邯钢2250热轧传动控制系统分析

邯钢2250热轧传动控制系统分析
作者：刘亚飞
来源：《中国科技博览》2017年第15期
[摘要]邯钢2250热轧厂精轧区有七架四辊轧机（即F1～F7），每个机架使用一台交流同步电机驱动。

精轧的轧制由过程控制计算机自动操作。

根据二级的轧制表，精轧主传动速度控制有几种轧制模型，控制的主要原理是MRH（Master Speed Rheostat）、SSRH（Setting Speed Rheostat）和SUC（Successive）。

轧制方案分为带头穿带控制、轧制加速控制和带尾减速控制。

[关键词]速度控制限幅控制速度补偿
中图分类号：U587 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0003-02
1.主转动控制模型
F1—F7 7个机架的轧机速度MASTER控制由MRH、SSRH和SUC组成。

MRH—是对精轧机公共速度参数的设定速度。

MRH包括两部分，一个用于当前板带的加速轧制控制，另一个用于下块板带的穿带控制。

它是精轧区速度的基础速度。

在自动模式下可以手动干预MRH的速度给定，通过操作台的三个按钮可以对MRH系统进行加速、保持或减速控制。

加速时的最大速度是当前运行速度的1.2倍，并且不能超过最大速度的90%；减速时的最小速度是当前运行速度的0.1倍，并且不能小于最大速度的10%；在按下HOLDING按钮后，轧机自动减速功能有效，而自动加速功能无效，图1为手动干预时轧机的加速和减速的时序图：
SUC—即机架级联速度控制，它是对轧机速度的补偿。

SUC速度补偿分为三部分：人工调节速度补偿，活套控制速度补偿和AGC控制速度补偿，此外还要考虑F1立辊的速度补偿。

考虑到精轧区的控制使用到活套及AGC控制，这就导致了机架速度的变化。

对于活套来说，为了保证机架间的张力，活套的上游机架必须跟随活套的变化而变化。

对于AGC来说，由于压下量的变化导致了物流的变化，为了保证机架的物流所以通过改变轧制速度来消除由于压下量变化而导致的物流变化，通过超前调节保证机架间的张力。

操作人员在现场的单机架速度调节按钮就是调节SUC速度。

F1立辊速度补偿是通过自由张力控制实现的，以达到保持F1E和F1之间的张力恒定的目的。

SSRH—即由于各个机架的压下量不同而导致的速度设定不同，这个由机架的设定压下量决定。

另外，在考虑各机架的速度匹配问题基础上，还要考虑到速度的限制问题。

在手动增加轧制速度的时候，如果某个轧机的轧制速度超过了电流限制或是速度限制，那么加速过程被停止。

2.速度控制过程
速度过程控制分为带头穿带控制、轧制加速控制和带尾减速控制。

轧制过程的速度变化是，当板带到来时，轧机速度设定到穿带速度。

在带头到达F7机架出口时，轧机速度以加速度a1开始加速。

在带头到达并缠绕在卷曲机上时，轧机速度以加速度a2开始加速。

当轧制速度到达预设的最大速度时，保持这个轧制速度。

在带尾将要离开轧机时，开始以b1减速。

下图有3种加速模式。

加减速过程如图：
图中有三种加速模式，分别是1、α1不等于α2；2、α1等于0；3、α1等于α2；对于选用哪种加速模式由二级计算机控制。

a1，a2和b1由二级系统给定到最后1个机架的轧制速度。

穿带速度（对于F1-F7轧机）、轧制速度（对于最后轧机）和带尾速度（对于最后轧机）由二级计算机设定。

第一次加速的触发条件是F7的L/R信号ON+延时，第二次的触发条件是卷曲机的L/R信号ON+延时。

a1，a2和b1由2级给定到最后1个机架的轧制速度。

b0=1.0m/s2。

穿带速度（对于F1-F7），轧制速度和甩尾速度（对于最后1个机架）由2级给定。

精轧穿带速度设定通过使用过程计算机给定的数据。

第一次加速度值和第2次的加速度值由2级设定。

MRH速度调节在精轧主操作台上。

第一次加速的触发条件是F7的L/R信号
ON+延时，第二次的触发条件是卷曲机的L/R信号ON+延时。

MRH速度可以手动干预，允许增加的速度为当前运行速度的1.2倍，并且不能超过最大速度的90%；允许减少的速度为当前运行速度的0.1倍，并且不能小于最大速度的10%；在按下HOLDING按钮后，允许轧制速度自动减速而不允许自动加速。

当带尾通过精轧机时，轧机减速。

减速的timing依靠当前轧制速度。

减速的start timing（距离F1的长度作为触发条件），减速加速度和甩尾速度由2级给定。

速度补偿
通常，在正常轧制过程中为了保持板带的物流量，轧机有三种速度补偿：1、手动速度级联补偿（限幅±20%）；2、活套控制的速度补偿（限幅±20%）；3、AGC控制的速度补偿（限幅±10%）。

除此之外还有F1立辊与F1机架之间的自由张力控制的速度补偿，以及轧机咬钢时的冲击速降补偿。

当板带进入机架时，由于冲击性负载导致传动速度速降，如果不对冲击速降进行补偿，会导致板带起套并且带头厚度增加，下图是对传动的冲击速降补偿时序说明：
当FM入口热金属探测仪（NA05BFZI 1/2）检测到带钢时，此时的传动速度等于穿带速度设定值加上冲击速降补偿值，机架加载信号复位冲击速度补偿值，也就是说机架加载后传动的速度等于穿带速度设定值。

3.限幅控制
3.1 轧制速度限幅控制
当任何1个机架的传动速度到达最大速度的95%时，所有机架的传动速度的MRH项必须同时减少5%，同时减少传动速度是为了保证物流。

减速的加速度为0.5m/s2。

在加速的过程中，如果轧机传动速度到达最大速度的95%，这时候停止加速开始减速。

这时候按下SUC加速按钮，在到达速度最大值的95%时，MRH速度减少，实际上传动速度也在减少。

如果想MRH再次加速，必须按下MRH up 按钮。

下图4是轧机速度极限控制的时序图：
3.2 电流限幅控制
电流限幅控制和速度限幅控制相类似当传动的电流值到达限定值时，MRH速度减少5%。

减速的加速度为0.5m/s2。

当任何一个机架的传动速度到达最大速度的95%时，所有机架的传动速度设定值减少MRH系统的5%，同时保持物流量相等。

参考文献
[1] 张智密.五机架冷连轧张力控制系统的研究[D]：学位论文.北京：北京科技大学，2006.
[2] 马钢2250热轧横切线过程控制系统的分析和视线。

安徽冶金科技职业学院学报，2010，20（1）.。