二級(jí)系統(tǒng)在六輥可逆冷軋機(jī)上的應(yīng)用

亓 萌

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)冷軋薄板廠，山東271100)

工藝

二級(jí)系統(tǒng)在六輥可逆冷軋機(jī)上的應(yīng)用

亓 萌

(山東泰山鋼鐵集團(tuán)冷軋薄板廠，山東271100)

敘述了二級(jí)系統(tǒng)在六輥可逆冷軋機(jī)上的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)二級(jí)控制參數(shù)及數(shù)據(jù)的修改，使二級(jí)模型精度不斷提高。通過(guò)其自身的自學(xué)習(xí)功能、自動(dòng)動(dòng)態(tài)計(jì)算使二級(jí)系統(tǒng)給定的參數(shù)更加完善、準(zhǔn)確，達(dá)到了較好的使用效果。

二級(jí)系統(tǒng)；軋制工藝數(shù)據(jù)；自學(xué)習(xí)功能

泰鋼冷軋廠1 700 mm六輥可逆HC軋機(jī)的電氣設(shè)備及控制系統(tǒng)中包括先進(jìn)的二級(jí)控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)大量的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累，再加上二級(jí)系統(tǒng)本身的自學(xué)習(xí)功能，使二級(jí)系統(tǒng)逐漸完善，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

1 二級(jí)系統(tǒng)簡(jiǎn)述

二級(jí)系統(tǒng)主要采用機(jī)理性的模型，同時(shí)輔以自學(xué)習(xí)模型，使給定的數(shù)據(jù)具有較高的精度，為一級(jí)系統(tǒng)提供軋制參數(shù)的設(shè)定值。在變規(guī)格、變策略、變參數(shù)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算軋制的設(shè)定值。其特點(diǎn)為：

(1)具有較高的計(jì)算精度，設(shè)定值和實(shí)際值偏差較小，在軋制時(shí)能根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行修正道次參數(shù)。

(2)自學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，通過(guò)數(shù)據(jù)的不斷積累，自身的不斷完善，使軋制數(shù)據(jù)的給定值更加精確。

1 700 mm六輥可逆軋機(jī)的二級(jí)系統(tǒng)主要功能為數(shù)據(jù)的管理與打印、軋制規(guī)程的計(jì)算、軋輥數(shù)據(jù)的管理。通過(guò)向二級(jí)計(jì)算機(jī)輸入軋制原料的數(shù)據(jù)，包括原料厚度、成品厚度、材質(zhì)、卷重、原料寬度等，進(jìn)行軋制規(guī)程的計(jì)算，內(nèi)容主要包括道次數(shù)、入口厚度、出口厚度、入口張力、出口張力、軋制壓力、最高速度限定值等。在更換軋輥時(shí)，輸入準(zhǔn)確的軋輥數(shù)據(jù)，包括輥徑、粗糙度等，作為相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算的依據(jù)。同時(shí)配備的報(bào)表系統(tǒng)，為生產(chǎn)數(shù)據(jù)的積累提供了較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

2 二級(jí)系統(tǒng)存在的問(wèn)題及數(shù)據(jù)優(yōu)化

2.1 存在的問(wèn)題

在二級(jí)系統(tǒng)使用過(guò)程中，對(duì)相關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)行了修改。結(jié)合本公司的原料實(shí)際狀況，對(duì)相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整，配合冷軋廠原有軋機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)整，按修改后數(shù)據(jù)計(jì)算出的軋制工藝數(shù)據(jù)與實(shí)際軋制參數(shù)有一定的差距。對(duì)這種狀況進(jìn)行了分析，得出影響軋制參數(shù)不準(zhǔn)確的原因：

(1)軋制的原料化學(xué)成分不穩(wěn)定；

(2)批量生產(chǎn)較小，數(shù)據(jù)收集不夠集中；

(3)變形抗力曲線、加工硬化曲線不準(zhǔn)確。

根據(jù)以上原因在1 700 mm軋機(jī)上進(jìn)行了實(shí)踐控制：

(1)采用批量生產(chǎn)鋼卷的方式，將生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行有機(jī)搭配，為二級(jí)系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)提供數(shù)據(jù)支持，批量生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須保證連續(xù)性軋制10卷以上鋼卷。

(2)嚴(yán)格控制軋制原料化學(xué)成分的穩(wěn)定性，提供不同材質(zhì)化學(xué)成分的控制范圍。

(3)結(jié)合相關(guān)軋機(jī)的軋制方案進(jìn)行軋制規(guī)程的人工干預(yù)，通過(guò)壓下率、張力、道次的控制進(jìn)一步優(yōu)化軋制規(guī)程。

(4)將所有采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，進(jìn)行軋制數(shù)據(jù)的修改、調(diào)試。

2.2 工藝數(shù)據(jù)的優(yōu)化

在軋制規(guī)程的數(shù)據(jù)修改中，根據(jù)軋制情況，利用實(shí)測(cè)值對(duì)軋制規(guī)范數(shù)據(jù)進(jìn)行接近計(jì)算。結(jié)合其自身的自學(xué)習(xí)功能，使軋制工藝數(shù)據(jù)比較接近實(shí)際生產(chǎn)狀況，并通過(guò)人工確認(rèn)的方法將軋制規(guī)范數(shù)據(jù)值輸入到計(jì)算機(jī)中。及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，提高模型預(yù)測(cè)精度，在下次軋制同規(guī)格的品種時(shí)就能利用先前的軋制數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)。

2.2.1 道次變形量的優(yōu)化

道次變形量的大小需要根據(jù)軋制過(guò)程的實(shí)際值進(jìn)行接近計(jì)算，對(duì)程序控制中的道次壓下率進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)。首先將此種規(guī)格范圍內(nèi)的道次壓下量進(jìn)行計(jì)算，找出接近值進(jìn)行輸入，進(jìn)行規(guī)格范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)試驗(yàn)。數(shù)據(jù)計(jì)算中可采用下列公式進(jìn)行相對(duì)壓下量的計(jì)算：新的相對(duì)壓下量=(新的相對(duì)壓下量-原來(lái)的相對(duì)壓下量)×系數(shù)+原來(lái)的相對(duì)壓下量。

2.2.2 軋制張力的優(yōu)化

軋制張力的選擇首先應(yīng)明確張力的作用，即降低軋制力，減少主電機(jī)能量消耗，強(qiáng)化壓下，保證帶材平穩(wěn)咬入，有利于提高軋制速度，提高生產(chǎn)率。帶鋼生產(chǎn)時(shí)張應(yīng)力一般取(35%～60%)Re。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)主電機(jī)功率，軋制過(guò)程消耗的綜合計(jì)算，選取合適的張應(yīng)力值。設(shè)定其張應(yīng)力的使用范圍，在不斷的軋制過(guò)程中，二級(jí)系統(tǒng)通過(guò)其數(shù)據(jù)的自學(xué)習(xí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步修改，使給定的張應(yīng)力值更加準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)可按以下公式進(jìn)行計(jì)算：優(yōu)化后的單位張力=(實(shí)測(cè)的單位張力-原來(lái)的單位張力)×系數(shù)+原來(lái)的單位張力。

2.2.3 道次的優(yōu)化

二級(jí)系統(tǒng)設(shè)定的道次號(hào)采用其自身的數(shù)學(xué)模型計(jì)算，為適應(yīng)軋制薄規(guī)格產(chǎn)品，1 700 mm可逆冷軋機(jī)薄規(guī)格(≤0.29 mm)的軋制道次采用的是人工干預(yù)方式，即總壓下率在一定范圍內(nèi)采用固定的道次數(shù)，根據(jù)固定的道次號(hào)進(jìn)行軋制數(shù)據(jù)的計(jì)算。

2.2.4 工作輥彎輥力設(shè)定值的優(yōu)化

二級(jí)系統(tǒng)中彎輥力的設(shè)定提高了板形控制的能力，節(jié)約了人工設(shè)定彎輥力的工作。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，彎輥力采用道次彎輥力遞減10%～15%的方法進(jìn)行設(shè)定，初軋道次的彎輥力按照給定軋制力的比例進(jìn)行設(shè)定。

3 二級(jí)系統(tǒng)優(yōu)化后的使用效果

通過(guò)大量的數(shù)據(jù)積累，二級(jí)系統(tǒng)本身的自學(xué)習(xí)功能及動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)計(jì)算更新以及人工根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行的手動(dòng)干預(yù)，使系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的使用效果，系統(tǒng)設(shè)定的軋制工藝數(shù)據(jù)合理準(zhǔn)確，設(shè)定值與實(shí)際值的誤差較小，操作過(guò)程中基本不需要對(duì)二級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，提高了軋制工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

二級(jí)控制系統(tǒng)的應(yīng)用給軋制過(guò)程提供了保證。通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程中的不斷修改、完善，二級(jí)系統(tǒng)充分發(fā)揮了自身作用，使軋機(jī)的生產(chǎn)節(jié)奏明顯提高，生產(chǎn)效率大幅提升。為適應(yīng)軋機(jī)新產(chǎn)品的開發(fā)工作，在后續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程中將會(huì)對(duì)二級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)的修改，得到更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參數(shù)。

編輯 傅冬梅

國(guó)產(chǎn)機(jī)械十年內(nèi)欲總體升級(jí)為“數(shù)控一代”

5月27日，在湖北省數(shù)控一代機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程啟動(dòng)大會(huì)上，中國(guó)工程院院長(zhǎng)周濟(jì)強(qiáng)調(diào)：“全世界的機(jī)械工業(yè)正處于產(chǎn)品數(shù)字化發(fā)展時(shí)期，我們必須抓住這一契機(jī)，在10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品總體升級(jí)為‘?dāng)?shù)控一代’，使我國(guó)機(jī)械工業(yè)實(shí)現(xiàn)由‘大’到‘強(qiáng)’的轉(zhuǎn)變。”

周濟(jì)認(rèn)為，全球?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和機(jī)械產(chǎn)品升級(jí)的歷程表明，蒸汽機(jī)技術(shù)使機(jī)械工業(yè)由人力制作時(shí)代進(jìn)入機(jī)械化時(shí)代，電氣技術(shù)使機(jī)械工業(yè)由機(jī)械化時(shí)代進(jìn)入電氣化時(shí)代，數(shù)控技術(shù)正在使機(jī)械工業(yè)由電氣化時(shí)代躍升為數(shù)字化時(shí)代；在可預(yù)見的將來(lái)，機(jī)械工業(yè)將由數(shù)字化時(shí)代進(jìn)入智能化時(shí)代。

(摘自中國(guó)二重紀(jì)檢監(jiān)察網(wǎng)2012-05-28)

Application of Secondary System in Six Rolls Reversible Cold Rolling Mill

QiMeng

This paper has described application of secondary system in six rolls reversible cold rolling mill. By modifying the secondary control parameters and data, accuracy of secondary model has been improved. Self-study function and auto dynamic calculation made the parameters set by the system sound and exact, which obtained well usage effect.

secondary system; rolling technology data; self-study function

TG331

A

2012—03—12