D112 機組平整機液壓推上系統控制方式分析

張陽 寶鋼湛江鋼鐵有限公司冷軋廠

平整機是決定連退機組成品質量的關鍵設備，湛江冷軋D112 機組采用的是6 輥平整機，推上控制采用HYROP 系統，其他控制均采用西門子系統。推上系統的響應速度快慢對焊縫頭尾的帶鋼板型質量起到決定性因素。在調試中發現原有的控制方式有缺陷，特地做了改進，下面將詳細介紹改進之處及改進后的優點。

一、推上系統簡介

液壓推上缸安裝在牌坊的底部，配有位移傳感器（NSD）和壓力傳感器（ABB），用于提供軋制力，液壓缸用高響應的力馬達閥控制。（見圖1）

液壓推上功能通過控制推上液壓缸兩側的力馬達閥和比例閥來控制油高，油高的位置由位置傳感器精確測量。在啟動液壓推上前應先進行液壓推上缸零位標定。要推上的目標值即Xset 為按照輥徑計算的油缸行程，按照圖2 公式可以算出Xset=1645-（DW+DI+DB/2），其中DW 為下工作輥輥徑，DI 為下中間輥輥徑，DB 為下支撐輥輥徑；而實際油缸行程Xact 則是操作側及傳動側的油缸實際高度（根據位移傳感器測出）的平均值，輥縫距離X=Xset-Xact。自動情況下，油高處于低位時先由比例閥（低壓）快速抬高液壓缸，在距離Xset 值10MM 內后，切換為力馬達閥（高壓）控制，推上主控功能使能。力馬達閥控制后，首先進行APC 控制，為自動位置控制，當軋制力T>=55 噸（EMF 為50 噸，調試中設為55 噸）或者X<=5mm 后APC 結束，如果出現異常則當Xact>Xset+4mm 時APC 停止；APC 結束后進行CPC 控制，為恒軋制力控制，到達設定軋制力后停止。

圖1 位移傳感器及力馬達閥

二、推上方式改進

推上過程最初的設計方式是根據平整機的初始輥徑算出的Xset 為95mm，然后只要Xact 實際位置到達85mm 即切換到力馬達閥推上，MASTER ON 使能。這樣的控制方式初始問題不大，但隨著輥徑修磨越多，輥徑值越小，相對的Xset 值也增大，相當于推上缸的行程增加了，由于力馬達閥推上的速度較慢，所以推上時間延長，對推上系統的響應速度有較大影響。基于此，我們改變了控制方式，按照輥縫距離進行控制，即根據實時輥徑計算出的Xset 的值減去10mm 作為高低壓的切換值，這樣保證了即使輥徑有磨損，但高壓的行程一直控制在10mm 左右，由于低壓推上速度快，加快了推上系統的響應速度。（見圖2）

圖2 根據輥徑實時值切換高低壓

三、旁通閥程序改進

鑒于同類機組經常出現的低壓旁通閥速度不一致導致低壓輸出停止的問題，我們也在程序中做了優化，基本思路就是當發生速度不平衡導致兩側實際位置相差過大時，停止速度較快的閥輸出，等速度慢的一側趕上后再同時輸出，這樣就降低了由于旁通閥速度不一致導致的低壓輸出故障發生的概率。

四、應用及結論

通過上面的分析，采用輥縫距離的方式對平整機高低壓切換進行控制，既能加快推上系統的響應速度，又能減緩平整機高壓油箱油位下降的問題。而旁通閥程序的改進，則避免了旁通閥速度不一致導致的低壓輸出故障，可以說對同類機組具有一定的借鑒意義。