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)線是一條設計年產(chǎn)400萬噸的，高度自動化控制的生產(chǎn)線，其中精軋機組的控制集中了全線最復雜的控制系統(tǒng)，位于精軋機前的飛剪和精除鱗對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讓帶鋼的順利進出精除鱗進行除鱗，并且位于出口的夾送輥配置有編碼器，檢測帶鋼的實時速度，系統(tǒng)將該速度反饋給飛剪進行帶鋼的尾部跟蹤，計算準確的位置啟動切尾。而精除鱗出口夾送輥的控制在整個控制系統(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模式下，待鋼時處于位置模式，過鋼時切換到壓力模式。這樣的模式一方面將精除鱗的水切斷不向軋機中沖水，另一方面緊貼帶鋼表面將帶鋼的適時速度反饋給飛剪，利于飛剪的正常切尾。這兩種模式的切換需要帶鋼的準確跟蹤來進行判斷。

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，上夾送輥抬升缸抬升，并且?guī)虞S承座動作，帶鋼出精除鱗，夾送輥處于一個固定輥縫等待下一塊鋼的進入。但實際在軋鋼中會出現(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，然后由于自動化的程序保護，強制抬升上輥，這個過程雖然時間很短，大約2S左右，但由于壓力模式下上輥會保持60噸的壓力，分散到操作側和傳動側軸承座上各30噸，30噸的沖擊壓力會造成軸承座機械裝置劇烈震動，損壞夾送輥和軸承座。鑒于這樣的情況，我們對夾送輥進行跟蹤，消除隱患。為此我們利用自動化的數(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：圖中標注的兩個曲線，就是夾送輥操作側和傳動側的壓力跟蹤曲線，凹下去的部分為失壓過程，即兩側各30噸的壓力消失又重建的過程。可以看出這個過程很短，但壓力重建后壓力甚至會超過30噸。這樣的過程從現(xiàn)場觀察就是，機械設備硬碰硬的過程，機械設備的沖擊是很嚴重的，這樣的沖擊會對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，用于檢測帶鋼的實際速度并反饋會飛剪，用于飛剪的尾部跟蹤剪切。長期這樣的沖擊會造成帶鋼跟蹤不準確，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，當修正出現(xiàn)失誤時，飛剪就出現(xiàn)剪切事故造成廢鋼。

2 實際操作實施過程

首先，我們通過觀察現(xiàn)場，實際測量精除鱗出口夾送輥和飛剪之間的實際距離，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條件，一個是精軋一號軋機拋鋼，一個是板坯尾部跟蹤。這兩個條件任何一個到，夾送輥由壓力模式切換到位置模式。而出現(xiàn)問題時使用的是F1拋鋼信號，但這個信號存在隱患，因為板坯先出夾送輥后出F1軋機，使用該信號時會造成時差，使夾送輥失壓。但另外一個位置跟蹤信號卻晚于拋鋼信號，所以每次都使用拋鋼信號作為模式切換信號。

這次夾送輥跟蹤優(yōu)化的最終原理就是結合現(xiàn)場實際情況，修改程序中帶鋼尾部的位置跟蹤使實際的比較數(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)，使用位置跟蹤信號來對出口夾送輥進行的模式控制是真實有效的。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，夾送輥傳動側和操作側的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 實際應用效果

通過對精除鱗出口夾送輥的跟蹤優(yōu)化，該項工作的完成，我們有效的改進了出口夾送輥模式控制的精度，帶鋼位置反饋的準確率得到有效提高，同時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，降低了故障時間，使熱連軋的降本增效效果顯著。同時這樣的改造在同行業(yè)當中有借鑒價值。

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