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[摘 要]板坯跟踪是实现轧制过程中自动控制的主要功能之一。通过轧线分布的HMD(热金属探测器)、高温计以及轧机的咬钢等信号,确定板坯在轧线的实际位置,启动各区域设备的不同动作,完成轧制。本文分析了邯钢传统热连轧生产线粗轧区域的跟踪系统,并针对实际生产中的问题进行了优化,避免了退坯、堆钢等故障。
[关键词]物料跟踪;修正;抛钢控制
中图分类号:TM56 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0299-01
[Abstract]Material tracking is one of the most important function in auto control for strip rolling.Base on the layout of HMD(hot metal detector)pyrometer and bite-in signal,locate the actual position of the slab,start up the movement of equipment to finish rolling.Analyze and optimize the material tracking system in roughing mill,avoid slab return and cobble.
[Key words]Material tracking;correction;kick-out control
0 引言
跟蹤系统的应用完成顺序生产,具有生成、消除、修正等功能。在包括预除鳞机、定宽机、两架可逆轧机的粗轧区域,物料跟踪的重要性尤为突出。而由于来料板坯的复杂性及可逆轧机的抛钢距离对下道次的影响,跟踪错误造成的退坯、堆钢严重影响生产连续性和成材率。通过设备改造和对跟踪系统的优化,解决了上述问题。
1 跟踪系统
粗轧区域的跟踪系统分布如下图1:
1.1 跟踪区域
粗轧区域分为定宽机入口区、定宽机区、定宽机出口区、1号粗轧机入口区、1号粗轧机区、1号粗轧机出口区、连接辊道区、2号粗轧机入口区、2号粗轧机区、2号粗轧机出口区等。共有26个传感器跟踪点,每组有两个HMD(增加跟踪信号的稳定性,具有错误信号的报警输出)。
1.2 跟踪信号的生成及校正
板坯带头、带尾的跟踪是根据PLC每个扫描周期辊道速度的传输长度和传输时间来计算的。当HMD开启或关断时,带头/带尾的跟踪长度值在传感器的修正范围内,则赋于跟踪长度值以固定参数(传感器之间、各设备之间的固定距离),从而达到修正的目的。在范围之外,则产生报警。
跟踪修正和报警原理如下图2
1.3 返回自动功能
当出现实际板坯和模型分离的跟踪错误时,自动化一级系统提供了返回自动功能。将板坯手动移动到合适的HMD处,使仅有此跟踪点检测到板坯,校正功能将重新生产正确的位置模型,启动正常的跟踪信号。
1.4 可逆轧机的抛钢控制(Kick-outControl)
抛钢控制决定带尾轧出粗轧机后停止的位置以用于下一道次的咬入。带尾的停止位置由以下条件决定:
——距离足够是板坯到达轧机时具备咬入速度;
——板坯位于轧机区HMD之外
——板坯中部(长度方向)位于测宽仪下
板坯以咬入速度进入粗轧机,然后升速轧制,最后以抛钢速度离开轧机,轧机出口辊道以固定负加速度使板坯停止。轧机速度模型如下图3:
2 实际生产中的问题
在生产过程中,由于误信号、来料板坯翘扣头、厚度偏差及不均,经常出现粗轧区域跟踪错误,进而会导致退坯。在轧机区域,轧制跟踪错误导致板坯的抛钢速度异常,影响轧机出口导板的对中和下道次咬入,严重影响成材率和生产线的顺利进行。
3 设备改造和跟踪系统的优化
3.1 预除鳞区设备改造,消除氧化铁皮的异物使跟踪传感器产生的误信号。
3.2 夹送辊位置、压力检测及信号窗口的控制,编码器的精调等,消除定宽机区域异常板坯跟踪错误的影响,根据设备沿轧制方向的分布和距离,通过跟踪程序的优化,屏蔽后续设备与前设备同时产生的带头或带尾信号,在正常的时间间隔后,根据压力和位置的变化再次生产正确的跟踪信号,启动下一区域的传输。
3.3 轧机前导板增加压力控制,在保证板坯对中效果的前提下,节省跟踪区域的停止时间。
3.4 根据不同道次、不同温度粗轧机轧制速度的变化,结合轧机和辊道加速度限制,调整参数,实现合理的抛钢距离。
4 结束语
跟踪系统的正常运行依赖于检测元件的稳定和物料的非异常因素,当物料异常导致传输停止、辊道打滑等情况时,跟踪系统的修正非常重要。通过设备改造和程序优化,避免异常因素的影响,保证了生产的持续进行。
[关键词]物料跟踪;修正;抛钢控制
中图分类号:TM56 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0299-01
[Abstract]Material tracking is one of the most important function in auto control for strip rolling.Base on the layout of HMD(hot metal detector)pyrometer and bite-in signal,locate the actual position of the slab,start up the movement of equipment to finish rolling.Analyze and optimize the material tracking system in roughing mill,avoid slab return and cobble.
[Key words]Material tracking;correction;kick-out control
0 引言
跟蹤系统的应用完成顺序生产,具有生成、消除、修正等功能。在包括预除鳞机、定宽机、两架可逆轧机的粗轧区域,物料跟踪的重要性尤为突出。而由于来料板坯的复杂性及可逆轧机的抛钢距离对下道次的影响,跟踪错误造成的退坯、堆钢严重影响生产连续性和成材率。通过设备改造和对跟踪系统的优化,解决了上述问题。
1 跟踪系统
粗轧区域的跟踪系统分布如下图1:
1.1 跟踪区域
粗轧区域分为定宽机入口区、定宽机区、定宽机出口区、1号粗轧机入口区、1号粗轧机区、1号粗轧机出口区、连接辊道区、2号粗轧机入口区、2号粗轧机区、2号粗轧机出口区等。共有26个传感器跟踪点,每组有两个HMD(增加跟踪信号的稳定性,具有错误信号的报警输出)。
1.2 跟踪信号的生成及校正
板坯带头、带尾的跟踪是根据PLC每个扫描周期辊道速度的传输长度和传输时间来计算的。当HMD开启或关断时,带头/带尾的跟踪长度值在传感器的修正范围内,则赋于跟踪长度值以固定参数(传感器之间、各设备之间的固定距离),从而达到修正的目的。在范围之外,则产生报警。
跟踪修正和报警原理如下图2
1.3 返回自动功能
当出现实际板坯和模型分离的跟踪错误时,自动化一级系统提供了返回自动功能。将板坯手动移动到合适的HMD处,使仅有此跟踪点检测到板坯,校正功能将重新生产正确的位置模型,启动正常的跟踪信号。
1.4 可逆轧机的抛钢控制(Kick-outControl)
抛钢控制决定带尾轧出粗轧机后停止的位置以用于下一道次的咬入。带尾的停止位置由以下条件决定:
——距离足够是板坯到达轧机时具备咬入速度;
——板坯位于轧机区HMD之外
——板坯中部(长度方向)位于测宽仪下
板坯以咬入速度进入粗轧机,然后升速轧制,最后以抛钢速度离开轧机,轧机出口辊道以固定负加速度使板坯停止。轧机速度模型如下图3:
2 实际生产中的问题
在生产过程中,由于误信号、来料板坯翘扣头、厚度偏差及不均,经常出现粗轧区域跟踪错误,进而会导致退坯。在轧机区域,轧制跟踪错误导致板坯的抛钢速度异常,影响轧机出口导板的对中和下道次咬入,严重影响成材率和生产线的顺利进行。
3 设备改造和跟踪系统的优化
3.1 预除鳞区设备改造,消除氧化铁皮的异物使跟踪传感器产生的误信号。
3.2 夹送辊位置、压力检测及信号窗口的控制,编码器的精调等,消除定宽机区域异常板坯跟踪错误的影响,根据设备沿轧制方向的分布和距离,通过跟踪程序的优化,屏蔽后续设备与前设备同时产生的带头或带尾信号,在正常的时间间隔后,根据压力和位置的变化再次生产正确的跟踪信号,启动下一区域的传输。
3.3 轧机前导板增加压力控制,在保证板坯对中效果的前提下,节省跟踪区域的停止时间。
3.4 根据不同道次、不同温度粗轧机轧制速度的变化,结合轧机和辊道加速度限制,调整参数,实现合理的抛钢距离。
4 结束语
跟踪系统的正常运行依赖于检测元件的稳定和物料的非异常因素,当物料异常导致传输停止、辊道打滑等情况时,跟踪系统的修正非常重要。通过设备改造和程序优化,避免异常因素的影响,保证了生产的持续进行。