热平整分切机组自动化控制系统

热 平 整 分 切 机 组 是 热 连 轧 生 产 线 后 续 的精 整
导辊 进 入矫 直 机 。液 压 剪入 口光 电开 关检 得 带 头 ，
加 ¨ 业 线 。用 来 在 常 温状 态 下 ，将 热 轧后 的 优 丁作 质碳 素结 构 钢 及 低合 金 高强 度 钢 钢 卷 进 行平 整 或
传 送给 Ｈ 。 ＭＩ
（）现 场 总线层 ２
“ 直 方 式” 矫 直 机投 入 工作 ，平整 机 不 工 矫 作 ，矫直 机 与开卷 机及卷 取机 建立 张力 ，机组 启动 后 可 以建 张 并升速 。 “ 整方 式 ” 平整 机 投人 工 作 ，矫 直 机只 参 平 与头 部矫 直 ，联 动 时不Ｔ 作 ，离 合器 脱开 。平整 机
Ｐ Ｃ相 关 设 备进 行传 感 器 设 备级 数 据 的高 速访 问 ， Ｌ
Ａ Ｃ控 制器 与 Ｐ Ｃ之 间也 可 以通 过 Ｄ ｖｃＮ ｔ Ｇ Ｌ ｅｉ ｅ 网络 ｅ
通讯。
业 以 太 网 （ｔｅＮ ＴＩ） 网 络 通 讯 架 构 。 其 中 ， ＥｈｒＥ ／ Ｐ
Ｅｈ ｒ Ｅ ／ ｔｅＮ Ｔｌ 一 个 既 可 以进 行 控 制 操 作又 可 以实 Ｐ是
现数 据传递 的 网络 ，能够充 分保 证控 制设 备之 间信
息 的 实 时交 换 。通 过 工业 以太 网 ，Ｈ 将 机 组 Ｔ ＭＩ
３ 主要控制功能
３１ 工作 方式 的设置 和选 择 ．
（） 工作 制选择 １
艺 参 数 设 定 值 和 对 电 气 设 备 的 控 制 指 令 传 送 到 Ｐ Ｃ，再 将 各设 备 的实 时状 态 、工 艺 数 据 实 际 值 、 Ｌ 电气参 数及 故 障 信息 ，由 Ｐ Ｃ及 ＡＧ Ｌ Ｃ系统 采 集并
１牡 丹 江 恒 丰纸 业 股 份 有 限公 司工 程 师 ，黑 龙 江 ．
牡丹江
１７ １ ５０ ３
２ 牡 丹 江恒 丰 纸 业 股 份 有 限公 司助 理 工 程 师 ，黑 龙 江 ．
牡 丹江 １７ １ ５０ ３
２１ ０ １年 第 ３期 （ １ １期 总 ４
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矫 直 重 卷 ，以提 高 板 材 的表 面 质 量 及 机 械 性 能 ， 或矫 正带 钢卷 曲应力 和翘 曲并分 成小卷 。
液压 剪夹送 辊落 下 ，手动控 制剪 切带 头 。
剪切 过 的 带 钢 头部 送 过 检查 台 至 出 口侧 导 装 置 ， 南出 口侧导 装置 对 中后 进入 张力 装置 ；上 偏导 辊压 下 ，将 带 材头部 通过 口导板 台导入 至卷 取机
板 形 的情 况 调 整 弯 辊 力 及 轧 辊 倾 斜 。在 平 整 结 束 前 ，平 整机 由压力控 制 自动切 换 为位置控 制 。 当卷 取一 定带 卷后 ，可 以进行 手动 分切 ，或 按 设 定条 件 自动停 车分切 。注意 ：必须将 机组 Ｔ作 方 式 开关 打至 分切方 式 ，停车并 撤 张后 ，方可剪 切 。
成分切 。 （） 自动位 置控 制 （ Ｐ ） ３ Ａ Ｃ
“ 分切 ” 当卷 取 的带 钢 达 到规 定 长度 时 ，机
组 降 速 停 止 ，去 张 。将 选择 开关 打 到 “ 切 ” 或 分
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画面选择 延伸 率 自动控制 是否 投入 ；待 平整力 建 立
后 ，按 下 “ 张 ”按 钮 ，机组 自动 建张 ，Ｃ Ｃ对 中 建 Ｐ
钢卷运输 机等设 备组 成 。
１２ 工 艺控制流 程 ．
装 置投入 自动 工作 ，由对 中液 压缸 给予 纠正 ；机组 联 合启 动并升 速到设 定 速度 。在平 整过 程 中 ，根 据
张 ，停 车 。切 换 到 分切 方 式 ，开 卷 及 卷 取 机 的压
“ 带” 可 以手 动进 行各 单 体 设备 的单 动调 穿
整及 联合点 动穿带 ； “ 合 ” 机 组 处在 联 合 方式 且 联 动条 件具 备 联
辊 、缓 冲辊落 下 ，由液 压剪进 行剪 切 ； 按 长 度 分 卷 是 由 Ｐ Ｃ实 时计 算 出开 卷机 与 卷 Ｌ
摘要 ：详 细介绍热平整分切机组工艺控制 流程和机组 自动控制功能 。
关键词 ：平整 ；矫直 ；分切方式 ；自动控制 张力控制
中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ；Ｔ ２ ３ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编号 ： １７ — ３ ５ （０ １ ０— ０ ０ ０ Ｇ３ Ｐ７ ６ ３ ３ ５ ２ １ ） ３ ０ １— ３ Ａｕ ｏ ｔ ｎＳ ｓｅ ｆ ｔ ｍｐ ｒＭ ｉ ｎ ｖｄ ｎ ｈ ａ ｎ Ｄｏ ｇＧｕ ｌｎ ｔ ｍａ ｉ ｙ ｔｍ ｏ ｏ Ｈｏ Ｔｅ ｅ ｌａ ｄＤｉ ｉｉ ｇＳ ｅ ｒｌ ｅ ｌ ｉ ｎ ｏｏ ｇ，Ｚ ａ ｏ ｈ ｏＢ
取机上 钢卷 的长度 进行 分切 ；
时 ，可 以整体联 合启 动 ，并 建张 、升速 。开 始平 整 或 分 卷 前必 须 保 证 各 个 相关 设 备 处 于联 动 允 许 状
态；
平 均 分 卷 是 由 Ｐ Ｃ根 据 来 料 的厚 度 和 卷 径 ， Ｌ 自动计 算 出带 材 的总 长度 ，再 根 据 设 定 的分 切 卷 数 ，计 算 出平均 每卷 的长度 ，机组 根据 此长度 值完
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设定 位置后 ，卷 取机停 车 ， 自动或手 动卸 卷 。ｍ 口
Ｃ ｎｕ ｒ 式 ，既 可 以进 行 信息 传递 还 可 以实 现 ｏｓｍｅ 模
钢卷运 输机 通过 步进方 式将 钢卷 向后 运送 并旋转 方
向 。运 送过程 中完成称 重 、打捆 和打 印 。最 后 由成 品库 吊车 吊运 入库 。
钳 口处 ；卷简钳 口咬住钢 板后 ，卷筒 涨径 ，出 口导
１ 工 艺控 制
１１ 主要设 备 组成 ．
板 摆 下 。卷取 机 钳 口夹住 带 材 卷 取 两 至 ｉ 圈后 停 止 、穿带结 束 。 机组选 择联 合工 作方 式 。全部辅 助设 备手 动或 自动 回位 。 ‘ 待 联合 启 动 条 件具 备 后 ，平 整机 Ａ Ｃ系 统投 Ｇ
对 系统 的控 制 。作 为控 制器 与 Ｉ ／ Ｏ设备 之 间的高 速
连 接 ，其 最 大通 讯 速 率 可达 ５Ｍｂ ｓ ｐ 。采 用 这 种 现 场总 线可 以节 约大量 的控 制 电缆 ，缩 短现 场安装 调 试时 间 ，便 于 调试 与维护 ； Ｐ Ｃ系统 与 交 流 变 频 调 速 装 置 之 间采 用 的 是 Ｌ Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ Ｐ通讯 网络 架 构 。通 过 Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ Ｐ Ｒ ＦＢ ＳＤ Ｒ ＦＢ ＳＤ 网 ， 自动 化 系统 向传 动 系 统发 送控 制 字 与 给定 值 ，
（） 工作 方式选择 ２
长 度 ，实 时计 算 出开 卷 机与 卷 取机 上 钢卷 的重量 ， 当卷取 机上钢 卷 的重量 达到设 定 的分切重 量 时 ，根 据 机组 当前速 度 ，Ｐ Ｃ 自动提前 给 出机组 降速 的命 Ｌ 令 ，使 机 组 自动 降 速 ，并 准 确 停 止 ，然 后 手 动 撤
１ 卷位 运 到 ６ 卷 位 并 将 带 卷 旋 转 至 与卷 筒 同 向 。
上 卷小 车 将 钢 卷 送往 开卷 机 ，对 中后 ，带 卷上 到 开 卷机 卷 筒 中心 ，带 头 经 过 人 口导 板 台及 人 口偏
分 切 后 ，重 复前 述 穿带 、建 张 、升 速 启 动 过
程 。降速甩 尾 时 ，机组 自动 减速停 车 。 当带 尾转 到
机 组 设 备 在操 作 上分 为手 动 及 自动 控 制 。手 动控 制 时 ，在操 作 台上 人 为 给定 及 控 制 各 设 备 的
单 动及 联 动 ； 自动 控 制 时是 根 据 ＨＭＩ 中录 入 的平
整规程设 定表 自动控 制设 备联动 。 人 口钢 卷 运 输 机 将 钢 卷 通 过 步 进 的方 式 ，从
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｐ ｐ ｒｉｔｏ ｕ ｅ ｅｐ ｏ ｅ￣ｃ ｓｒ ｃ： ｈ ａ ｅ ｒｄ ｃｓｔ ｒｃ ｓ 魄嫩遗 ｆ ｗ ａ ｄａ ｔｍａｉ ｏ ｔ ｌｕ ｃｉｎｏ ｏ ｍｐ ｒｍｉ ｎ ｉｉｉｇｓ ｅｒ ｎ ｈ ｌ ｎ ｕｏ ｔ ｃ ｎｒ ｎ ｔ ｆｈ ｔｅ ｅ ｌａ ｄｄｖｄｎ ｈ ａ ｏ ｃ ｏｆ ｏ ｔ ｌ
２ 自动 化控 制 系统
热平 整分切 机组 自动 化控制 系统 采用 高性 能工
业控 制计算 机 及可编 程序 控制器 （Ｌ ） 自动化 系 Ｐ Ｃ， 统为 分布式 网络 结构 。
整 个 自动 化 系 统 由三 层通 讯 网 络 构 成 （ 图 见
１。 ）
传 动 系 统 向 自动 化 系 统 回 传 状 态 字 及 实 际 值 。
Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ Ｐ网 的通 讯速 率最 大为 １ ｐ 。 Ｒ ＦＢ ＳＤ Ｍｂ ｓ ２
（）设备 层 ３
（）信 息控制 网 １
位 置 检测 光 电编码 器 经 Ｄ ｖ ｅ ｅ 网络架 构 与 ｅｉ Ｎ ｔ ｃ
Ｐ Ｃ与 Ａ Ｃ控 制 系 统 、ＨＭＩ 间通 讯采 用 丁 Ｌ Ｇ 之
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热 平 整 分 切机 组 自动化 控 制 系统
董 国龙 － ，赵 波
入 ，平 整 机 由位 置 闭环 切换 到 压 力 闭环 ，在 Ｈ ＭＩ
平 整分 切机 组 由人 口钢 卷 运输 机 、上 卷 小 车 、 开 卷 机 、矫 直机 、入 口侧 导装 置 、平 整 机 、液 压 分 切 剪 、料 头处 理 及 取 样 装 置 、检 查 台 、出 口侧 导 装 置 、出 口张力 辊 、卷 取 机 、卸 卷 小 车 、出 口
“ 修 ” 机 组各 单 体设 备 在 只 有必 要 的安 全 检 联锁条 件下操 作 ； “ 辊 ” 机 组进 行 换 工作 辊 和 支承 辊 的相 关 换
操作 。与换 辊相关 的 主机 内操 作必 须在 此状态 下进 行 。而与换 辊不相 干涉 的设备 可 以正常操 作 。
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与开卷 机及 卷取机 建立 张力 ，机组启 动后 可 以建张
并 升速 ；
按 重量分 切 、按 长度 （ 卷径 ）分 切 、平均 分卷 。 或 卷取 的长 度 由下偏导 辊上 安装 的增量 型脉 冲编 码器 通过 高速计 数计 长计 算 。卷取 的重量通 过计算 长度 、输 入 的带 宽及 厚度 计算 。 按重 量分 卷时 ，Ｐ Ｃ根 据带 钢 的宽度 、厚度 和 Ｌ
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Ｐ Ｃ系 统 与 远程 Ｉ Ｌ ／ Ｏ站 之 问 采用 Ｃ ｎｒｌ ｅ 通 ｏｔ Ｎ ｔ ｏ 讯 网 络 架 构 ，Ｃ ｎｒｌ ｅ 是 基 于 有 效 的 Ｐｏ ｕ ｅ／ ｏｔ Ｎ ｔ ｏ ｒｄ ｃｒ
｝ ｔ 】 印 ｌ 师
图 １ 热 平 整 分 切机 组 自动 化 控 制 系统 网 络 结构 框 图