連退線平整機延伸率控制技術(shù)應(yīng)用

趙智勇， 盧 杰， 陳景輝， 呂 劍

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司， 河北 唐山 063200）

1 延伸率的定義和測量

延伸率和截面收縮率是描述材料塑性性能的重要指標，延伸率是指帶鋼由于軋制和張力拉伸后產(chǎn)生的形變量與帶鋼長度的百分比，相對于軋機而言，經(jīng)過平整的帶鋼變形量較小，主要作用是對帶鋼的變形和表面質(zhì)量狀況起到一個改進作用[1]。因此帶鋼經(jīng)過平整后長度變化較小，小到無法實際測量到ΔL，所以根據(jù)延伸率的計算公式：

得出：

2 延伸率控制系統(tǒng)

平整機延伸率控制模式采取軋制力控制與張力控制相結(jié)合的方式進行延伸率的控制，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器進行控制計算得出軋制力修正值和張力修正值參與延伸率的控制，使延伸率返回目標值，從而保證了帶鋼延伸率的穩(wěn)定[2]。參見圖1。

圖1 延伸率控制系統(tǒng)框架圖

由于帶鋼受到板形與力學(xué)性能的要求，不能因為延伸率的因素無限制地調(diào)節(jié)張力和軋制力，所以程序中對延伸率控制還做了限制，即由延伸率控制產(chǎn)生的軋制力變化在最小軋制力和4倍設(shè)定值之間[3]。張力變化的最大值為張力設(shè)定值的1/10和最大張力減去張力設(shè)定值所得結(jié)果的1/2兩者之中的較小值。

3 二級計算機系統(tǒng)

在平整機工作過程中，二級計算機系統(tǒng)對延伸率控制系統(tǒng)的穩(wěn)定與精度起著至關(guān)重要的作用，二級計算機系統(tǒng)向一級PLC延伸率控制系統(tǒng)發(fā)送各種設(shè)定值，其中包括不同鋼種在不同寬度和厚度下所對應(yīng)的延伸率設(shè)定值，以及設(shè)定延伸率所對應(yīng)的軋制力預(yù)設(shè)值和平整機入出口張力預(yù)設(shè)值[4]。

計算機數(shù)據(jù)庫將帶鋼數(shù)據(jù)按帶鋼材質(zhì)、規(guī)格等進行分類處理。依據(jù)實際生產(chǎn)情況和需要，修改必要的參數(shù)如：軋制力、張力和延伸率等。數(shù)據(jù)庫根據(jù)來料情況，輸出控制參數(shù)的設(shè)定值。參見表1。

表1 AB41700R部分二級數(shù)據(jù)

4 存在問題及其改進

在實際生產(chǎn)過程中，平整機延伸率控制系統(tǒng)存在的問題可分為兩個方面。

1）個性問題：對于某些鋼種，實際延伸率超差，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)不過來，影響平整的質(zhì)量。

2）共性問題：當帶鋼升降速時以及帶鋼低速時延伸率存在超差較大、控制不穩(wěn)定、延伸率控制精度低等問題。參見下頁圖2。

4.1 軋制力預(yù)設(shè)值與張力預(yù)設(shè)值優(yōu)化

由于目前延伸率控制系統(tǒng)的一級PLC系統(tǒng)程序?qū)Υ蟛糠咒摲N的控制是穩(wěn)定的，并且在一級PLC系統(tǒng)程序中所做的參數(shù)修改針對所有鋼種的延伸率控制，考慮到重新整定PI參數(shù)的難易性以及修改一級PLC系統(tǒng)程序參數(shù)后會對其它鋼種的延伸率控制的穩(wěn)定性和精度造成影響，同時也為了能夠行之有效進行優(yōu)化，最終采取了對二級計算機系統(tǒng)中的軋制力預(yù)設(shè)值和張力預(yù)設(shè)值進行改進優(yōu)化，取得了良好的效果[5]。參見圖3和圖4。

圖2 延伸率記錄曲線

圖3 軋制力和張力優(yōu)化前

圖4 軋制力和張力優(yōu)化后

4.2 延伸率測量系統(tǒng)優(yōu)化

精確的測量是精準控制的基礎(chǔ)，只有精確的測量，才能實現(xiàn)精確的自動控制。激光測速儀是通過發(fā)射激光束照射到帶鋼的表面，通過測量反射激光來測量帶鋼的速度。激光測速儀具有脈沖編碼器無法替代的優(yōu)勢，即便出現(xiàn)張緊輥打滑、輥徑變化等情況時，不影響測量精度[6]。將激光測速儀安裝在平整機入出口，測量入口帶鋼速度，延伸率的計算測量精度明顯提高，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

本文重點通過對連退線平整機延伸率控制系統(tǒng)、二級計算機系統(tǒng)二個方面進行了詳細的介紹，對生產(chǎn)過程中延伸率控制過程中出現(xiàn)的問題進了分析與改進，改進效果明顯，同時也為今后平整機設(shè)備的維護和進一步優(yōu)化改進打下良好的基礎(chǔ)。