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[摘要]：本文通过分析冷轧卷取过程中速度，张力等参数的控制模式，分析带尾定位的计算方法，对该控制系统作了详细的技术阐述。
[关键词]：卷取机 速度曲线 定位计算
冷轧带钢在正常轧制后，通过冷连轧机、剪前夹送辊、飞剪、剪后转向辊后，经卷取机卷取成一定卷径的钢卷。在轧钢工艺上，冷连轧机的末机架到卷取机的整个区域称为轧制线的出口（或称出口部分） 。出口是冷连轧线上的最后环节，在卷取机上卷取的钢卷即为冷连轧的最终成品。最终成品的质量当然与轧机各机架的控制有关，如厚度控制（AGC） 、位置控制（APC） 、张力控制（ATC） 等。出口部分并不能改变带钢的质量指标，但是高质量的成品若在出口部分处理不当，将会使其成为废品或次品，这是我们所不期望的。为此在卷取机卷取过程中，我们关心的是：
（1） 卷取机如何咬钢，才能使卷取机开始正常卷取，更好地配合连轧机的正常轧制；
（2） 卷取机在卷取过程中带钢承受的张力不同，其张力应如何设定；
（3）“剪切完”信号发出后，带钢带尾的速度如何设定以及带尾如何定位。
1 、 卷取机咬钢速度给定曲线的确定
飞剪在每次剪切完成后，下一卷带钢的带头即出现在飞剪处，在剪前夹送辊的牵引下，带头进入剪后夹送辊，之后被送入卷取机，此时卷取机进入咬钢状态。倘若卷取机咬钢不利，以轧制速度前进的带钢势必在卷取机旁形成堆积，造成事故停车。为了顺利咬钢，咬钢时卷取机应采用斜坡函数速度给定，并以正、反向交替工作模式进行，这样才能使带头顺利咬入。咬钢时的速度给定较低，其斜率与幅值PLC给出，它要根据带钢的材质、厚度等参数以及轧制工艺要求决定。
2、 卷取机卷取过程中张力的设定
卷取机一旦完成咬钢，带钢即要承受一定的张力，以保证带钢卷取的质量。该张力是在卷取机与冷连轧机之间形成的。在卷取机卷取的各个阶段，带钢承受的张力不同。在咬钢过程中，为使带钢从卷芯开始卷取紧实，卷取机一旦咬住带头，就要以较大的张力值进行卷取，此时的张力通常比正常轧制时的张力要大。在卷取机卷取过程中，卷径不断增大，当卷径达到一定数值Φ0 时，应当把张力降下来，以正常轧制张力进行卷取。张力降下来后，由于时间较短，卷径变化并不大，为Φ1 。从卷取的整个进程来看，这个阶段时间最长、卷径变化最大，直到卷径接近剪切时的卷径Φ2 。而在剪切（卷经为Φc） 的时候，带钢需要承受较小的张力，以利于剪切，所以此时通过剪前夹送辊建张的办法把带钢张力降低为剪切张力。图1中的各张力值都是由PLC根据工艺要求给出的。剪切后的带钢经带尾定位后，卷在卷取机上，被卸卷小车运走，这样就完成了一卷带钢的轧制与卷取的任务。
3、 带尾定位速度的设定
当剪切发生时，飞剪将带钢剪切成两部分，前一部分继续在卷取机上进行卷取，后一部分继续向前运行，准备在另外一卷取机（冷连轧生产线上有两个卷取机，以保证生产的连续性） 上进行卷取。为此，当“剪切完”信号发出后，必须对卷在卷取机上的带钢带尾进行加速，以使得当前卷的卷尾和新卷的卷头尽快分离。带尾离开公共区（飞剪和剪后夹送辊之间）后，进入定位和减速阶段。带尾脱离公共区的信息通过局部跟踪实现。“剪切完”信号发出后启动跟踪，以便为定位系统操作提供实际长度检测信号，作为定位长度计算的修正值。带尾定位速度需满足
Vd = V1 + V0
式中， Vd ——定位速度，m/ min ；
V1 ——剪切时冷连轧机末机架出口速度，m/min ；
V0 ——超速度，m/ min。V0 与卷取机的带尾定位速度相关。
4、 带尾定位长度计算方法
当带钢全部缠在卷筒上后，带尾不是可以落在带卷圆周的任意点上，而是落在带卷圆周的一个固定位置上。这是生产工艺的要求，必须得到满足。带尾定位过程中最重要的就是定位速度和定位长度，定位速度在前面已进行了描述，这里主要计算定位长度。定位长度的计算在“剪切完”信号发出后开始，直到定位完成时结束。定位长度依赖于卷径大小。计算示意图见图3。
如果这段距离太短，卷取电动机在该距离之内无法实现停止，那么就必须在此之前先缠绕一圈或几圈。下面计算卷取机缠绕的圈数。带钢停止需要的距离：
l1 =（1/2 a′）*V2
式中， a′———带尾定位开始时的加速度；
V —带尾定位开始时的速度。
卷取一圈的长度l0 =π*D，卷取的圈数N = int（l1 – l）/l0，最后得定位长度设定值为L = l + N·l0
D —卷取机直径； d —剪后转向辊直径； a —两圆圆心间水平方向间距； b —两圆圆心间垂直方向间距； α0 —两圆心连线与水平线的夹角；β—期望的定位点偏离垂直中心线的角度
5、结束语
市场对钢卷质量的要求越来越高，从电气控制方面也要精益求精。卷径计算，据去速度控制，对张力控制等如果计算不准确，会导致各电机速度不匹配、掉张、松卷等现象，直接影响带钢的质量。
[关键词]：卷取机 速度曲线 定位计算
冷轧带钢在正常轧制后，通过冷连轧机、剪前夹送辊、飞剪、剪后转向辊后，经卷取机卷取成一定卷径的钢卷。在轧钢工艺上，冷连轧机的末机架到卷取机的整个区域称为轧制线的出口（或称出口部分） 。出口是冷连轧线上的最后环节，在卷取机上卷取的钢卷即为冷连轧的最终成品。最终成品的质量当然与轧机各机架的控制有关，如厚度控制（AGC） 、位置控制（APC） 、张力控制（ATC） 等。出口部分并不能改变带钢的质量指标，但是高质量的成品若在出口部分处理不当，将会使其成为废品或次品，这是我们所不期望的。为此在卷取机卷取过程中，我们关心的是：
（1） 卷取机如何咬钢，才能使卷取机开始正常卷取，更好地配合连轧机的正常轧制；
（2） 卷取机在卷取过程中带钢承受的张力不同，其张力应如何设定；
（3）“剪切完”信号发出后，带钢带尾的速度如何设定以及带尾如何定位。
1 、 卷取机咬钢速度给定曲线的确定
飞剪在每次剪切完成后，下一卷带钢的带头即出现在飞剪处，在剪前夹送辊的牵引下，带头进入剪后夹送辊，之后被送入卷取机，此时卷取机进入咬钢状态。倘若卷取机咬钢不利，以轧制速度前进的带钢势必在卷取机旁形成堆积，造成事故停车。为了顺利咬钢，咬钢时卷取机应采用斜坡函数速度给定，并以正、反向交替工作模式进行，这样才能使带头顺利咬入。咬钢时的速度给定较低，其斜率与幅值PLC给出，它要根据带钢的材质、厚度等参数以及轧制工艺要求决定。
2、 卷取机卷取过程中张力的设定
卷取机一旦完成咬钢，带钢即要承受一定的张力，以保证带钢卷取的质量。该张力是在卷取机与冷连轧机之间形成的。在卷取机卷取的各个阶段，带钢承受的张力不同。在咬钢过程中，为使带钢从卷芯开始卷取紧实，卷取机一旦咬住带头，就要以较大的张力值进行卷取，此时的张力通常比正常轧制时的张力要大。在卷取机卷取过程中，卷径不断增大，当卷径达到一定数值Φ0 时，应当把张力降下来，以正常轧制张力进行卷取。张力降下来后，由于时间较短，卷径变化并不大，为Φ1 。从卷取的整个进程来看，这个阶段时间最长、卷径变化最大，直到卷径接近剪切时的卷径Φ2 。而在剪切（卷经为Φc） 的时候，带钢需要承受较小的张力，以利于剪切，所以此时通过剪前夹送辊建张的办法把带钢张力降低为剪切张力。图1中的各张力值都是由PLC根据工艺要求给出的。剪切后的带钢经带尾定位后，卷在卷取机上，被卸卷小车运走，这样就完成了一卷带钢的轧制与卷取的任务。
3、 带尾定位速度的设定
当剪切发生时，飞剪将带钢剪切成两部分，前一部分继续在卷取机上进行卷取，后一部分继续向前运行，准备在另外一卷取机（冷连轧生产线上有两个卷取机，以保证生产的连续性） 上进行卷取。为此，当“剪切完”信号发出后，必须对卷在卷取机上的带钢带尾进行加速，以使得当前卷的卷尾和新卷的卷头尽快分离。带尾离开公共区（飞剪和剪后夹送辊之间）后，进入定位和减速阶段。带尾脱离公共区的信息通过局部跟踪实现。“剪切完”信号发出后启动跟踪，以便为定位系统操作提供实际长度检测信号，作为定位长度计算的修正值。带尾定位速度需满足
Vd = V1 + V0
式中， Vd ——定位速度，m/ min ；
V1 ——剪切时冷连轧机末机架出口速度，m/min ；
V0 ——超速度，m/ min。V0 与卷取机的带尾定位速度相关。
4、 带尾定位长度计算方法
当带钢全部缠在卷筒上后，带尾不是可以落在带卷圆周的任意点上，而是落在带卷圆周的一个固定位置上。这是生产工艺的要求，必须得到满足。带尾定位过程中最重要的就是定位速度和定位长度，定位速度在前面已进行了描述，这里主要计算定位长度。定位长度的计算在“剪切完”信号发出后开始，直到定位完成时结束。定位长度依赖于卷径大小。计算示意图见图3。
如果这段距离太短，卷取电动机在该距离之内无法实现停止，那么就必须在此之前先缠绕一圈或几圈。下面计算卷取机缠绕的圈数。带钢停止需要的距离：
l1 =（1/2 a′）*V2
式中， a′———带尾定位开始时的加速度；
V —带尾定位开始时的速度。
卷取一圈的长度l0 =π*D，卷取的圈数N = int（l1 – l）/l0，最后得定位长度设定值为L = l + N·l0
D —卷取机直径； d —剪后转向辊直径； a —两圆圆心间水平方向间距； b —两圆圆心间垂直方向间距； α0 —两圆心连线与水平线的夹角；β—期望的定位点偏离垂直中心线的角度
5、结束语
市场对钢卷质量的要求越来越高，从电气控制方面也要精益求精。卷径计算，据去速度控制，对张力控制等如果计算不准确，会导致各电机速度不匹配、掉张、松卷等现象，直接影响带钢的质量。