江晨陽
河鋼集團邯鋼公司(056000)
在鋼材生產過程中,為提高鋼材產品的生產質量和生產效率,對其進行酸洗工藝處理十分必要。酸洗機組是進行鋼材酸洗的重要設備,機組的自動化控制系統主要包括數字傳動、傳感器儀表及單獨的HMI系統,在對其進行控制作業時,大多采用標準的4級控制策略,以期在確保各項作業順利實施的同時,為企業整體效益的提升奠定基礎[1]。
現階段,鋼材酸洗工作受到了各企業的高度關注,不同形式的酸洗機組在實際應用中的運行成本和運行效率也不盡相同,隨著科學技術的不斷發展和廣泛應用,冷軋酸洗機組自動化控制系統被廣泛地應用于企業生產制造過程中,其使用標準分為4級控制,即現場級0級、基礎自動化級1級、過程自動化控制級2級、生產執行控制級3級[2]。控制系統包括一套單獨的HMI系統及傳感器儀表和數字傳動,而基礎自動化級的主要控制功能包括入口段控制、帶鋼張力、帶鋼速度、帶鋼跟蹤工藝段與出口段的控制[3]。
作為基礎自動化控制系統的重要組成部分,入口段控制的工作質量和工作效率對產業發展具有重要影響,其工作內容主要為主鋼卷運輸、酸洗入口的順序控制及入口活套控制。其中,酸洗入口順序控制包括鋼卷自預開卷位至開卷機、帶頭自動穿帶至等待位和導板、帶頭自動剪切、帶尾自動剪切、帶尾自動甩尾到焊機、帶鋼焊接等內容;入口活套控制主要是指在酸洗過程中,根據相關數據對空套位和最大套位進行預估設置,從而最大程度地保障各作業環節的科學性、合理性和有效性。
在酸洗機組中,帶鋼張力控制分為額定張力控制、臨時停車張力控制和穿帶張力控制3個方面。其中,額定張力控制的主要目的是增強運輸過程的安全性和可靠性,張力預設定值通過HMI系統傳送給開卷機傳動系統;臨時停車張力是當機組臨時停車時,由控制系統延時后自動給定的,其張力值大約為額定張力的30%;穿帶張力一般應控制為額定張力的 30%[4]。
在酸洗機組中,帶鋼速度控制主要是對入口段、工藝段及出口段速度的控制,其控制的科學性、合理性和有效性在一定程度上對企業各項作業的生產質量和生產效率有重要的影響。另外,為確保各項作業的順利實施,入口段速度的設置應在帶鋼焊接工作完成前進行。
基礎自動化控制系統中,帶鋼跟蹤控制主要有活套控制及鋼卷跟蹤。其中,活套控制在帶鋼跟蹤中的主要作用是對活套位置進行監視,并根據出入口帶鋼速度及加速度算出活套位置的預定值;跟蹤鋼卷包括處理帶鋼鋼卷號、寬度、厚度、延伸率等數據。
工藝段技術控制主要是對圓盤剪的控制,為了確保碎邊剪具有一定的牽引速度,圓盤剪機組的速度應小于碎邊剪的速度。
隨著近年來城市化和工業化建設進程的不斷加快,冷軋鋼鐵的需求量也在不斷上升,為從根本上提高鋼板的生產質量和生產效率,對其進行酸洗處理十分必要。作為酸洗工藝的重要設備,酸洗機組的自動化控制水平得到了社會各界的高度重視,實踐證明,只有確保機組各控制系統的科學與合理運行,才能確保酸洗工藝的順利實施,為企業的進一步發展奠定基礎。