連軋機(jī)的控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介。
發(fā)布時(shí)間：2021-09-15
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連軋機(jī)控制系統(tǒng)是由連軋機(jī)組、檢測(cè)儀表控制裝置和電子計(jì)算機(jī)組成的對(duì)鋼鋁等材料的加工尺寸進(jìn)行控制的塑性加工過(guò)程控制系統(tǒng)。下圖為五機(jī)架冷連軋機(jī)利用17臺(tái)計(jì)算機(jī)組成集散控制系統(tǒng)，在主控制臺(tái)的控制下，分為過(guò)程監(jiān)控、操作監(jiān)控和設(shè)備監(jiān)控三級(jí)，包括各種自動(dòng)檢測(cè)儀表、電子裝置、液壓裝置等組成的局部控制系統(tǒng)。按功能來(lái)分，連軋機(jī)控制系統(tǒng)是由連軋機(jī)組、檢測(cè)儀表控制裝置和電子計(jì)算機(jī)組成的對(duì)鋼鋁等材料的加工尺寸進(jìn)行控制的塑性加工過(guò)程控制系統(tǒng)。從上卷、穿帶、軋制參數(shù)設(shè)定直到軋制厚度控制和數(shù)據(jù)記錄打印等已全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
一、速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
用于控制連軋機(jī)的速度。所有機(jī)架都按軋制規(guī)范所規(guī)定的速度同步運(yùn)行，協(xié)調(diào)升速或降速，以避免堆料和斷帶。為了保證前后各架軋出的鋼帶流量相同，要求轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度很高。它通常由模擬和數(shù)字雙重調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，模擬系統(tǒng)保證調(diào)節(jié)響應(yīng)的快速性，而數(shù)字系統(tǒng)則保證調(diào)節(jié)的精確性，一般調(diào)節(jié)精度可達(dá)千分之一左右。設(shè)定值按規(guī)定曲線(xiàn)變化，以防止速度突變引起軋機(jī)的損壞和斷帶。為了保證軋機(jī)有寬廣的調(diào)速范圍和快速的響應(yīng)性能，總功率達(dá)數(shù)萬(wàn)千瓦的整套連軋機(jī)的主傳動(dòng)電機(jī)都采用可控硅裝置供電，調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)頻寬為3～5赫。 二、壓下位置控制系統(tǒng)
用以快速準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)軋機(jī)輥縫的開(kāi)口度。現(xiàn)代大型軋機(jī)的軋輥機(jī)構(gòu)重達(dá)幾十噸，為了適應(yīng)高速軋制的快速響應(yīng)需要，一般采用液壓伺服調(diào)節(jié)系統(tǒng)。它由微型計(jì)算機(jī)或電子調(diào)節(jié)線(xiàn)路、電液伺服閥、能產(chǎn)生上千噸壓力的大型液壓缸、精密位移傳感器等組成，其位置調(diào)節(jié)分辨率機(jī)達(dá)1～2微米，響應(yīng)頻寬一般為8～12赫。
三、軋制力調(diào)節(jié)系統(tǒng)
主要用以補(bǔ)償軋輥偏心所造成的軋制力波動(dòng)。由測(cè)壓頭或油壓測(cè)量傳感器測(cè)出軋制力值，再將其變換為電信號(hào)，輸入微型機(jī)或電子調(diào)節(jié)線(xiàn)路去調(diào)節(jié)液壓壓下位置，使壓下系統(tǒng)能跟隨軋輥的偏心運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)軋制力的補(bǔ)償調(diào)節(jié)，減少由于軋制力波動(dòng)所造成的周期性厚度偏差。軋制力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)定值一般由張力或厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng)給定。
四、張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)
用于調(diào)節(jié)各軋機(jī)間帶鋼的張力并使其保持穩(wěn)定。冷軋機(jī)處于大張力軋制狀態(tài)時(shí)，各架軋機(jī)間的帶鋼張力可達(dá)10噸以上。過(guò)大的張力波動(dòng)會(huì)造成斷帶或疊軋等事故。一般用張力輥直接檢測(cè)機(jī)架間的帶鋼張力，由電子計(jì)算機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)后一機(jī)架的液壓壓下位置來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)張力的目的。如果機(jī)架間張力低于工藝控制數(shù)學(xué)模型所選定的最佳張力給定值，則可以增大后一架軋機(jī)的輥縫開(kāi)口度，使軋出帶鋼的體積流量增大，由此產(chǎn)生的帶鋼彈性張力積分效應(yīng)便使機(jī)架間帶鋼張力隨之升高，達(dá)到給定值。如果軋機(jī)控制系統(tǒng)中具有軋制力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，則張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)量就被輸出作為軋制力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的給定值，同樣也能達(dá)到調(diào)節(jié)和穩(wěn)定張力的目的。開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī)產(chǎn)生的帶鋼張力，通過(guò)調(diào)節(jié)其傳動(dòng)電機(jī)張力電流的方法來(lái)加以調(diào)節(jié)。在張力設(shè)定值不變的情況下，鋼卷直徑隨著軋制進(jìn)程不斷發(fā)生變化。因此，由計(jì)算機(jī)組成的張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)也要不斷計(jì)算，得出新的張力電流給定值，以保持開(kāi)卷機(jī)和卷取機(jī)的張力穩(wěn)定。
五、厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng)
用以保證連軋機(jī)軋出的帶鋼在整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)均勻一致或達(dá)到預(yù)定的厚度范圍。調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般分為入口段厚度和出口段厚度調(diào)節(jié)兩個(gè)部分。
（1）軋機(jī)入口段的厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 帶鋼坯料剛開(kāi)始軋入軋機(jī)時(shí)，材料加工硬化尚不顯著，容易產(chǎn)生塑性變形，因此由坯料帶入的大部分厚度不均勻偏差都盡量在入口段厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中加以消除。通常在軋機(jī)入口處裝設(shè)γ射線(xiàn)測(cè)厚計(jì)，測(cè)量進(jìn)入軋機(jī)的帶鋼厚度，并將測(cè)得的厚度偏差信號(hào)送至計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)模型計(jì)算所得出的帶鋼塑性系數(shù)，可以算出第一架軋機(jī)液壓壓下位置的前饋調(diào)節(jié)量。如果計(jì)算機(jī)計(jì)算模型準(zhǔn)確，則部分來(lái)料厚度偏差可以通過(guò)前饋調(diào)節(jié)補(bǔ)償克服。剩余厚度偏差由裝在第一架和第二架軋機(jī)間的γ射線(xiàn)測(cè)厚計(jì)測(cè)出，并通過(guò)信號(hào)反饋調(diào)節(jié)來(lái)進(jìn)一步消除。這一帶鋼厚度偏差信號(hào)同時(shí)也可用于實(shí)現(xiàn)第二架軋機(jī)的前饋厚度調(diào)節(jié)。
（2）軋機(jī)出口段的厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 經(jīng)過(guò)入口段調(diào)節(jié)以后，帶鋼厚度偏差已經(jīng)大部分被克服。為了進(jìn)一步提高軋出帶鋼的質(zhì)量，使厚度公差保持在±（5～10)微米以?xún)?nèi)，最后在第4、第5架軋機(jī)上再設(shè)置厚度精調(diào)系統(tǒng)。帶鋼經(jīng)過(guò)前幾架軋機(jī)軋制，加工硬化效應(yīng)使帶鋼塑性系數(shù)增大，帶鋼變得很硬，很難依靠調(diào)節(jié)軋機(jī)的壓下位置來(lái)精調(diào)厚度，所以一般應(yīng)用軋機(jī)出口處的γ射線(xiàn)測(cè)厚計(jì)所測(cè)得的厚度偏差作為反饋信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)第4、第5架軋機(jī)的張力。把改變張力作為主要的調(diào)節(jié)手段，而把改變軋制力作為輔助的調(diào)節(jié)手段。
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