热连轧机电气控制系统的联动调试技术方案

热连轧机电气控制系统的联动调试
电气控制系统的联动调试系指在上级过程计算机和自动化仪表控制设备未参与的情况下，仅包含基础自动化级控制设备及轧线各传动控制设备和系统而进行的模拟轧钢的调试。

各基准给定信号、运行方式等均由操作(调试)人员在操作台(或操作键盘)上给出，如轧制速度给定、辊缝设定等。

模拟轧制过程中，钢坯与带材的跟踪检测信号均以模拟开关动作来生产。

现代化热轧生产线均设有专用于模拟调试的“模拟柜(屏)”。

由于试验时没有实际带钢的束缚，活套挑高度控制、活套及卷取张力控制等均不投入，它们的调试待实际穿带轧制时进行。

同理，温度控制、轧制力控制等也待实际轧钢与自动化仪表联动运行调试才完成对它们的检查确认和调试。

22.11.1 基础自动化级控制系统的调试
基础自动化级控制设备分为可编程序控制器(PC)、直接数字控制器(DDC)和微机控制装置。

热轧厂中基础自动化级包括板坯库、加热炉、粗轧机组、精轧机组、带钢冷却、卷取机等若干系统，按上级过程计算机或人工给出的基本给定值和运行方式选择信号，对系统区分内设备进行顺序控制和闭环调节控制。

系统之间以及系统内多台基础自动化设备间的信息交换与传输是通过通讯母线进行的。

系统与下级电气传动间的信息交换与传输则多通过硬接口I/O及远程I/O(输入/输出)接口进行。

采用基础自动化级的热轧操作台内设有用于人—机接口的“操作员站”，它由可编程序控制器或微机装置、操作键盘、CRT显示器和打印装置组成，集操作控制、设备运行监视、故障报警、
记录打印多功能于一体，经通讯接口与各系统作信息交换。

基础自动化级的调试包括设备硬件检查和程序(软件)的模拟调试两大内容。

不同设备组成的系统调试的具体步骤与内容有一定差别，原则上要根据设计和软件编制单位提供的调试手册，在设计和软件编制人员协作下进行。

调试的基本内容与方法与可编程序控制器控制系统类似，可参阅本手册第8章。

22.11.1.1 一般检查和设定
1)设备清点，配线检查，屏蔽状况检查；
2)绝缘检查，设备通电；
3)各插件板，基板上设定开关的初始值设定，I/0插件板的地址设定。

22.11.1.2 程序装入和接口、通信试验
1)使用编程器或PC机将程序装入基础自动化设备的存贮单元中去，及装入后的校验；
2)I/O(输入/输出)接口试验；
3)使用模拟板给出各种输入信号，检查执行程序后产生的输出是否符合工艺对设备动作控制的规定;
4)通信试验。

分系统内设备间通信、与上级过程计算机之间通信两大项，按照基础自动化设备“用户手册’的说明，作发信和接收双向功能检查。

主要检查测试内容为：接收信息的对象正确性；发信和收信的误码出现率；通信时间测定。

以上接口试验、通信试验，程序装入及模拟调试确认无误后，才
能带上下级电控设备作综合联动调试。

22.11.2 加热炉区联动试验
22.11.2.1 模拟运行试验
该试验不带实际钢坯，而是按照“钢坯接入——炉内步进——钢坯抽出——辊道运送”的过程，模拟给出钢坯检测信号，检查在手动、自动等各运行方式选择时，各机械设备的动作程序及相互间的联锁保护的正确性，位置开关及限位动作的可靠性，显示及报警的正确性。

22.11.2.2 冷负荷试车
取不同重量和尺寸的钢坯，在加热炉不点火的情况下，进行“钢坯装入——炉内步进——钢坯抽出——辊道运送”的实际带载运行试验。

调整步进梁及加热炉前后机械设备运行动作及运行速度；调整位置检测器及定位控制开关(如限位)的整定点位置；确认钢坯在步进时不跑偏及钢坯通过两段步进梁交接处时与步进梁正确同步运行，步进过程中不出现冲击。

22.11.3粗轧区联动试验
22.11.3.1 联动运行程序检查和各给定值的确认试验在各传动电机主回路电源不投入的情况下(以模拟信号代替主电源受入联锁信号)进行。

操作站给出运行方式选择和轧制运行各设定值信号，检查被控电气柜内元件产生的动作，传动控制柜输入给定值，应与操作要求对应一致；相关连的设备，如轧机和其前后辊道的运行速度给定值配合，以符合工艺要求。

按照钢坯被轧制的过程，模拟给出热金属检测信号，检查轧机及辊道速度给定值的变化过程(咬钢速——轧制速——抛钢
速，可逆轧机的可逆运转给定值切换等)，应符合工艺要求，模拟给出故障信号，确认系统能正确执行相应的保护动作。

22.11.3.2 模拟运行试验
该试验即各传动设备均实际投入运行的模拟轧钢试验。

检查、测定在选择不同的运行方式和给定值时各机械设备的实际动作与运行速度，按设计要求作出精调。

检查、确认模拟给出热金属检测信号后，设备运行动作的反应，确认可逆轧机作规定道次的可逆运转，其运行速度和设定要求的速度转换曲线相符。

校验显示器、仪表指示的正确性。

检验紧急停车、事故报警及联锁动作的可靠性。

22.11.3，3 冷钢通过试验
将立辊和水平轧机的辊缝均放开到可允许冷钢坯自由从中通过，对此辊缝值应加以锁定。

试验过程中其调节装置(如压下)应可靠断开电源，以防误动作造成冷坯损伤设备的事故。

试验时还须防止冷坯端头对辊道的冲撞，试验应在生产工艺人员的指导下进行。

为安全，可采用道木代替冷坯作本项通钢的模拟运行试验。

试验时选手动方式操作，观察坯料(或道木)在粗轧区的运送过程，对辊道、侧导板等设备运行作出判断和调整，试验时，热金属检测及轧机咬抛钢负荷信号均由模拟开关给出。

22.11.4精轧区联动试验
精轧区联动试验分静态参数测试和无负荷运行试验两阶段。

由于没有带上实际钢料，活套挑上抬无带钢束缚，故在模拟联动试验阶段要让活套高度控制和张力控制退出，压下装置亦仅作辊缝静态设定，
不作动态AGC控制的测试。

22.11.4.1 动作程序试验及静态参数测试此项试验在精轧区各传动设备主回路电源断开、气动及液压源切断的条件下进行。

(1)操作控制检查
自操作台给出不同的运行方式选择和不同设定值(给定值)信号，检查被控设备电控柜内继电接触器、可编程控器有关输入/输出点的动作，测定传动控制柜输入给定值，均应符合该操作状态下设计规定的要求。

自动运行方式时，应对各精轧机速度给定值和它们的辊缝设定值间的反比关系进行确认，对各轧机速度微调的范围进行测定，并将各轧机速度调整为正确的比例关系。

(2)模拟轧钢检查
按照“厚板进入精轧区——切头——轧机穿带——尾部到达——切尾——逐架抛钢”的过程，模拟给出热金属检测信号和轧机负荷信号，检查飞剪剪切动作、活套挑起落动作的正确性；测定各轧机速度给定信号应符合程序中预置的轧制速度曲线(下图)的变化规律。

(3)活套高度调节作用检查
手动抬起活套挑，确认对其上游各机架速度给定信号产生的级联影响，并测定最大调整范围。

(4)紧停及故障联锁的模拟试验，确认系统动作正确
精轧机组轧制速度曲线示意图
22.11.4.2 无负荷运行试验
精轧区各传动设备均处于实际运转状态，但不带轧材，材料跟踪信号仍由模拟开关给出。

1)给出辊缝设定值，检查实际辊缝误差并作出调整。

2)在自动方式下，给出精轧传动运行速度的主给定信号，实测各机架运行速度，确认与对应辊缝的反比关系；改变主给定值，确认同步按比例变化的关系。

3)模拟给出材料跟踪信号，实际作空剪切动作，测定记录实际运行速度曲线。

4)检查精轧入口辊道速度给定与实际运行速度，应与精轧入口机架同步；精轧出口辊道速度给定与实际速度与精轧机末机架保持同步(量值上有所超前)关系。

5)检查单机架速度微调及模拟给出活套挑转角信号时各机架速度受级联控制的情况。

6)检查确认各状态显示信号，仪表指示的正确
性。

7)机架运行于50％轧制速度时，确认紧停操作效果及模拟故障后系统的联锁动作情况。

22.11.4.3 特殊运行方式试验
根据工艺规定，允许精轧机组中某1机架辊缝放开，不投入轧制运行，称为在该机架上“空过”轧材。

检查“空过”情况下各机架运行速度的协调配合情况；确认“空过”轧机前后活套挑在模拟轧钢时不得出现抬起动作，其它活套挑的起落条件亦发生相应的变化(如3号机架“空过”时，2～3、3～4号机架间活套挑不得抬起，4～5号机架间活套挑的落套信号由原3号机架抛钢信号改为2号机架抛钢信号等)。

22.11.5 卷取区联动试验
22.11.5.1 动作程序及静态参数测试
同精轧区方式，确认各电控设备速度给定值及其切换程序，确认气动和液压设备电磁阀得电和断电程序符合工艺要求。

22.11.5.2 无负荷运行试验
模拟给出带钢检测信号，对下述控制动作和运行参数进行检查。

1)侧导板、辊缝调节、入口活动导板的检查。

2)热输出辊道及卷取机各电动设备运行速度的切换，包括等待运行、超前和滞后速度、带尾跟踪自动减速过程、带尾卷入速度、带尾定位运转。

3)卸卷设备动作顺序，上夹送辊下落及抬升动作，助卷辊动作程序。

4)选择不同的卷取机作卷取运行时，处于上游位置的非本次卷取的卷取机相关设备(如上夹送辊、侧导板、入口活动导板)的正确动作，
应保证带钢能顺利穿越达到处于下游位置的工作卷取机。

与)用钢板焊制成空心的模拟钢卷，用手动操作装入卷筒上后，进行自动卸卷的实际动作试验，有条件时也可用实际的冷钢卷作卸卷动作试验并调整有关液压参数。

22.11.6 热负荷联动试车
热负荷联动试车是实际对钢坯加热，轧制出热带的试验运行过程。

热负荷联动试车一般分为4个阶段：“通板”(或称“过钢”)试验；基础自动化控制轧钢试验；过程控制机投入的轧钢试验；更上级的生产控制计算机和生产管理计算机投入运行的试生产运行。

热负荷试车是以生产工艺人员为主，电气、自动化仪表及自动控制系统调试人员协同进行的系统调试，重点在于对控制模型和有关工艺控制参数的校验和调整。

热负荷试车之前应由工艺设计人员根据轧线的生产能力、产品范围和质量控制要求等设计编制出热负荷试车方案，确定每次热试轧的板坯规格、材质、成材规格及控制系统有关工艺参数(如轧制速度，各机架辊缝值等)的设定值等。

通过反复试验，根据最终产品——钢卷的产出过程及产品质量情况，对与之有关的控制参数、设定参数作出相应的调整。

热负荷联动试车阶段电气调试人员的工作主要为保证供配电、电气传动设备的可靠运行，根据生产工艺人员提出的要求对电控及基础自动化系统中的整定参数和程序动作进行校验和修正。