精轧机换辊的自动化控制系统

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文章编号：１００１—９９４４（２００７）０４—００５６，０４

精轧机换辊的自动化控制系统

杜雪飞．吴俊杰

（中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆４０００１３）

摘要：全面论述了基于ＳＩＭＡＴＩＣＴＤＣ的某热轧厂精轧机换辊自动化控制系统．介绍了换辊工艺和控制模式，讨论了系统硬件结构和软件结构，并分析了系统软件程序。关键词：换辊；自动化；控制中图分类号：ＴＰ２９文献标志码：Ｂ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｌｌｃｈａｎｇｉｎｇ；ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｒｏｌ

在热轧的生产过程中，精轧机轧辊的更换是一

控制、联锁控制及液压阀台的控制，控制对象包括：工作辊／支撑辊平衡缸、推拉缸、主轴平衡缸、各类锁紧装置的锁紧缸、阶梯垫、侧导板、导卫板、横移缸、翻板缸、换辊小车等。

１。１

个重要环节，一般每个生产班（８小时）要进行１。２次换辊操作。如何优化控制、简化操作、降低换辊时间、提高自动换辊率，是钢厂和工程技术人员所面临的一个难点。本文以某热轧厂的精轧机换辊自动化

技术方案

控制系统为例，对其进行分析和探讨。

该系统采用Ｓｉｅｍｅｎｓ公司的ＳＩＭＡＴＩＣ

ＴＤＣ

工作辊换辊：翻转缸翻转９０。．将推拉缸翻出＿关冷却水＿＋切换到工作辊平衡模式＿活套抬升－÷侧

导板和导卫板移至换辊位＿＋阶梯垫调为空挡＿＋轨道

（ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｒｉｖｅｃｏｎｔｒ０１）控制器，其功能强大：多处理器模式采用６４位ＲＩＳＣＣＰＵ；采样时间间隔短，

抬升＿＋接轴抱紧装置抱紧＿工作辊轴端锁紧板及连接板打开＿÷推拉缸前进，拉出旧工作辊＿横移台架横移至新辊对齐位＿阶梯垫调节＿工作辊轴端锁紧板及连接板闭合＿接轴抱紧装置松开一推拉缸前进，新辊推入机架＿轨道下降一工作辊平衡打开＿推拉缸返回一翻转缸翻转９０。＿侧导板和导卫板移

最短为１００１山ｓ，特别适用于动态闭环控制：多种通讯

方式，工业以太网、ＧＤＭ、ＭＰＩ和ＰＲＯＦＩＢＵＳ等。

１

换辊控制

换辊控制主要指换辊机械设备的动作逻辑顺序

收稿日期：２００６—１２—２２；修订日期：２００７—０４一０６

作者简介：杜雪飞（１９７７－），男，硕士，工程师，研究方向为工业自动化控制；吴俊杰（１９６８一），男，高级工程师，研究方向为工业自动化控制。

图

万方数据

至轧钢位＿活套降低＿切换到工作辊弯辊模式－÷开

冷却水＿＋换辊结束。新工作辊从磨辊间拉出、旧工作辊被拉人磨辊间都是通过工作辊换辊电动小车完成。支撑辊换辊：拉出旧工作辊＿÷吊走工作辊换辊

２

系统硬件

该系统硬件配置如图１所示。系统框架采用

ＵＲ５１２３，２１个插槽，配装一个具有冷却和内部监控功能的集成电源ＰＳ５２１３，插槽上的各模板通过６４位背板总线进行高速数据交换。

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ｌｎ

横移台架＿阶梯垫调节为换支承辊位斗拆除管线＿＋拉出支撑辊－＋依序吊走旧支承辊，吊上新支承辊＿新支撑辊对推人机架＿÷安装管线＿换辊结束。此时，再继续进行工作辊换辊。

表１换辊相关参数

Ｔａｂ．１名称工作辊尺寸支承辊尺寸工作辊换辊型式支承辊换辊型式工作辊推拉缸行程工作辊横移缸行程Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｒｏｌｌｃｈａｎｇｉｎｇ技术参数

Ｆ１一Ｆ４：中７５０／ｄＰ６７０ｘ２０００ｍｍＦ５一Ｆ６：中７００／ｑｂ６３０ｘ２０００ｍｍ

５

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ＳＩＭＡ耵ＣＴＤＣ，ＵＲ５２１３／ＦＭ０２图１Ｆｉｇ．１

系统硬件配置图

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Ｆ１一Ｆ６：中１５００腼１３７０ｘ１７５０

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Ｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ

液压拉出，液压横移，电动小车送入磨辊间液压拉出

６９９０ｍｍ１５００ｍｍ

２．１

ＣＰＵ模板

１～３＃模板为ＣＰＵ５５１。其运行速度快，具有良好

的开环、闭环动态性能。ＣＰＵ５５１采用６４位ＲＩＳＣ技术，主频为２６６ＭＨｚ，最短采样时间为１００肛ｓ，３２ＭＳＤＲＡＭ，５１２ｋ同步Ｃａｃｈｅ，２５６ｋＳＲＡＭ。ＭＣ５２１为

工作辊换辊小车移动速度３０～１００ｍｍ／ｓ横移液压缸移动速度４０—８０ｍｍ／ｓ工作辊换辊小车电机支撑辊推拉缸行程

ＹＰ２

２２５Ｍ一８，２２ＫＷ，７４０ｒ／ｍ，３８０Ｖ，５０Ｈｚ