杭鋼550窄帶生產(chǎn)線精軋區(qū)工藝改造綜述

肖瑤

（沈陽(yáng)格瑞特自動(dòng)化設(shè)備有限公司 110020）

摘 要：窄帶鋼就是650mm以下的鋼材，產(chǎn)品以成條或成卷供應(yīng)。杭州鋼鐵集團(tuán)的550mm窄帶生產(chǎn)線建于上世紀(jì)80年代，陳舊的設(shè)備和落后的生產(chǎn)條件已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代軋鋼的工藝要求，因此我們?yōu)榇藯l生產(chǎn)線的精軋區(qū)部分進(jìn)行了整體的升級(jí)改造，使改造后的生產(chǎn)線具有當(dāng)今世界先進(jìn)水平，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)使用，滿足生產(chǎn)線的工藝要求和技術(shù)指標(biāo)，使產(chǎn)品在成本、質(zhì)量上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：窄帶；精軋區(qū)；工藝改造

我們通常將帶鋼寬度小于650mm鋼材列為窄帶鋼，由于軋制后帶鋼的邊緣形狀較縱剪后的帶鋼更適合焊接成形，故多用于焊管、金屬構(gòu)件及日用品等的坯料。杭州鋼鐵集團(tuán)熱帶廠為550mm窄帶生產(chǎn)線，由于設(shè)備的陳舊以及技術(shù)的落后，使得該條生產(chǎn)線生產(chǎn)的窄帶鋼在市場(chǎng)中沒有競(jìng)爭(zhēng)力。

改造內(nèi)容

1設(shè)備方面

1.1我們重新更換了精軋區(qū)6臺(tái)精軋機(jī)的壓下裝置，其中軋制力測(cè)量采用KELK公司的壓頭，他安裝在支撐輥兩側(cè)的底座里，上邊安裝均壓板，它是一種應(yīng)變片壓力傳感器，主體由一塊高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛造而成，上面粘貼多個(gè)應(yīng)變片，并且連接惠斯頓電橋。壓頭密封焊接，內(nèi)部填充惰性氣體。壓頭電纜與其他材料可抵御軋機(jī)的潤(rùn)滑液與清潔劑的侵蝕。堅(jiān)固的主體與應(yīng)變片好合理分布保證了壓頭即使在嚴(yán)重超載與偏載的情況下仍可長(zhǎng)期工作，保持高可靠性和準(zhǔn)確性。

1.2在精軋末架機(jī)出口處增加測(cè)厚儀，測(cè)厚儀選用美國(guó)環(huán)球測(cè)公司的產(chǎn)品。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量誤差小、可靠性高、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便，附帶合金標(biāo)定及補(bǔ)償。整套設(shè)備由C型架控制測(cè)量裝置、遠(yuǎn)程控制柜、數(shù)據(jù)處理工作站等組成，并各自實(shí)現(xiàn)其功能。

2電氣方面

2.1 L0級(jí)：精軋機(jī)的傳動(dòng)裝置由原來(lái)的西門子6RA24升級(jí)為6RA70系列產(chǎn)品，升級(jí)后傳動(dòng)裝置的穩(wěn)定性與可靠性更高。

2.2 L1級(jí)：自動(dòng)化PLC系統(tǒng)選用西門子公司的S7-400系列產(chǎn)品，配合IM153遠(yuǎn)程IO，主CPU通過Prrofibus DP與遠(yuǎn)程IO、傳動(dòng)裝置進(jìn)行通訊。速度控制CPU與壓下控制CPU通過以太網(wǎng)進(jìn)行通訊，PLC與現(xiàn)場(chǎng)主控室HMI之間通過光釬通訊。

2.3 L2級(jí)：新增加軋鋼二級(jí)控制系統(tǒng)模型，新增后只需要操作人員在L2設(shè)定窗口中填入一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)軋鋼，例如填寫鋼種，來(lái)料厚度，目標(biāo)厚度等。通過二級(jí)控制系統(tǒng)的內(nèi)部計(jì)算就可以計(jì)算出每架精軋機(jī)的速度、輥縫等數(shù)據(jù)并下發(fā)給L1系統(tǒng)。再由L1系統(tǒng)經(jīng)過邏輯運(yùn)行發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2.4 操作方式：改造前每個(gè)班組需要10多個(gè)人，并且基本都是在軋機(jī)旁邊的閥臺(tái)來(lái)手動(dòng)搬動(dòng)相應(yīng)的閥組來(lái)控制軋機(jī)的壓下，這樣既大大耗費(fèi)了人力，也不能快速的相應(yīng)軋鋼過程中軋制速度、厚度的變化，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。升級(jí)后，我們?cè)黾親MI操作界面，原來(lái)在現(xiàn)場(chǎng)閥臺(tái)前的操作模式更換為在主控制操作電腦，既方便快捷，又更好的保護(hù)了生產(chǎn)人員的身心健康。

3程序及HMI介紹

操作方式：

自動(dòng)定位功能

1、手動(dòng)APC（自動(dòng)位置控制）方式，當(dāng)選擇“受控”→“手動(dòng)”“→APC”后，可以操作主臺(tái)的慢壓、慢抬、輥縫壓/抬。操作這些開關(guān)時(shí)，兩側(cè)輥縫同時(shí)動(dòng)作。手動(dòng)APC干預(yù)量為選的擇手動(dòng)APC后±50000um。當(dāng)超過±50000um時(shí)壓下缸不能動(dòng)作，若想繼續(xù)動(dòng)作則需要重新選擇“APC” →“手動(dòng)”。

2、自動(dòng)APC方式，當(dāng)選擇“受控”→“自動(dòng)”“→APC”后，輥縫進(jìn)行自動(dòng)定位，給定值為壓下設(shè)定畫面中當(dāng)前的輥縫設(shè)定值或L2輥縫設(shè)定，同時(shí)可以通過主臺(tái)的慢壓、慢抬干預(yù)兩側(cè)輥縫同時(shí)動(dòng)作，也可以通過輥縫傾斜開關(guān)實(shí)現(xiàn)壓一側(cè)輥縫的同時(shí)抬另一側(cè)輥縫。每次點(diǎn)動(dòng)的增加量約為20-30um。自動(dòng)APC的干預(yù)量為±10000um，當(dāng)超過±10000um時(shí)壓下缸不能動(dòng)作，若想繼續(xù)動(dòng)作則需要重新選擇“APC” →“自動(dòng)”。

壓下清零：在“單側(cè)清零軋制力”中寫入壓靠清零的軋制力值，例如2000KN，則總壓靠軋制力為4000KN。

1、手動(dòng)清零

選擇“受控”→“手動(dòng)方式” →“清零請(qǐng)求”，通過主臺(tái)快壓/抬，慢壓/抬，單側(cè)壓/抬，使總軋制力達(dá)到4000KN±100KN，兩側(cè)軋制力差±100KN，延時(shí)5S后，當(dāng)“清零完成”按鈕出現(xiàn)閃爍后，按下“清零完成”此時(shí)輥縫清零結(jié)束，輥縫自動(dòng)抬起一段距離，清零時(shí)的輥縫即為零輥縫。

2、自動(dòng)清零

選擇“受控”→“手動(dòng)方式” →“清零請(qǐng)求”。自動(dòng)清零分為兩個(gè)過程，一個(gè)是位置環(huán)過程；當(dāng)選擇自動(dòng)清零模式，且總軋制力沒有超過50T時(shí)，認(rèn)為輥縫沒有靠上，此時(shí)程序按3UM累加壓下。當(dāng)總軋制力大于50T時(shí)，此時(shí)軋機(jī)低速啟動(dòng)，程序切換到壓力環(huán)控制，初始設(shè)定軋制力單側(cè)25T，當(dāng)滿足操作側(cè)壓力設(shè)定值與實(shí)際值差小于10T、傳動(dòng)側(cè)壓力設(shè)定值與實(shí)際值差小于10T并保持2S時(shí)，單側(cè)壓力給定增加25T，兩側(cè)壓下缸繼續(xù)壓下，當(dāng)最終實(shí)際總軋制力與設(shè)定清零軋制力差小于10T，兩側(cè)軋制力差小于10T時(shí)，自動(dòng)清零完成，輥縫自動(dòng)抬起一定高度。

輥縫清零條件：總軋制力-設(shè)定單側(cè)清零軋制力*2=±100T

操作側(cè)壓力-傳動(dòng)側(cè)壓力=±100T

兩側(cè)軋制力差=±200KN 延時(shí)5S

當(dāng)壓力達(dá)到500KN時(shí)，主軋機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)（主機(jī)選擇手動(dòng)方式）。

AGC操作

功能共分為壓力AGC、監(jiān)控AGC、，正常生產(chǎn)時(shí)根據(jù)需要自行選擇投入，兩種功能的調(diào)節(jié)量都很小，只能作為微調(diào)整使用。

一般情況下JP1-JP3選擇DAGC，JP4-JP6選擇MAGC。

DAGC功能，分為相對(duì)DAGC和絕對(duì)DAGC。

相對(duì)DAGC：當(dāng)軋機(jī)咬鋼延時(shí)1s后，鎖定采樣軋制力和采樣輥縫，當(dāng)軋制力和輥縫保持不變的情況下，認(rèn)為出口帶鋼厚度也保持不變，因此軋制力和輥縫按照鎖定值為目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整。

絕對(duì)DAGC：不采樣軋制力和輥縫值，只按照一級(jí)或者二級(jí)下發(fā)的數(shù)據(jù)為目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整。

MAGC功能，分為相對(duì)MAGC和絕對(duì)MAGC。

相對(duì)MAGC，當(dāng)帶鋼穿過測(cè)厚儀后，延時(shí)一段時(shí)間鎖定采樣輥縫厚差，以此鎖定值為目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整。

絕對(duì)MAGC：不采樣輥縫厚差，以目標(biāo)厚差等于零為目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)整。

注意：為避免誤操作，需要登錄相應(yīng)的用戶方可操作相應(yīng)的區(qū)域。

壓尾功能

當(dāng)JP1架拋鋼，JP1-JP2之間無(wú)張力造成尾部過后，選擇此功能后在JP1拋鋼后，輥縫設(shè)定值減小原輥縫設(shè)定值的5%。以此改善尾部過厚。

壓頭清零

壓頭投入使用后，可能會(huì)有小許壓力值，在輥系大開時(shí)，可以點(diǎn)此按鈕對(duì)壓頭進(jìn)行清零。

選擇壓力傳感器模式

當(dāng)壓頭故障或信號(hào)不準(zhǔn)確時(shí)，可以點(diǎn)此按鈕切換到壓力傳感器模式，用液壓缸內(nèi)的壓力檢測(cè)信號(hào)計(jì)算壓力。

總結(jié)：通過此次改造后，公差范圍由改造前±100 um，減小到改造后的±20 um，大大提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，使企業(yè)由原來(lái)每年虧損萬(wàn)千余元變成盈利五千萬(wàn)元，獲得了用戶的一直好評(píng)。endprint