3500 mm爐卷精整區(qū)域板坯跟蹤系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

姜 巍

（山信軟件日照分公司，山東 日照 276800）

在爐卷生產(chǎn)線上，板坯跟蹤是非常重要的功能之一，直接影響著生產(chǎn)的效率、產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率。寬厚板生產(chǎn)線板坯跟蹤系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行全程實(shí)時(shí)跟蹤，有效控制各設(shè)備工序的正常運(yùn)行，保證生產(chǎn)有序進(jìn)行，本文主要研究精整區(qū)域的板坯跟蹤系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行的情況。

1 精整區(qū)域基本介紹

精整區(qū)域位于矯直機(jī)之后，包括2座冷床、1臺(tái)圓盤剪、1臺(tái)雙邊剪、2臺(tái)定尺剪，2臺(tái)垛板機(jī)，精整分為2條剪切線，精整的跟蹤主要由輥道上安裝的光柵來(lái)修正計(jì)算。

2 板坯跟蹤系統(tǒng)的概念

跟蹤系統(tǒng)基于輥道速度計(jì)算板坯位置，通過(guò)光柵等對(duì)鋼板的頭部、尾部位置進(jìn)行檢測(cè)，并適當(dāng)修正頭尾位置。

2.1 跟蹤位置

跟蹤系統(tǒng)跟蹤板坯上的單點(diǎn)位置，這個(gè)跟蹤的位置通常在板坯頭部的中間位置，另外跟蹤程序還需要跟蹤Y方向的邊緣位置的點(diǎn)，當(dāng)創(chuàng)建板坯信息以及信息在跟蹤區(qū)域之間傳輸時(shí)，跟蹤系統(tǒng)需要計(jì)算Y方向上的位置。

2.2 跟蹤區(qū)域和跟蹤區(qū)

為了精整區(qū)域的布局，而把跟蹤分為區(qū)域和區(qū)。跟蹤區(qū)域是單一所覆蓋的整個(gè)跟蹤區(qū)域系統(tǒng)，對(duì)于精整區(qū)域，跟蹤區(qū)域可分為冷床及檢查床、圓盤剪、雙邊剪、定尺剪，這些領(lǐng)域都有本身獨(dú)立的PLC。跟蹤區(qū)是跟蹤區(qū)域的進(jìn)一步細(xì)分，由于跟蹤系統(tǒng)的限制，一個(gè)oTRANS塊最多能處理oPLATE的數(shù)量為8即8塊板坯。即使設(shè)備本身可以放更多的板子，但是由于系統(tǒng)限制也只能跟蹤8塊板坯。

圖1 跟蹤位置及其坐標(biāo)

2.3 跟蹤鏈的功能

在跟蹤系統(tǒng)中，根據(jù)內(nèi)部功能塊的邏輯狀態(tài)在跟蹤鏈的輸出切換到相應(yīng)的跟蹤鏈輸入，在跟蹤中的三個(gè)基礎(chǔ)跟蹤對(duì)象（oPLATE，oTRANS和oMD）確保以下功能：確保板坯信息被錄入到正確的跟蹤區(qū)域（oTRANS）；為輥道選擇正確的速度（oTRANS）；跟蹤區(qū)域之間的轉(zhuǎn)移（oPLATE）；錄入板坯信息到程序內(nèi)（oPLATE）；通過(guò)光柵（oMD）同步板坯位置。

圖2 o TRANS和o PLATE的從屬關(guān)系

2.4 母板和子板的概念

從軋機(jī)區(qū)域來(lái)到精整區(qū)域而未作處理的板被稱為母板，母板會(huì)根據(jù)需求被分切成若干子板，在跟蹤系統(tǒng)中母板的信息是由5個(gè)子板信息組成的，當(dāng)分切時(shí)都根據(jù)信息會(huì)分離出新的子板信息。

3 板坯跟蹤系統(tǒng)的組成

板坯跟蹤系統(tǒng)的主要功能由以下四個(gè)基本組成提供：全局板坯緩存（GPB）；運(yùn)輸項(xiàng)目（oTRANS）；目標(biāo)板坯（oPLATE）；金屬檢測(cè)器（oMD）。

3.1 全局板坯緩存（GPB）

全局板坯緩存是程序內(nèi)的DB塊，用于存儲(chǔ)整個(gè)設(shè)備的板坯信息，包括板號(hào)、尺寸信息、頭尾位置、子板信息等。

3.2 傳輸項(xiàng)目（oTRANS）

傳輸項(xiàng)目是代指一個(gè)跟蹤區(qū)域，一般是一組輥道或者冷床的一個(gè)區(qū)，具有起始和結(jié)束的X、Y坐標(biāo)。用于存儲(chǔ)該區(qū)域的速度、板坯數(shù)量及板號(hào)等信息。

3.3 目標(biāo)板坯（oPLATE）

目標(biāo)板坯用于存儲(chǔ)單支的板坯信息，包括頭尾位置、板坯速度、板坯尺寸等信息。

3.4 金屬檢測(cè)器（oMD）

金屬檢測(cè)器在程序內(nèi)存儲(chǔ)固定坐標(biāo)，當(dāng)收到對(duì)應(yīng)的熱檢信號(hào)時(shí)如果此時(shí)板坯頭尾位置與固定坐標(biāo)偏差在窗口數(shù)值之內(nèi)，則會(huì)將板坯頭尾位置同步到固定坐標(biāo)。

4 跟蹤原理及實(shí)現(xiàn)

4.1 鋼板信息的創(chuàng)建

當(dāng)鋼板通過(guò)上料小車進(jìn)入冷床區(qū)域時(shí)標(biāo)志著板坯進(jìn)入精整區(qū)域，觸發(fā)二級(jí)系統(tǒng)將該板坯信息發(fā)送到GPB內(nèi)，并占據(jù)一個(gè)oPLATE塊，相應(yīng)的oTRANS也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況更新其存儲(chǔ)信息。

4.2 鋼板信息的傳遞

當(dāng)板坯運(yùn)行到兩個(gè)oTRANS之間時(shí)就需要將板坯信息傳輸?shù)较乱粋€(gè)oTRANS了，當(dāng)板坯中線進(jìn)入到下一個(gè)oTRANS范圍內(nèi)時(shí)，GPB將板坯信息載入到下一個(gè)oTRANS內(nèi)的oPLATE塊中，并將上一個(gè)oPLATE內(nèi)的信息清空。

圖3 板坯信息在o TRANS之間的傳輸關(guān)系

4.3 鋼板信息的撤銷

當(dāng)板坯來(lái)到碼垛機(jī)時(shí)，就進(jìn)入到精整區(qū)域的盡頭位置，當(dāng)碼垛機(jī)將板坯吊起時(shí)，GPB會(huì)將該板坯信息徹底清除，清理掉oTRANS內(nèi)該板坯占據(jù)的oPLATE塊的存儲(chǔ)信息。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)精整區(qū)域的跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究，包括位置輥道控制和板坯檢測(cè)，重點(diǎn)研究了跟蹤的原理及實(shí)現(xiàn)，對(duì)于精整自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)有重要意義，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)跟蹤的自動(dòng)控制，保證了水冷過(guò)程精確性，提高了軋線的產(chǎn)品質(zhì)量。