镀锌线张力及驱动控制
镀锌线炉区张力速度控制
矩 通 过 减 速 箱 后转 化 为 传 动 辊 的 转 速 和 转 矩 ，使 各个 区 段 的带 钢 是 按 照带 钢 包 角 进 行分 配 。实 际 中 除 炉 区热 张 紧辊 按 带 钢 在 辊 身
按 照一 定 的 速 度 、张 力 运 行 。
上 的包 角分 配 外 ，其 余都 采 用 第 一 种 方 式 进 行 转 矩 分 配 。
的张 力设 定 值 。具 体 到 该 张 力 区域 的 某 一 参与 张 力控 制 的 传 动 辊 ，
在 按 照特 定 算 法进 行 张 力 分 配后 ，把张 力转 换 为 转矩 值 ，传 送 到 变 系统的运动方程￣ ：Ｔｅ－ＴＩ＝示ＧＤ： ｄｎ
×
＝
频 器控 制 电机 转 矩 。
此外 ，实 际生 产 运 行时 还 需 要 进 行 转矩 补 偿 。转矩 补 偿 包 括 空
酒 钢 镀 锌 机 组 采 用 新 日铁 设 计 的 立式 退火 炉 ，炉 区 的 传 动 电
酒钢 镀 锌 线 负荷 分 配 方 式 有 两 种 ：一 种 是 按 照 传 动 辊 电 机 额
机 均 为变 频 电机 。电机 采 用 了速 度转 矩 双 环 控 制 ，电机 的转 速 和 转 定功 率 占区 域 内 电 机额 定 功 率 之和 的 比 率 比例 进 行 分 配 ；另一 种
引入 常 量 Ｋｔｉａ，程 序 计 算 中 简化 为 ： Ｔ
系统 梳 理 ，并提 出 自己 的 主 张 和 见 解 。
２．３负荷分配
１ 张力速度控 制原理
上述 计算 出的 转矩 ｔ 为张 力 区域 内总 转 矩 ，由该 张 力 区域 内 参 与 张 力控 制 的 传 动 辊共 同 提 供 ，需 要 分 配 到 各 个 传 动 辊 电 机 。
镀锌线张力及驱动控制
光整机对带钢的作用相当于压下量较小的轧机，必须要更高的张力，才能使带钢产生一定量的塑性变性，并消除屈服平台。光整机张力由光整机专门控制。
1.7拉矫机张力
拉矫机处张力最高，正是在极高的张力作用之下，带钢在尺寸较小的矫直辊上产生塑性变形，消除波浪、改善板形，并消除屈服平台。
1.8出口活套张力
图１ 挤干辊与生产线不垂直使带钢侧向走偏示意图
1.3活套张力
卧式活套的张力过小除易造成钢带走偏以外，还会使钢带严重下垂，活套摆壁开合时对钢带造成刮伤甚至断带，也会使钢带和卷扬机钢丝绳产生振动而引起张力的波动。一般卧式活套之后带钢便进入炉区，活套张力过大会影响到炉区张力的稳定。
1.4炉区张力
炉区张力控制是镀锌生产线的重点和难点，这是因为炉区内带钢必须被加热到再结晶温度范围以上，而生产线出现故障，速度下降或停车时，带钢的温度会更高。在700～800℃下的带钢的抗拉强度极低，塑性很高。如果张力较高，甚至由于张力波动造成的瞬时张力过高，都会使带钢拉断而造成停产事故的发生。
张力系数 的经验公式如下：
式中
——系数，根据机组的类型选取；对于电解清洗机组， ；对于重卷和准备机组， ；对于纵切机组， ；对于连续退火和镀层机组， ；对于张力矫直机组， 。
在生产实际中，一般根据理论上的经验公式计算出一个不同规格不同区域的张力表进行试用，根据试用中表现出的电机电流情况，钢带运转情况，产品质量情况等一系列综合结果，结合各区域张力之间的协调关系，进行调整，再投入试用，并不断调整，最终才能得到一个比较合理的张力表。下面是某公司实际使用的张力表，供参考，其中光整机和拉矫机张力是初始设置数据，正常运行时由控制系统自动控制。
我们可以画出绳子上的张力分布图，从中可以看出从左到右，如小人往左拉，就使张力升高，如小人往右拉，就使张力下降。张力由零开始上升，经过有升有降的整个过程后又归于零，即向左拉的合力和向右拉的合力为零，处于平衡状态。活套不改变钢带的张力，但活套卷扬机必须提供带钢根数倍的力量来平衡前后的拉力。
镀锌线入口张力控制
入口速度 # .’ 0 , 0;<； 6） 当活套位置 *’’: . &’ . () ， 且工艺速度 # ’ 和张力2’ 时，
) " ) # ) $（ , *-’ ) % ） （$）
$
.
入口速度 # 超速。 !" %$ 张紧辊 入口张紧装置由 6 个辊组成， 每个辊由 * 台 带制动器的 交 流 电 机 驱 动。在 作 业 线 工 作 过 程 中， 入口张紧辊起到入口设备速度引导作用， 并允 许在开卷和活套之间保持不同的张力。在带钢穿 带过程中， 经过切断剪切之后， 入口张紧辊还将使 带钢保持一定的张力， 直至焊接过程结束为止。 张紧辊张力 ! " 为开卷机出口张力 ! 2= 减去活 套入口张力 ! 28 再加上钢卷在张紧辊上的弯曲应 力 ! "" ， 公式如下： ! " # ! 2= + ! 28 5 ! "" （>） 开卷机出口张力 ! 2= 为开卷机张力设定值 ! !3 加上钢卷从开卷机到张紧辊这一段距离内考虑到 摩擦力等因素的张力补偿值 ! 2? ， 公式如下： ! 2= # ! !3 5 ! 2? （(） 活套入口张力 ! 28 为活套张力设定值 ! 23 减去 钢卷在活套部分的弯曲应力 ! 2" 和钢卷在活套的 摩擦力等因素的张力补偿 ! 27 ， 公式如下： ! 28 # ! 23 + ’% > （ ! 2" 5 ! 27 ） （@） 因为活套很长， 活套张力设定值 ! 23 确切的说 指的是活套中间位置的张力值。考虑了整个活套 的弯曲应力和张力补偿后， 平均分配到整个活套， 因此计算活套入口张力 ! 28 时， 就需要减去一半的 弯曲应力 ! 2" 和张力补偿 ! 27 。 张紧辊弯曲应力 ! "" 的计算同公式 （*） ， （.） ， （$） 。张紧辊包括 6 个辊， 将张紧辊张力 ! " 按照 一定的比例分配到 6 个辊子， 就得到了每个辊子 的张力。具体的分配比例可以根据现场的实际情 况调整， 但应注意电机有发电和电动两种工作状 态。
有关镀锌线电气控制的几个问题
有关镀锌线电气控制的速度和张力1、全线速度控制1）全线速度分为三段：从开卷机到2#张力辊为入口段从3#张力辊到6#张力辊为工艺段（5#张力辊预留）从7#张力辊到卷取机为出口段2）每段要设置一个速度基准点：入口段速度基准点在2#张力辊工艺段速度基准点在4#张力辊出口段速度基准点在7#张力辊3）三段速度协调控制：工艺段速度是全线速度控制的基准，工艺段速度由操作人员在HMI上设定，速度控制精度和稳定性由传动系统保证。
入口段速度和出口段速度要跟随工艺段速度，在入口段和出口段连续运行时，它们的速度要同工艺段速度相同。
在开卷机钢卷到尾部时，入口段减速停车，此时工艺段速度不变，入口活套下降。
在入口活套下降到下保护限位S3时，工艺段减速，入口活套下降到下保护限位S2时，工艺段停车。
在开卷机钢卷更换完毕并焊接成功，入口段启动，此时入口段速度等于工艺段速度+20m/min，入口活套上升。
在入口活套上升到上保护限位S4时，入口段减速，入口活套上升到上保护限位S5时，入口段速度等于工艺段速度。
入口活套上升超过上保护限位S5时，根据减速斜率计算，入口段速度会小于工艺段速度，入口活套会自动下降。
当入口活套下降到下保护限位S1时，工艺段必须马上急停，入口活套上升超过上保护限位S6时，入口段必须马上急停。
在卷取机钢卷卷取完毕时，出口段减速停车，此时工艺段速度不变，出口活套上升。
在出口活套上升到上保护限位S4时，工艺段减速，出口活套上升到上保护限位S5时，工艺段停车。
在卷取机钢卷更换完毕并穿带成功，出口段启动，此时出口段速度等于工艺段速度+20m/min，出口活套下降。
在出口活套下降到下保护限位S3时，出口段减速，下降到下保护限位S2时，出口段速度等于工艺段速度。
出口活套下降超过下保护限位S2时，根据减速斜率计算，出口段速度会小于工艺段速度，出口活套会自动上升。
当出口活套上升到上保护限位S6时，工艺段必须马上急停，出口活套下降超过下保护限位S1时，出口段必须马上急停。
光整机的张力控制
光整机的张力控制摘要：针对连续热镀锌生产线中光整机的张力系统,论述了带钢光整时张力的设定原则和设定方法，张力的间接控制方式和直接控制方式，以及在光整机投入和切除时张力的切换方式。
关键词：张力控制；直接张力；间接张力；张力切换1前言目前，光整机在热镀锌线上已广泛应用，光整工艺对镀锌后带钢的表面质量和性能有重要作用。
本文以中冶恒通3#镀锌线的光整机为例，着重介绍了光整机张力控制系统的硬件构成、参数设定和控制方式。
光整机前后张力控制是光整机控制系统中的重要一环，它既要满足光整工艺的要求保持整个生产线的张力协调，同时还要保证带钢板面的光整质量。
在生产线升降速和光整机投切时，同样要维持张力稳定。
2设备简介2.1设备构成光整机的张力设备主要有：5#S辊B组辊、光整机上辊、光整机下辊、入口出口三辊测张、张力计、防褶辊、防皱辊和变频调速装置。
如图1所示，5#S辊B组辊的动力来自两台交流变频电机，负责光整机入口侧的张力产生。
入口侧的三辊测张机构和张力计的传感器测量所控区域内的带钢张力，并与5#S辊B组辊形成闭环控制。
图1光整机上辊、光整机下辊动力也来自两台交流变频电机，负责光整机出口侧的张力产生。
出口侧的三辊测张机构和张力计的传感装置测量带钢张力与光整机上辊、光整机下辊形成闭环控制。
另外，光整机上辊和光整机下辊还带动工作辊对带钢表面进行光整。
带钢在通过光整机时，工作辊会对带钢表面施加高轧制力。
为了使带钢均匀的通过工作辊并均匀的延伸，带钢就必须在大张力下绷的很紧。
由于生产线速度、带钢板型的因素的影响，会经常出现张力的波动。
这就会造成光整时带钢的变形不均匀，出现褶皱并造成断带。
防褶辊和防皱辊的应用就是为了克服张力波动带来的影响。
它是通过液压的传动用升降辊的形式来把带钢绷紧，从而吸收张力波动保持张力平稳。
2.2设备参数光整机的传动系统采用了西门子SIMOVERT 6SE70系列的交流变频调速器，它是目前应用较为广泛的交流变频调速装置。
热镀锌线炉区张力控制研究
热镀锌线炉区张力控制研究热镀锌是一种重要的生产过程，主要用于金属材料的表面处理和保护。
然而，热镀锌过程中会产生极大的热量，可能导致设备的热应力损坏，而且巨大的热量会导致区域的张力增大。
为了保证设备的安全，开发热镀锌线炉区张力控制的研究就显得十分必要。
张力控制的原理主要是采用热镀锌线炉的钢结构件的受力特性，通过减少热镀锌线炉的热应力，从而解决区域张力过大的问题。
为了提高控制的精确度，优化张力控制系统的设计，需要进行有效的仿真分析。
为了使仿真分析更加准确，首先需要研究热镀锌线炉区的物理结构特性。
针对热镀锌线炉的区域张力，可以建立一个三维模型，模拟实际工作场景。
建立完成模型后，可以将热镀锌线炉分成多个小区域，分别计算每个小区域的温度分布。
然后根据温度分布计算热应力，以及每个小区域的热应力，从而确定整个热镀锌线炉区域的张力分布情况。
在计算完热镀锌线炉区域的张力分布情况后，需要建立一个张力控制的仿真模型，以确定热镀锌线炉不同区域的最佳张力控制参数。
首先应该建立一个初步的数学模型，该模型反映了热镀锌线炉热量源、热传导、热损失及热应力之间的关系。
然后针对不同区域，设计出不同张力控制系统，并确定各控制系统的参数，从而获得合理的最佳张力控制参数。
最后，需要在评估仿真模型的准确性和稳定性的基础上，进行实际的热镀锌线炉区域张力控制实验，以验证张力控制系统的性能。
实验结果表明，在实际的生产过程中，通过这一张力控制系统能够有效地控制钢结构部件的热应力，从而确保热镀锌线炉的安全和可靠性。
综上所述，热镀锌线炉区张力控制研究是一项十分重要的研究课题，需要结合多方面的相关技术进行系统研究。
建立了完善的模型，确定了最佳的控制系统参数，该研究将有助于提高生产安全性和稳定性，为金属表面处理和保护提供可靠的保障。
热镀锌线炉区张力控制研究
１ 张 力 控 制 方 法
带钢 生产 线通 过设 置 由电机驱 动 的传动辊 来调 节张 力 。传动 辊 的张力 控制方 法包 括 间接张力 控 制
法、 直接 张力 控制 法 和基 于速 度 控制 的张 力 控 制 法 ３种 （ 简称 为 间接 法 、 直 接 法 和速 度 法 ） ［ ４ ］ 。这 ３种 方法 最 大的不 同在 于 ： 直 接 法 使 用 张力 传 感 器 产 生 张 力 反馈 信 号［ ５ ； 间接法 通 过 以传 动 电机 的转 矩 电 流 为 基础 的数 学模 型 计算 产 生 张力 反 馈 信号 ［ ６ ； 速 度法 则 引入跳 动 辊之 类 的机 械设 备 ， 将 带 钢 的张 力 转化 为 跳动辊 前传 动辊 的速 度控 制［ ７ ］ 。
摘要： 对 带钢 生产 线 上 常 见 的 几种 张 力控 制 方
钢 进行再 结 晶退 火处 理 ， 退 火 炉 是 生 产 高质 量 镀 锌 板 的关 键 设 备 ［ ３ ］ 。由于 退 火 炉 中带 钢 常 被 加 热 到 ８ ０ ０℃左 右 ， 在此 高 温 下 ， 带 钢 有很 强 的可 塑 性 ， 若 张 力过 大则 易将 带 钢拉 窄 ， 张力 太 小 则 带钢 在 重 力 作 用下 会发 生 明显下 垂 ， 带 钢边 部尤其 如 此 ， 高 温之 下 会使 边部 浪形 加重 ， 影 响带钢 板型 ， 增加 后续工 艺 的难度 ， 故 而炉 区张 力 对 控 制 的精 度 和 稳定 性 要 求 较 高 。因此 ， 介 绍 了一 种 成 功应 用 在 某 热镀 锌 线 退 火 炉 张力控 制 中 的方 法 ， 该 方 法通 过 平 衡 配重 而 非 常见 的气 动辅 助设备 来改 变经 过跳 动辊处 带钢 的 张
连续镀锌生产线入口活套甩尾时张力控制优化
连续镀锌生产线入口活套甩尾时张力控制优化摘要:本文着重对连续镀锌生产线入口活套甩尾时张力控制系统的程序优化改造项目的控制方法和原理进行了阐述。
关键词:入口活套张力溜钢为了保证镀锌生产线连续生产,入口活套的作用在于在入口段停车焊接时,入口活套可以不间断向工艺段输送带钢。
当入口停车焊接时,入口活套的张力由入口活套前后的1#、2#张紧辊提供。
1号张紧辊提供的力有限,经常出现由于入口活套张力过大带尾在1#张紧辊处溜钢,造成带钢在焊机处定位不准影响焊机自动焊接的情况发生,严重时带尾溜进活套造成工艺停车。
1 甩尾时入口活套张力工艺原理入口活套张力设定值的由生产线带钢规格(0.25 mm≤带钢厚度≤2.5 mm)、品种不同计算决定,设定值最小张力5 kN,最大张力35 kN,并通过二级给生产线下发数据来改变活套张力。
当开卷机钢卷剩余180 m时入口开始降速甩尾,为了避免甩尾时因入口活套张力过大带钢在1号张紧辊处打滑溜钢情况的发生,我们可以通过优化甩尾时入口活套的张力设定值来实现。
当带钢厚度小于1.0 mm时,活套甩尾张力不变;当带钢厚度大于1.0 mm,小于1.28 mm时,甩尾活套张力减为原设定值的0.9,当带钢厚度大于1.28 mm时,甩尾活套张力减为原设定值的0.8。
FC832功能块程序编写如下: SETR #KASAN #KENJC AX0AN #E1JC M001L #X1JU ENDEM001: AN #E2JC M002L #X2JU ENDEM002:SET= #KASAX0: L #X0ENDE: T #OUTFC832实现功能:当输入引脚KEN输入为0时,将输入引脚X0的设定值赋值给输出引脚OUT;当输入引脚KEN、E1同时输入为1时,将输入引脚X1的设定值赋值给输出引脚OUT;当输入引脚KEN、E2同时输入为1时,将输入引脚X2的设定值赋值给输出引脚OUT。
2 结语在连续生产线中,活套是保证连续性生产的重要设备,对甩尾时活套的张力控制需要根据现场设备实际情况进行优化。
镀锌线工艺段简介及硬件和程序的介绍
MRG : master ramp generator LCO : line coordinate SSF : sequence support function HMI : human machine interface Ops : 操作面板 MTR ：material tracking
MRG
LCO
OPs HMI
MTR
SSF
SSF 的功能
• • • • • •
液压、润滑 入口钢卷运输 出口钢卷运输 线上辅助设备 工艺设备 第三方接口（切边剪、 涂油机、焊机、打捆 带机…） • 辅助（中压监视、自 动化设备监视…）
• • • •
自动时序 定位 接口 消息、报警
LCO 的功能
• • • • • • •
工艺段介绍：共有两个机架 1#机架为顺控，2#机架为LCO和MRG MRG : 控制变频电机 SSF : 传动以外的基础控制（水泵，阀门，风机等） LCO ：全线的逻辑控制（张力等） 工艺段有3种张力模式：TCOND 光整段张力控制 ECON 拉矫段张力控制 TCON2 炉区和清洗的张力控制 建张的条件：两端活套必须先建张 自动建张：以速度主令为中间点，由远及近来建张 系统的3种运行模式：a creep爬行模式 v=30m/分 b run运行模式（设定速度后，若压辊没有打开则Vmax=60m/分 c hold保持模式
FB_2D1V
Function block for a device with two direction and one speed. 例如：Snubber roll Pinch roll Threading table
FB_2D2V
Function block for a device with two direction and two speed. 例如：Coil car Roll change car Shuttle car
镀锌线炉区张力速度控制
镀锌线炉区张力速度控制摘要:本文介绍了镀锌线炉区张力速度的控制原理,具体阐述了镀锌线炉区张力速度控制系统的实现设计流程,详细讨论了相关参数对镀锌线炉区张力的影响,并给出了详细的实验数据,为镀锌线的生产操作提供了借鉴意义。
关键词:张力控制速度控制ATR 立式退火炉炉区张力控制是镀锌线生产的一个重点难点。
酒钢镀锌线自投产以来,炉区张力控制成为制约镀锌线产品质量提升、产量提高以及全厂生产组织的重要因素。
本文对炉区张力与速度控制进行系统梳理,并提出自己的主张和见解。
1 张力速度控制原理酒钢镀锌机组采用新日铁设计的立式退火炉,炉区的传动电机均为变频电机。
电机采用了速度转矩双环控制,电机的转速和转矩通过减速箱后转化为传动辊的转速和转矩,使各个区段的带钢按照一定的速度、张力运行。
对于生产线上某一张力区域,区域内所有参与张力调整的传动辊提供的总张力值等于该区域的张力设定值减去后一张力区域的张力设定值。
具体到该张力区域的某一参与张力控制的传动辊,在按照特定算法进行张力分配后,把张力转换为转矩值,传送到变频器控制电机转矩。
此外,实际生产运行时还需要进行转矩补偿。
转矩补偿包括空载转矩和加减速时的动态力矩(Forcing)。
在调整生产线速度时,就需要给出一个加减速补偿转矩。
机械损耗作为一个固定参数在变频器中设定,PLC程序中不进行机械损耗计算。
为保证退火炉区域内带钢张力的稳定性,在电机的速度转矩双环控制系统基础上,增加了张力闭环控制。
张力计作为检测带钢实际张力的检测仪器,实时地将张力实际值反馈到控制系统中,与张力设定值进行比较。
它们的差值信号输入到张力调节器中。
张力调节器的输出量经过变化转换为电机的附近速度值,与主速度设定值相加后传送到变频器控制电机转速。
各区域可提供张力段差如表1所示。
2 关键参数计算PLC计算出的设定值通过接口送到变频器执行,从而实现对生产线速度和张力的控制。
主要设定数据有速度设定值(N)、加减速补偿转矩τH、张力转矩τS。
热镀锌生产线的张力控制
热镀锌生产线的张力控制摘要在镀锌生产线上，不同的工序张力的产生和作用也各不相同。
设计了张力辊，就能把各个区域段的张力隔开，在不同的区域段设置不同大小的张力，以保证镀锌线的连续生产。
关键词镀锌生产；张力控制在连续生产线中，张力最基本作用是保证钢带的正常运行，使钢带尽可能沿着生产中心线运行而不致因走偏造成边部刮伤或出现断带。
同时，纠偏辊也只有在张力足够的情况下才能起到纠偏的作用。
1 镀锌线的网络组成主要分三个段，每个段有单独的PLC控制采用Profibus—DP总线把每个段的设备连在一起进行通讯，每个设备都有它的站地址，PLC周期的访问它们控制它们，每个段就组成了DP网络。
再将三个段用交换机连在一起组成了以太网。
2 工艺流程流程顺序：开卷机→液压剪→焊机→1#张力辊→碱喷碱刷洗→电解清洗→水清洗烘干→2#张力辊→1#纠偏→入口活套→2#纠偏→3#纠偏→3#张力辊→4#纠偏→5#纠偏→退火炉→6#纠偏→热涨辊→锌锅→冷却塔→7#纠偏→风冷系统→8#纠偏→水淬→烘干机→4#张力辊→拉矫机→5#张力辊→钝化→烘干→9#纠偏→出口活套→10#纠偏→6#张力辊→液压剪→EPC（错边控制）→卷取机3 全线张力辊与速度辊控制方式3.1 开卷、清洗段采用恒张力控制F﹦T/r，r值是变化的，要想保证恒张力，就得调T值。
开卷张力。
开卷张力主要是防止冷轧板在开卷机轴上发生横向偏移，影响带钢进入生产线的中心方向。
开卷机采用基于最大力矩原则的间接张力控制。
清洗段张力。
避免生产线运行方向不一致的现象导致的钢带表面向侧向滑行，防止被箱体内的机件刮伤，造成断带事故。
3.2 1#张力辊、4#张力辊、5#张力辊、拉矫机3#4#辊、活套辊采用间接张力控制方式，速度环饱和（主给定多或少于速度辊5 %左右，从而产生张力方向），张力给定信号做为速度调节器输出的力矩限幅，电动机的输出电流间接反映钢带的张力。
3.3 2#张力辊、6#张力辊、拉矫机1#2#辊采用基准速度控制系统，速度调节器为比例积分，速度无静差。
热镀锌张力控制方法
热镀锌张力控制方法热镀锌是一种常用的防腐方法，通过将金属制品浸入熔融的锌中，形成一层坚硬、有着很好的耐候性和防腐性的锌层。
热镀锌后的产品具有优异的耐候性和耐腐蚀性能，广泛应用于建筑、汽车、电气、机械、交通等领域。
控制热镀锌过程中的张力是确保产品质量稳定和防止出现内应力的重要因素之一、本文将介绍热镀锌张力的控制方法。
针对热膨胀引起的张力，可以通过以下控制方法进行调节：1.控制浸镀时间：延长浸镀时间可以减缓金属的热膨胀速度，减少张力的产生。
但是过长的浸镀时间会降低生产效率，需要在生产过程中进行平衡考虑。
2.加入合适的合金元素：通过合适的合金添加可以改善金属表面的热膨胀性能，减缓张力的产生。
例如，添加微量的镍、铝、锰等元素可以提高合金的延性，减少热膨胀的程度。
3.控制熔融锌的温度：合理的锌液温度可以在一定程度上影响热膨胀速度。
选择适当的锌液温度能够减缓金属的升温过程，降低张力的产生。
针对冷却收缩引起的张力，可以通过以下控制方法进行调节：1.预处理金属：在热镀锌前，对金属制品进行预处理，如拉拔、旋转、表面处理等，能够有效地减少冷却收缩所产生的应力。
预处理可以将金属表面的内部应力释放一部分，减少在镀锌过程中的应力集中。
2.控制冷却速度：冷却速度是影响冷却收缩的重要因素之一、合理的冷却速度能够减少冷却收缩程度，降低张力的产生。
可以通过调整冷却水的温度和流速等参数来控制冷却速度。
3.改变镀锌工艺：通过改变镀锌工艺，如控制镀锌温度、镀锌速度等，可以对冷却收缩产生的张力进行调控。
合适的镀锌工艺能够减少冷却收缩所产生的影响，降低金属内部的应力。
除了上述控制方法外，还有一些常用的方法能够帮助控制热镀锌张力，如在金属制品表面施加临时应力、合理设计镀锌工艺参数、采用先进的控制装置等。
镀锌生产线新型张力控制系统的设计与研究
钢不再有张力形成 ，而检查站和出口剪的距离又
１ 工艺设备存在的问题及改进措施
控制原理相同，故本文仅对 １ 号镀锌生产线进行 讨论和分析。１ 号镀锌生产线出 口段改造前 的工 艺布置及张力分布如图 １所示。 出 口段 ｌ ｌ号 张力 辊 （ 主 速度 辊 ）将 其 两 侧 的张力分隔开来。出 口段运行 时 ， 是 由卷取
机 向前拉紧而产生的，卷取机能够提供足够 的转 矩来维持检查站的带钢张力。当出口段进行带钢
首钢某冷轧厂 １ ，２号镀锌生产线 由国外知 名公司成套 引进 ，于 ２ ０ ０ ８年运行投产。这 ２条 生产线分别 主要生产汽车板和家 电板 。２ ０ １ ０年 以来 ，为满足 日 益苛刻的市场需求，该厂不断开 发新产品。但 在开发新产 品过程 中，这 ２条生 产线出 口 段易发生带钢滑落、头部划伤和采样长 度精度差等问题 ，严重影 响了产品质量和产量。 经分析 ，出口段张力控制系统存在缺陷是造成上 述 问题 的直接原 因。
ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｔ ｔ ｕ ｉ ｔ ｏ ｎ， ｏ ｅｒ ｐ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｍａ ｉ ｎ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ． Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ｎｔ ａ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ａ ｃ ｔ ｕ ｌ ｐ ａ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｎｄ ａ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｖ ｉ ｔ ｒ ｕ ｅ ｆ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ．Ｔ ｈ ｅ ｅｓ ｒ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｈａ ｔ ｔ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｏ ｅｒ ｐ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｎｄ ａ Ｃ ｎ ａ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｈｅ ｔ ｐ ｏｂ ｒ ｌ ｅ ｍｓ ｆ ｏ ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ，ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｈ ｅ ａ ｄ ｓ ｃ ｒ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｂ ａ ｄ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ａ ｈｅ ｔ ｅ ｘ ｉ ｔ ｓ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｆ ｏ Ｃ ＧＬ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｃ ｏ ｎ ｉ ｔ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｇ ｌｖ ａ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ ｌ ｉ ｎ ｅ ，ｂ ｉ ｒ ｄ ｌ ｅ ｏｌ， ｔ ｒ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ，ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
热镀锌张力控制方法
热镀锌张力控制方法
热镀锌张力控制方法是指在热镀锌生产过程中，通过控制钢带的张力，实现生产过程的稳定和产品质量的提高的一种方法。
主要包括以下几个方面：
1. 控制卷取张力：在热镀锌的过程中，钢带会通过一系列的辊
轮和传动装置，最终被卷取成卷盘。
在这个过程中，需要通过控制辊轮的转速和张力控制装置，确保钢带的张力稳定，避免因张力过大或过小导致的质量问题。
2. 控制脱脂张力：在热镀锌前，需要对钢带进行脱脂处理，以
去除表面的油脂和污染物。
在这个过程中，也需要通过控制传动装置和张力控制装置，确保脱脂过程中钢带的张力稳定。
3. 控制镀锌张力：在镀锌过程中，需要将钢带浸泡在熔融的锌
液中，以实现镀锌。
在这个过程中，也需要通过控制传动装置和张力控制装置，确保钢带的张力稳定，避免因张力过大或过小导致的质量问题。
总之，热镀锌张力控制方法是热镀锌生产过程中至关重要的一环，通过合理的张力控制，可以保证产品的质量稳定，提高生产效率和经济效益。
- 1 -。
连续热镀锌钢板生产线张力调节系统和实现方法
Ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｔ ｉ ｌａ ｉｅ ｎ ｅ ｓｏ ｊ ｓｍｅ ｔＳ ｓｅ ａ ｄＩ ｌｍｅ ｔｔ ｎ ｏ ｔ ｏ ｓＨｏ— ｐ Ｇａｖ ｎｚ ｄ ＬｉｅＴ ｎ ｉｎ Ａｄ ｕ ｔ ｎ ｙ ｔｍ ｎ ｍｐｅ ｎ ａｉ ｎ ｄ ｏ
图 １ 热 镀锌 钢 板 生产 线 结 构 示 意 图
Ｆｉ ． Ｃｈ ｒ ｆｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｏ — ｉ ａ ｖ ｎ ｚ ｄ ｌ ｅ ｇ１ ａ ｔｏ ｏ ｔｎ ｏ ｓ ｈ ｔｄ ｐ ｇ ｌ ａ ｉｅ ｉ ｎ
刀 ； 为冷 却 塔 ； Ｉ Ｊ为 ５号 张 力 辊 ； 为 光 整 机 ； Ｋ Ｌ
１ 引 言
在 镀锌钢板 生产过程 中 ， 确 的张力控制 是提 精
组 成 ， 开卷 机 到 Ｅ入 口活 套 为入 口段 ； 口活 Ａ 入
套 到 Ｒ 出 口活 套为 工艺 段 ； 口活 套到 Ｔ 卷取 机 出 为 出 口段 。工 段 之 间设 置 了活 套 机 构 ， 于检 测 用 工 段之 间 的速度 差 。
摘 要 ： 对连续热镀锌生产线 的张力系统 ， 述了张力系统的作用 ， 针 论 以及 张 力形 成 的 方 法 。介 绍 了 连 续 热
镀 锌 生 产线 电 控 系 统 的 构 成 ， 以及 ４种 张 力 调 节 系 统 。根 据 已有 经 验 ， 析 了 ４种 张 力 调 节 系 统 的 工 作 原 理 ， 分
Ａｎ ｘ ｌｉ ｓｈ ｗ ｏ ａ ｐ ｙｔ ｅｅｆ ｕ ｅ ｓｏ ｄｕ ｔ ｎ ｙ ｔｍｓｔ ｒ ｕ ｈ ｔｅＰＬ ｄ ｅ ｐａｎ ｏ ｔ ｐ ｌ ｈ ｓ ｏ ｒｔｎ ｉｎ ａ ｊ ｓｍｅ ｔｓ ｓｅ ｈ ｏ ｇ ｈ Ｃ，ｔ ｃ ｉｖ ｈ ｏ ｔｎ ｏ ｓ ｏａ ｈｅ ｅｔ ｅｃ ｎｉｕ ｕ
连续热镀锌钢板生产线张力调节系统和实现方法
连续热镀锌钢板生产线张力调节系统和实现方法展鹏;张晓琳;张军保【摘要】Aimed at the continuous hot-dip galvanizing line tension system, the role of the tension system and method of tension formation were discussed. Described the continuous hot-dip galvanizing line electronic control system structure, and four tension adjustment systems. According to existing experience, analysis of four tension adjustment systems principle, and the calculation of compensation for each system were given. And explains how to apply these four tension adjustment systems through the PLC, to achieve the continuous hot-dip galvanizing line tension system regulation purposes.%针对连续热镀锌生产线的张力系统,论述了张力系统的作用,以及张力形成的方法.介绍了连续热镀锌生产线电控系统的构成,以及4种张力调节系统.根据已有经验,分析了4种张力调节系统的工作原理,给出每个系统中所需要的补偿参数的计算.并说明了如何通过PLC应用这4种张力调节系统,达到对连续热镀锌生产线张力系统调节的目的.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2012(042)009【总页数】4页(P47-50)【关键词】热镀锌钢板生产线;张力调节系统;张力控制【作者】展鹏;张晓琳;张军保【作者单位】天津电气传动设计研究所,天津300180;天津电气传动设计研究所,天津300180;天津电气传动设计研究所,天津300180【正文语种】中文【中图分类】TP131 引言在镀锌钢板生产过程中，精确的张力控制是提高镀锌钢板质量和产量的关键因素之一，也是防止带钢跑偏的重要手段。
热镀锌线炉区张力控制研究
热镀锌线炉区张力控制研究
热镀锌线炉区张力控制是热镀锌线的一个重要环节，对最终的钢
条质量起着巨大的影响，因此对此进行合理的控制也是热镀锌行业的
重要课题。
热镀锌线炉区张力控制首先需要充分了解热镀锌线炉区各个单元
的运行情况，这样才能够确保整条热镀锌线炉区的张力保持在一个相
对稳定的水平。
其次，要定义具体的张力控制策略，不同厂家、不同
类型的热镀锌线炉区的张力控制策略也会有所不同，因此，在实施热
镀锌线炉区张力控制时，需要根据特定厂家的特点进行策略的制定。
此外，在实施以上控制流程的过程中，也需要引入一些相关的优
化技术和辅助技术，来提高热镀锌线炉区张力控制的执行效果。
例如，在热镀锌线炉区张力控制中引入神经网络预测模型，可以实时控制各
个单元热镀锌线炉区的张力数据，以此达到对张力的调节和控制，从
而改善整个热镀锌线的工作效率和钢条质量。
综上所述，热镀锌线炉区张力控制是一项关键的工作，既要考虑
到具体的技术细节，又要注重张力控制的策略落实，还要引入相关的
优化技术和辅助技术，仅有这样，才能确保热镀锌线炉区张力控制的
质量，为生产提供更好的保障。
镀锌生产线张力驱动控制基础
镀锌生产线张力驱动控制基础生产线带钢的张力来源于电机的驱动，正是在电机的驱动下，各个辊子的速度不同，前面辊子的速度大于后面辊子的速度，才使带钢绷紧，即有了张力。
所以必须从电机驱动知识入手，才能完全掌握张力控制的真谛，灵活自如的调整生产线张力，达到既保证产品质量又保证设备正常运转的最佳状态。
1.变频调速技术简介以前的生产线都是采用直流驱动，那是因为当时的驱动技术只能对直流电机实现调频调压控制，使电机的转速和输出力矩按照生产线工艺要求调整，而交流电机只能在50Hz工频下按一定的速度运转。
但直流电机体积大、结构复杂、维修费用高，给生产线的管理和运行成本带来很大的影响。
目前，随着变频调速技术的发展，特别是矢量控制技术的成熟，使交流异步电动机全面取代了直流电机，使用到各种连续运行的生产线中。
矢量控制的交流变频电机与传统的直流电机相比，不但结构紧凑、维修费用小，而且其机械特性、调速精度都可以与直流电机相媲美。
1.1交流异步电机变频调速原理交流异步电机的转速公式为：p fs n60 )1(-=式中：f——定子供电的频率，Hz；p——定子线圈磁极对数；s——转子转速与定子旋转磁场转速之间的转差率；n——电机转速，min/r。
由上式可知，对于一台电机来说，s和p都是固定不变的，只要平滑的调节其供电频率f ，就可以平滑的调节其转速，这是变频调速最基本的原理。
1.2变频调速系统的特性通过变频器以后，使变频发生了变化，电压有什么变化呢？我们再看异步电机定子绕组的感应电动势E 的关系公式：m r N f k E Φ=111144.4式中：1E ——气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值， V ； 1f ——定子频率，Hz ；1N ——定子每相绕组串联匝数； 1r k ——与绕组有关的结构常数； m Φ——每极气隙磁通量，b W 。
上式中，1r k 、1N 对于同一台电机而言基本是常量，而定子每相感应电动势与电机输入电压基本相等，所以：m kf E V Φ=≈111或 111f V k m •=Φ 式中：k ——对于同一电机而言不变的比例系数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.5～2.5
光整拉矫
高张力区，专门控制
出口活套
立式活套
0.5～1.2
卷 取
一般
涂油卷
1.8～3.2
2.0～4.0
表3 彩涂线各区域张力系数参考数据表（ ）
区 域
入 口
入口活套
清洗段
初涂段
精涂段
出口活套
卷取
2.张力数值的决定
2.1一般而言，带钢的总张力与其横截面积大体成正比关系。带钢单位面积的张力叫单位张力，单位张力的大小有一定的经验数据可以参考，表2是镀锌线各区域的单位张力参考数据，可以采用单位张力乘以截面积的方法来计算带钢的总张力。
式中：T——某区域的带钢张力，kg；
q——某区域的单位张力， ；
b——带钢宽度，mm；
出口活套一般是立式活套，活套张力的作用主要是防止钢带走偏。
1.9卷取张力
卷取张力影响到钢卷的松紧。张力小了易塌卷，张力大了又会使边缘过厚、气刀痕等缺陷的影响扩大化，造成卷取翘边、抽筋等缺陷，钢卷再打开时产生严重的边浪或中部波浪。
在处理质量异议时经常出现客户反映远距离运输后厚板在外圈数圈同一位置发生局部变黑的现象，这是因为卷取张力太小，板与板之间的间隙过大，在运输中受力部位发生相互摩擦造成的，因而厚板的张力必须足够大，保证板子之间紧密接触。
1.1开卷张力
开卷张力主要是防止开卷时具有弹性的轧硬卷发生松动，在开卷机轴上发生横向偏移，形成喇叭状，影响带钢沿着中心线进入生产线。
1.2清洗段张力
清洗段一般需要较大的张力，因为清洗段有很多的挤干辊、刷洗辊，不管其是在动力作用之下主动运转还是无动力作用之下被动运行，它们对带钢都有一定的作用力，如果其轴线与生产线中心线不垂直，或其水平度偏差较大，都会造成给带钢的作用力与生产线运行方向不一致的现象，会有一个侧向分力，使带钢沿辊子的表面向侧面滑行，严重时被箱体内的机件刮伤，造成断带事故，如图所示。生产实际表明，这种现象经常发生。防止这一事故发生的办法除严格检测挤干辊、刷洗辊的垂制度、水平度以外，就是适当加大清洗段的张力。
h——带钢厚度，mm。
表2 镀锌线各区域单位张力参考数据表
生产线区域
形 式
单位张力（ ）
开 卷
正常
化学处理过的钢卷
0.8～Байду номын сангаас.5
1.3～2.2
入口活套
立式活套
水平活套
0.6～1.5
1.6～2.5
退火炉
立式炉（带有热张辊）
卧式炉（带有热张辊）
卧式炉（无热张辊）
0.6～1.2
0.5～1.2
0.8～2.0
职工培训教材
无锡中彩集团 2006年7月
一.
张力的作用及数值选择
1.张力的作用及其影响
连续生产线的带钢必须在张力之下运行，张力的最基本作用是保证带钢的正常运行，即使带钢尽可能沿着生产线中心线运行而不致因走偏造成边部刮伤甚至断带。同时，纠偏辊也只有在张力足够的情况下才能起到纠偏的作用。
在镀锌生产线上，连续进行着各种工序，不同的工序各有其特点，张力的产生和作用也不尽相同。有了张力辊，就可以把各个区域的张力隔开，在不同的区域设置不同大小的张力。
1.6光整机张力
光整机对带钢的作用相当于压下量较小的轧机，必须要更高的张力，才能使带钢产生一定量的塑性变性，并消除屈服平台。光整机张力由光整机专门控制。
1.7拉矫机张力
拉矫机处张力最高，正是在极高的张力作用之下，带钢在尺寸较小的矫直辊上产生塑性变形，消除波浪、改善板形，并消除屈服平台。
1.8出口活套张力
在生产线正常运行的情况下，张力的作用也会使炉区带钢受到拉伸而发生宽度变窄的现象。在800℃时，带钢张力固定的情况下，不同厚度的带钢宽度变窄的数值如下表。
表１ 800℃时炉内带钢宽度变窄数值
带钢厚度（mm）
带钢宽度变窄数值（mm）
0.40～0.56
6
0.57~0.74
5
0.75~1.50
4
>1.50
3
图２ 带钢在张力不均匀的情况下产生打折示意图
图３ 带钢在斜方向张力作用下产生斜状打折示意图
炉内张力还会影响到板形。张力过小时，带钢在重力作用之下的下垂现象加大，而边部的下垂现象更加明显，在高温之下边部浪形加重，给带钢通过气刀带来困难，也加大了以后矫直的难度。如适当提高张力可以使带钢中心部位在高温下产生少量的塑性变形，抵消部分边部浪形。
图１ 挤干辊与生产线不垂直使带钢侧向走偏示意图
1.3活套张力
卧式活套的张力过小除易造成钢带走偏以外，还会使钢带严重下垂，活套摆壁开合时对钢带造成刮伤甚至断带，也会使钢带和卷扬机钢丝绳产生振动而引起张力的波动。一般卧式活套之后带钢便进入炉区，活套张力过大会影响到炉区张力的稳定。
1.4炉区张力
炉区张力控制是镀锌生产线的重点和难点，这是因为炉区内带钢必须被加热到再结晶温度范围以上，而生产线出现故障，速度下降或停车时，带钢的温度会更高。在700～800℃下的带钢的抗拉强度极低，塑性很高。如果张力较高，甚至由于张力波动造成的瞬时张力过高，都会使带钢拉断而造成停产事故的发生。
而在相同张力作用之下带钢在炉内宽度变窄的数值随炉温的升高而加大。因而，在保证带钢正常运行的情况下炉内张力必须尽可能小。但正常情况下，均会造成带钢一定数值的宽度变窄，必须靠选择原材料时适当增加轧硬卷的宽度来弥补。
大部分情况下，带钢都或多或少地存在边部波浪现象。带钢通过辊子时中间接触较紧，受到的力大一些，而边部接触较松，甚至不接触，受到的力小一些，甚至没有。炉内张力过大还会造成薄板在高温下连续发生打折的现象。这是因为在辊子附近整个带钢的横截面方向上张力不均匀，而在离辊子一定距离的地方相对均匀，这样在过渡区就会产生一对由两侧向中心的侧向力，加上带钢在炉内的强度较低，极易使带钢中部鼓起，以打折状态进入炉鼻辊。如图２所示，有时板形不良时，带钢上会形成斜方向的应力流，也会产生斜状打折。这种现象一旦产生，就会使侧向力加大，形成恶性循环，很难恢复，造成大量的废品，必须立即降低板温和炉内带钢的张力才能消除。
1.5工艺段的张力
在工艺段，带钢从沉没辊到冷却塔顶转向辊之间的距离很长，如果张力过小会造成带钢的振动，影响镀锌的均匀性，如果带钢有少量边部缺口，也易被气刀刮断。当然，如果张力过大，同样会使带钢产生C形弯曲，即在横截面的方向上的弯曲，影响横截面方向上的镀层均匀性，并加大边部缺口被刮断的倾向。相对而言，工艺段的张力必须比炉区张力大一些，才能达到理想状态。