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[摘 要]本文以邯钢西区2250mm热连轧生产线控制系统为研究对象，分析了原有辊缝标定法存在的问题及宽度补偿操作的弊端，并针对这些问题提出了改进方法。经过实践证明，改进后的立辊辊缝标定法保障了立辊辊缝控制的精度，大大提高了立辊辊缝设定效率，缩短了过钢间隔时立辊辊缝调整的时间。
[关键词]立辊辊缝；标定法；改进
中图分类号：TU373 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0253-01
引言
邯钢西区2250mm热连轧生产线控制系统由日本TMEIC公司完成，具有国际先进装备水平的热轧板带生产线。热轧钢卷产品的宽度尺寸主要由粗轧区减宽设备决定，粗轧区减宽设备按工艺流程依次有定宽机、R1大立辊和R2大立辊。而决定产品最终宽度尺寸的就是这两架轧机的大立辊。所以，立辊辊缝数据精确与否直接影响到产品最终的质量判定。确保一级HMI画面上的辊缝数据与实际辊缝数据一致，是消除宽度误差的最决定性因素。在生产过程当中，立辊因为产生磨损，实际辊缝越变越大，且给设备调试和生产造成了一定的影响。通过对控制系统进行了改进和优化有效解决了以上问题，能够保证了2250热轧生产线生产的顺利运行。消除辊缝偏差有两种方法，分别为进行辊缝标定和后期进行宽度补偿。
1 原有消除辊缝偏差方法存在问题及弊端
1.1 原有辊缝标定法存在的问题
辊缝标定是指在换辊以后进行辊缝设定，因为立辊辊缝控制采用电液伺服液压控制系统，伺服阀通过自身流量压力特性同时控制着液压缸的塞侧和杆侧，通过杠杆的行程距离计算出立辊辊缝数据。标定时根据标定方法要求，大多采取带伺服控制中间位标法。由于塞杆两侧此时都有压力，标定时由于阀芯振颤和系统压力波动会导致伺服控制曲线产生畸变（非线性位移），具体到现场情况就是标定数据输入以后控制立辊的液压缸产生微动作，动作距离在5-20mm不定。致使辊缝数据与实际辊缝产生偏差，标定精度不高。
1.2 原有宽度补偿操作的弊端
实际生产时，立辊更换周期为30天到45天左右，在这期间立辊因为产生磨损，实际辊缝越变越大，这要求不断对立辊辊缝数据进行宽度补偿，热轧自动化控制系统提供这种补偿功能，同时这种功能也可以对宽度中心线进行校正。但原有补偿功能只能对单侧辊缝进行分别补偿，而且中心线校正功能不够方便直观，调整时会产生调整误差影响板型，严重时会撞辊造成停电。
2 改进后的辊缝标定法
粗轧机立辊液压缸的行程范围为0—850mm正常轧钢时活塞行程范围为25mm—825mm对应的单侧辊缝的变化范围为1125mm—375mm，当投入伺服控制时液压缸的最大行程范围为5mm—845mm。当伺服控制取消后进行辊缝标定原理上可以消除因伺服阀振颤产生的辊缝误差，但在标定完成后投入伺服控制时伺服阀根据杠杆行程计算伸缩挡板开度，由于是在中间位标定（行程长）伺服投入瞬间在液压缸两侧产生了瞬间大流量波动（大开度）使阀芯产生卫衣进而影响Edhcz、Eohcz产生位移，而这时系统存入的是位移前的值，而且这种位移往往比伺服阀伸缩挡板振颤产生的位移还要大。所以根据上述的几种情况我们进行了标定操作的改进：
（1）将模式更改为标定模式。
（2）采用取消伺服控制的标定方法，将伺服ON按钮取消点亮。
（3）采用零位标定法，将辊缝快开使液压缸塞侧液压油快速回流，使杠杆行程变为零。点击画面中的Q-OPEN按钮。
（4）此时杠杆行程为零，理论辊缝值为1150mm，将1150mm值输入到立辊辊缝标定输入框进行标定。（辊径值1100mm固定不变）点击READ按钮。
（5）投用伺服控制，将伺服ON按钮重新点亮，因为此时杠杆行程为零，伺服投用瞬间伸缩挡板开度小且塞杆两侧不会产生流量波动，伺服阀线性特性好。
（6）将立辊辊缝手动调整到一个操作工方便测量的位置，将测量出的标定桩到立辊轴承座之间的距离加150mm与操作画面上显示的辊缝值进行比对。就能快速、精准的测量出辊缝偏差值。如果偏差值小于1mm，表明辊缝标定完成。
经过改进后的标定法标定后，系统计算的辊缝值与操作工实测的辊缝值偏差下降了一个量级，精度达到0.5mm。且标定一次成功率由50%提高到98%。
3 改进后的宽度补偿功能及中心线移动功能
新立辊随着使用时间的增长，会产生一定程度的磨损，实际辊缝会比HMI显示的要大，此时已无法通过标定的方法计算出辊缝值，也无法再使用标定桩到轴承座的距离来手动计算辊缝。可以通过辊缝补偿功能来对液压缸杠杆行程进行一个附加值的加减运算，来改变杠杆行程的大小，同时HMI显示的辊缝值仍保持不变从而达到改变实际辊缝大小的目的，弥补辊径磨损带来的宽度误差。为了直观、快速、准确的进行宽度方向上的补偿，同时也考虑到两侧立辊辊径不同程度磨损产生的辊径差，我们对补偿方法进行了如下的优化：
（1）将单侧辊缝补偿功能改为双侧联动补偿功能。如将DS侧辊缝补偿功能取消，将OS侧辊缝补偿值取反添加到DS侧补偿控制程序中，“OS侧辊缝补偿值输入按钮”更名为“立辊辊缝补偿值输入按钮”。这样一来就可以只通过一个输入按钮就实现立辊实际辊缝的增大或减小。当输入正值时两侧辊缝向两侧打开，负值时两侧向中心移动。
（2）实现轧制中心线横向移动。如将“DS侧辊缝补偿值输入按钮”更名为“立辊轧制线调整值输入按钮”，将原先这个按钮下的可输入变量作为一个附加值对传动侧取正，操作侧取反，分别将变量添加到两侧立辊辊缝补偿控制程序中，实现了当输入正值时轧制中心线向操作侧移动，负值时向传动侧移动。从而实现了中心线的校正。
（3）双侧联动辊縫补偿功能和轧制中心线横向移动功能能够叠加使用。
5 改进后的效果
此控制方法是我厂首次使用，保障了立辊辊缝控制的精度，大大提高了立辊辊缝设定效率，缩短了过钢间隔时立辊辊缝调整的时间，使调整时间下降了50%。实现中心线平移功能后，通过与平辊的联合控制，有效的控制了镰刀弯的产生。
这是我厂职工通过生产实践和大量的实验获得的操作方法，产生了可观的经济效益，在同类型企业中也属于首创。
参考文献
[1] 张永刚.立辊轧机的辊缝调整及平衡装置研究[J].齐齐哈尔大学学报，2008（2）：36.
[2] 杜荣波.立辊轧机结构介绍与装配[J].一重技术，2008（6）：62.
[关键词]立辊辊缝；标定法；改进
中图分类号：TU373 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0253-01
引言
邯钢西区2250mm热连轧生产线控制系统由日本TMEIC公司完成，具有国际先进装备水平的热轧板带生产线。热轧钢卷产品的宽度尺寸主要由粗轧区减宽设备决定，粗轧区减宽设备按工艺流程依次有定宽机、R1大立辊和R2大立辊。而决定产品最终宽度尺寸的就是这两架轧机的大立辊。所以，立辊辊缝数据精确与否直接影响到产品最终的质量判定。确保一级HMI画面上的辊缝数据与实际辊缝数据一致，是消除宽度误差的最决定性因素。在生产过程当中，立辊因为产生磨损，实际辊缝越变越大，且给设备调试和生产造成了一定的影响。通过对控制系统进行了改进和优化有效解决了以上问题，能够保证了2250热轧生产线生产的顺利运行。消除辊缝偏差有两种方法，分别为进行辊缝标定和后期进行宽度补偿。
1 原有消除辊缝偏差方法存在问题及弊端
1.1 原有辊缝标定法存在的问题
辊缝标定是指在换辊以后进行辊缝设定，因为立辊辊缝控制采用电液伺服液压控制系统，伺服阀通过自身流量压力特性同时控制着液压缸的塞侧和杆侧，通过杠杆的行程距离计算出立辊辊缝数据。标定时根据标定方法要求，大多采取带伺服控制中间位标法。由于塞杆两侧此时都有压力，标定时由于阀芯振颤和系统压力波动会导致伺服控制曲线产生畸变（非线性位移），具体到现场情况就是标定数据输入以后控制立辊的液压缸产生微动作，动作距离在5-20mm不定。致使辊缝数据与实际辊缝产生偏差，标定精度不高。
1.2 原有宽度补偿操作的弊端
实际生产时，立辊更换周期为30天到45天左右，在这期间立辊因为产生磨损，实际辊缝越变越大，这要求不断对立辊辊缝数据进行宽度补偿，热轧自动化控制系统提供这种补偿功能，同时这种功能也可以对宽度中心线进行校正。但原有补偿功能只能对单侧辊缝进行分别补偿，而且中心线校正功能不够方便直观，调整时会产生调整误差影响板型，严重时会撞辊造成停电。
2 改进后的辊缝标定法
粗轧机立辊液压缸的行程范围为0—850mm正常轧钢时活塞行程范围为25mm—825mm对应的单侧辊缝的变化范围为1125mm—375mm，当投入伺服控制时液压缸的最大行程范围为5mm—845mm。当伺服控制取消后进行辊缝标定原理上可以消除因伺服阀振颤产生的辊缝误差，但在标定完成后投入伺服控制时伺服阀根据杠杆行程计算伸缩挡板开度，由于是在中间位标定（行程长）伺服投入瞬间在液压缸两侧产生了瞬间大流量波动（大开度）使阀芯产生卫衣进而影响Edhcz、Eohcz产生位移，而这时系统存入的是位移前的值，而且这种位移往往比伺服阀伸缩挡板振颤产生的位移还要大。所以根据上述的几种情况我们进行了标定操作的改进：
（1）将模式更改为标定模式。
（2）采用取消伺服控制的标定方法，将伺服ON按钮取消点亮。
（3）采用零位标定法，将辊缝快开使液压缸塞侧液压油快速回流，使杠杆行程变为零。点击画面中的Q-OPEN按钮。
（4）此时杠杆行程为零，理论辊缝值为1150mm，将1150mm值输入到立辊辊缝标定输入框进行标定。（辊径值1100mm固定不变）点击READ按钮。
（5）投用伺服控制，将伺服ON按钮重新点亮，因为此时杠杆行程为零，伺服投用瞬间伸缩挡板开度小且塞杆两侧不会产生流量波动，伺服阀线性特性好。
（6）将立辊辊缝手动调整到一个操作工方便测量的位置，将测量出的标定桩到立辊轴承座之间的距离加150mm与操作画面上显示的辊缝值进行比对。就能快速、精准的测量出辊缝偏差值。如果偏差值小于1mm，表明辊缝标定完成。
经过改进后的标定法标定后，系统计算的辊缝值与操作工实测的辊缝值偏差下降了一个量级，精度达到0.5mm。且标定一次成功率由50%提高到98%。
3 改进后的宽度补偿功能及中心线移动功能
新立辊随着使用时间的增长，会产生一定程度的磨损，实际辊缝会比HMI显示的要大，此时已无法通过标定的方法计算出辊缝值，也无法再使用标定桩到轴承座的距离来手动计算辊缝。可以通过辊缝补偿功能来对液压缸杠杆行程进行一个附加值的加减运算，来改变杠杆行程的大小，同时HMI显示的辊缝值仍保持不变从而达到改变实际辊缝大小的目的，弥补辊径磨损带来的宽度误差。为了直观、快速、准确的进行宽度方向上的补偿，同时也考虑到两侧立辊辊径不同程度磨损产生的辊径差，我们对补偿方法进行了如下的优化：
（1）将单侧辊缝补偿功能改为双侧联动补偿功能。如将DS侧辊缝补偿功能取消，将OS侧辊缝补偿值取反添加到DS侧补偿控制程序中，“OS侧辊缝补偿值输入按钮”更名为“立辊辊缝补偿值输入按钮”。这样一来就可以只通过一个输入按钮就实现立辊实际辊缝的增大或减小。当输入正值时两侧辊缝向两侧打开，负值时两侧向中心移动。
（2）实现轧制中心线横向移动。如将“DS侧辊缝补偿值输入按钮”更名为“立辊轧制线调整值输入按钮”，将原先这个按钮下的可输入变量作为一个附加值对传动侧取正，操作侧取反，分别将变量添加到两侧立辊辊缝补偿控制程序中，实现了当输入正值时轧制中心线向操作侧移动，负值时向传动侧移动。从而实现了中心线的校正。
（3）双侧联动辊縫补偿功能和轧制中心线横向移动功能能够叠加使用。
5 改进后的效果
此控制方法是我厂首次使用，保障了立辊辊缝控制的精度，大大提高了立辊辊缝设定效率，缩短了过钢间隔时立辊辊缝调整的时间，使调整时间下降了50%。实现中心线平移功能后，通过与平辊的联合控制，有效的控制了镰刀弯的产生。
这是我厂职工通过生产实践和大量的实验获得的操作方法，产生了可观的经济效益，在同类型企业中也属于首创。
参考文献
[1] 张永刚.立辊轧机的辊缝调整及平衡装置研究[J].齐齐哈尔大学学报，2008（2）：36.
[2] 杜荣波.立辊轧机结构介绍与装配[J].一重技术，2008（6）：62.