移動的動態(tài)同步和寬度的自動控制。由其原理如圖2所示。

在立輥軋機側(cè)壓電機兩側(cè)減速箱輸出端分別安裝編碼器，編寫編碼器數(shù)據(jù)程序，將兩側(cè)編碼器數(shù)據(jù)信號分別讀取到PLC中計算實際位置，根據(jù)位置差值調(diào)用PID功能塊，調(diào)整電機轉(zhuǎn)速。編寫兩側(cè)位置補償程序及單調(diào)功能，編輯監(jiān)控界面，便于PID參數(shù)調(diào)整，并監(jiān)控立輥軋機寬度開口度、兩側(cè)實際位置、位置偏差值，以及單調(diào)功能。既可以自動調(diào)整立輥軋機寬度，也可以單調(diào)控制任意一側(cè)的側(cè)壓螺絲位置。在自動控制模式下，當(dāng)立輥軋鋼操作設(shè)定完鋼板寬度后，根據(jù)所設(shè)定的鋼板寬度值計算出每一側(cè)的寬度螺絲位置設(shè)定值，自動調(diào)節(jié)兩側(cè)寬度螺絲移動速度，當(dāng)實際位置與設(shè)定位置偏差在允許公差范圍內(nèi)時，兩側(cè)側(cè)壓螺絲停止移動，實現(xiàn)自動控制立輥軋機開口度，提高立輥軋機軋制速度和鋼板寬度精度。

結(jié)束語

采用位置閉環(huán)控制實現(xiàn)立輥軋機寬度自動控制后，既能自動控制，又能手動控制。與原來采用機械同步軸實現(xiàn)立輥軋機寬度同步控制方式相比，控制方式靈活，控制精度高，既能實現(xiàn)軋制鋼板寬度自動控制，便于寬度位置對中調(diào)整，又能提高立輥軋機寬度系統(tǒng)的安全性能和作業(yè)效率，取消機械同步軸，減少了機械故障，便于單調(diào)側(cè)壓螺絲，對于改善立輥軋機出口鋼板的寬度精度的控制效果明顯，達到了國內(nèi)熱軋帶鋼寬度控制精度的較高水平。