线材轧制中的活套控制

为常数 ，口为电机的实际速度）。即当积分器 Ｎ１输 出电压 ，达到 比较 器 输 出 的比较 电压 ，即钢 的头部进人 １２ 机架时 ，这时比较器 Ｎ 翻转 ，计时 器发出头部进入 ｌ２ 机架的信号给 ＰＬＣ，ＰＬＣ发出 起套杆动作信号 ，延时 １００Ⅱ１ｓ左右 释放 １１ 、１２ 机架之间的活套调节器及控制信号 。延时 １００ ｒｎｓ 左 右 主要是 考 虑 到 电磁 阀 的死 区 时间 。如 果 没有 时间延时，会造成活套调节器已释放 ，但套杆还没
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ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＢＬＦＯｗ 既
ＺＯＯ１年 第 ４期 总 第 ８ ６期
套的设定 值 ，另一 方面放 慢活套 调节时 间 ，减小 对 下游机 架 的波动影 响 。
５ 套量 对 精 轧机 和 夹 送 辊 、吐 丝 机之 间 张 力 的影 响
具体做 法时 ：实测 吐丝机 的加 、减速 时 的速 度 变 化牢 ，如图 ４示 。
图 ３中，由于活套调节器输 出模拟量极性不
同 ，输入端二极管的作用，使积分斜率上升 、下降各 有不 同 ，以满 足加 减速 时的要求 。当套量过 大时 ，活 套调 节器 的输 出为 正 ，精 轧机应 加速 ，积分 时问常 数 ＴＪ＝ ·ｃ＝２８７Ｋ ·ｌｏｐ．＝２．８７ ｓ。
速度 。 在进行收尾控制时，活套 由下游调节改为上游
调节 ，使得精轧机速度在收尾时不受活套控制的影 响 ，以保证 精轧 机和 夹送辊 间 的微 张力 稳定 。其逻 辑控制是 ：当轧件的尾部出 １０饥 架时 ，１１ 机架前 的光电管发出 “收尾控制信号”，记忆精轧前的套 量，使精轧机的速度不受活套变化的影响 ，并将下 游调 节改 为上游 调节 。
４ 套量 自动控制 系统
套量 自动控 制系统 如图 ２所 示 。
图 ２ 套量 自动控 制系统如图
由活套扫描器检测，转化成模拟电压信号。活套 的高度值 ａ，并转换成活套量的长度值 Ｘ ，（ ＝ ＾ａ２），作为实际套量的反馈值 ，活套量 的给定通过 电
算机 修改速度 的基 准值 。在本 系统 中 ，设 有最 大活套 量 的检测和最 小活套 量 的检测 。这种 功能通过 两个 比较器 № 和 来实现 。如当活套量的偏差大于比
当套量偏差在 １０％以内时，通过活套控制系统 控制可以解决。当套量偏差量过大时 ，要通过主控计
互 相影响 。例如 ，Ａ线 的 ５个 活套 已形 成 ，正在正 常 轧制，这时 Ｂ线的轧件进入 １１ 机架 ．这样 Ａ线 １２ 架前的水平活套 ，由于 １ １架动态速降和辊缝变化的 影响，套量突然减小 ，以致 Ａ线所有的活套产生较 小的波动。其解决办法是 ：适 当加大 Ｉ２架前水平活
（２）自动落套 例如当钢的尾部被 １２饥 架前 的活套扫描器检 测到后 ，ＰＬＣ启动尾部计时器进行计时，尾部计时
达 １２ｖ；￣／ｔ架时 ，记 忆 １ 、１３ 之 间 的套 量 ，并将其洁套 调节器封锁 ，发出套杆落下信号 ，使其套杆动作。记 忆其套 量 ，目的是为 了不 因级联 关系影 响下游 机架 的速 度 。同理 直到钢 的尾部 离开 最后一 个活套 扫描 器 ，整个控制过程结束 。
骶 ＝ Ｘ ＿轧 ·Ｋ，
正 常轧制 时 为 蜀。 ＝ｌ＋Ｂｌｏｃｋ（出 口机架 的前滑 系数 ＋希望 建
立 的 张 力 值 ）
： ｌ＋４％ ＋３ ４％ ＝ １．０７４
即 夹送 辊 的速 度 绐定 Ｗｎ＝蜀 ·Ｘ ： １．０７４· ＃。所以在精轧机速度变化的同时 ，主 控 系统 Ｌｅｉｔｍｎｉｋ应改 变夹送 辊 、吐丝机 速度 的给定 值 ，以保证 精 轧机 和夹送辊 之 间的微 张力不变 ，以 及吐丝机按照一定的张力进行吐丝。但是精轧机 、 夹进 辊 、吐丝机 三者 的动态 响应不一 致 ，精轧 机 的 动 态响应最 快 ，吐丝机 的机械惯 性量 大 ，动态 响应 最馒 ，且加速和减速时的速度变化率 ｄｏ／ 不等。 这样 ，当精 轧机 的速度 变化 时 ，夹送辊 、吐丝机 的速 度 响应时 间大于精 轧机速 度 响应 时间 ，吐丝机 的速 度响 喧时 间最 长 。如 果不 加 以处 理 ，会直接 影 响产 品质 量 ，甚 至堆钢 或拉断 。
在 正 常轧制 时 ，由于套量 的波动 ，精 轧机 的速 度也将 产生波动 ，它的波 动是 由于活 套调节器 的输 出模 拟量 直接 去修改速 度设 定值所 致 。又 因为活套 调节器是 ＰＩ型的，即首先有一个阶跃信号（比例部 分作用 ）．影 响着精轧 机 的绐定 速度 ，使精轧机 的速 度 发生 变化 夹送 辊 、吐丝 机 与精轧机 张力控制 要 求 ：
２．８７
４
ｌ（ｓ】
图 ４ 吐丝机的加 、减速时的速度变化率
当套 量小 时 ，活套调 节器 输 出为负 ，精轧机 应
减 速 ，积分 时 问）·ｌＯ
＝ １．６ ｓ
和 吐丝机 加减速 的实 际速度 变化 率一致 。
６ 结束 语
活套 控 制实际是 以 电流内环 、速度 中环 、位 置
阻 ＆， 设定 。正常工作时 ，由 ＰＬＣ系统给出信号 ，使 较器 № 的比较电压时，比较器翻转 ，并同时将信号 Ｋ 合上 ，释放给定值 ，套量给定值在活套调节器 Ｍ 送到 ＰＬＣ系统 ，ＰＬＣ再送到主控计算机 中，用 以修
的输入端与活套量的实际值进行 比较 ，当Ｉ Ｊ＞ Ｉ 皿ｃＩ时 ，Ｎ 输 出为正 值 ，这 时表示实 际套量小 于设 定 套量 。活套控 制 系统输 出一个 模拟量 给下游 机架 的调速系统 ＩＳＡ０８５，作为速度给定值的修正值 ，以
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ｎ Ｊ
ｉ１架 的实 际速 度
图 １ 活套逻 辑控制原 理图
有挑起，活套控制系统认为活套套量过小 ，加快下 游机架减速 ，使活套打结堆钢。其他机架之间起套 过程依此类推。当轧件咬人精轧机后 ，所有活套控 制全部 自动投入工作。
是等 ，因此 ，处理活套故障时要认真分析 ，逐一排
除 。
２００Ｉ一０３—０７收 稿
第 一 作者 简 介 随劲橙 ，男，１９６６年出生 大学本 科，工程师，从事冶金 自动化工
作
其处 理方法 ：将 速度 响应 时间最长 的吐丝 机作 为参照物 ，以它为基准 ，在活套调节器输 出端设以 秘分环节 ，如图 ３所示 ，把积分环节的输 出模拟量 作 为稽轧机 速度 的修正值 。其 积分 环节 的设计应 满 足 上 、下积分 斜率 与吐 丝机加 、减 速时速 度 变化 率 一 致 。
３ 逻辑控制
其主要的逻辑控制功 能是 自动起套和落套。 所有 的机架运行后，活套控翩投入 。
（１）自动起 套 例如 ：当轧件的头部到达 １２饥 架前的水平活 套时，由 １２ｔ机架前的活套扫描器送给 ＰＬＣ信号 ， ＰＬＣ收到信号后 ，发出 “头部计时”信号 ，断开电子 开关 Ｋ ，计时开 始工作 ，即 ＰＩ调节器投人工作 （如 图 １示 ），并计算头部到达 １２架 的时间 （￡：ｓ／ ，ｓ
正 速度基 准值 。 在收尾时，ＰＬＣ系统发出指令 ， 电子开关断
开 ，设定值为零 ，以便能顺利收套 。 由于我厂是双线轧制 ，同时轧制的两线的活套
调慢下一机架 的速度，当Ｉ矾 Ｊ＜ＩＸＬＣ Ｊ时，输出一个 负的模拟量加到 ＩＳＡ０８５上 ，以调快下一机架的速 度 ，直 到实 际套量 达到 设定 的套量 。
外环的三 环拄 制系统 。其 目的就 是 为 ｒ保 证无张 力
轧制 。
在 轧制 中 ，活套 不稳 ，甚至 打结 或拉 断 ，其原 因
是多方面的 ：如电气方面的扫描器输出抖动或输出
线性度不好 ，逻辑关系不对等；工艺方面的辊径输
人出错 ，轧辊 打滑 等 机械 方 面 的气 阀 、气 缸动作 不
【关键词 】 活套控制 ＰＬ￣ 线材
Ｌｏｏｐ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ Ｒｏｄ Ｒｏｌｌｉｎｇ
Ｃｈｅｎ Ｊｉｎｓｏｎｇ Ｄｉｎｇ Ｇａｎｇ ｒ皤 ＳｐｅｅｄＷｉｒｅＰｌａｎｔ， ＾ｆ∞ｍｈ ｎＩｒｏｎ＆ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ． ， ＂ ｌ“Ⅲ７ Ａｎｈｕｉ ２４３０００）
【Ａｂｓｔｒａｃｔ】 Ａ ｇｅｎｅｒａｌ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｅｆｅｃｔ。ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ＰＬＣ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎ—
利 用两机架 之 间 的活套扫描 器 ，检测 实 际套 量 的太小 ；并与设定的套量相 比较，其偏差信号通过 活套调 节器 出 ，调节下 一机 架 的速 度 以达 到调 节套 量消除偏 差 的作 用 。
调 节下一机 架 的速 度有 两种方 式 ： １）当套量偏差绝对值小于 １０％设定套量时 。 直接给出模拟量到速度调节器上作为速度给定 的 修正 值 ，来 调节相 应机 架 的速 度 。 ２）套量偏差过太时 （太于 １０％ ），通过 ＰＬＣ逻 辑系统送信号给主设定系统 ｌｅｌｔｒｏｎｉｋ，修改相应机 架 速 度的设定 值 ，加快 调节 相应 机架 的速 度 。 由于我厂是双线轧制 ，所以在正常轧制时保持 Ｉ １架 的速度不 变 ，按 照下游 方 向进行 调节 。例如 ： １２和 １３架之 间的活套控制用于调节 １３架 的速 度 ，由于级联控制同时还按一定的比例调节 １４架
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】 ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ，ＰＬＣ，ｗｉｒｅ
ｌ 概 述 在高线轧制中，为满足轧优质材的需要 ，必须
在预精轧各机架 （１１～１４架）以及预精轧和精轧间 实现无张力轧制的工艺要求。由于轧制速度快 （出 口速度达到 ８０ ｍ／ｓ）以及其它各方面影响，只依靠 速度控制系统来保证轧制过程的稳定和产品精度 ， 难以实现。所 以在预精轧设了 ５台活套 ，每个活套 控 制作 为速度控 制系 统 的第三环 即位置外 环 ，参 与 调节电机速度 ，实现无张力轧制的要求。 ２ 基 本 控 制 思 想