冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究.pdf

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1、第22卷增刊矿冶Vo1．22，Suppl2013年11月MINING＆METALLURGYNovember20l3文章编号：1005-7854(2013)SO一0202433冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究邹鹏程陈建华齐杰斌余威(首钢迁安钢铁有限责任公司，河北迁安064400)摘要：纠偏设备广泛应用于冷轧带钢连续生产及处理线上，其纠偏能力强，在带材生产的各类企业中均广泛应用。从跑偏原因分析、纠偏控制系统原理及纠偏系统在冷轧处理线上应用等几个方面人手，深入阐述了纠偏控制系统设计思想及实现方法，对提高带钢生产效率和产品质量具有积极的意义。关键词：冷轧带钢；纠偏控制；PID控制；智能控制中

2、图分类号：TG334．9文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2013．z1．049带钢纠偏设备是冷轧连续生产线上重要的单体如在实际使用中，由于磨损的状况导致辊子呈锥形，设备，普遍应用于酸洗、冷轧、退火、脱碳、剪切、精整迫使带钢向粗侧偏移。根据带钢运行规律，带钢的机组中。由于机组本身的设备精度及带钢板型及材运行方向总是以9O。夹角垂直于辊子运行方向。但质的影响，带钢在穿带及正常工作时经常会出现跑是实际运行中通常带钢不能保证总是以90。夹角运偏现象⋯，严重影响机组的稳定运行，导致成材率行，总会出现一定的偏离。通过公式(1)、(2)可以降低、带材缺陷、

3、设备磨损严重等各类不良影响。因分别估算出带钢跑偏量及跑偏速度的理论值。此，在正常生产中，冷轧处理线需要尽量减少带钢跑S=KXL×tanot(1)偏量，将带钢跑偏量控制在合理范围内，保障设备稳式中：S一跑偏量，mm；一跑偏系数；L-自由定运行，延长设备使用时间，提高成材率。带钢长度，mm；一跑偏角，度。本文首先对冷轧处理线带钢跑偏原因进行分V=×Vc×tant~(2)析，给出降低带钢跑偏量的实际应用方法，在此基础式中：一带钢跑偏速度，mm／s；一跑偏速度上，引入纠偏控制系统对带钢进行纠偏处理，以降低系数(理想状态取1)；一辊子圆周线速度，mm／s；产线的跑偏量，提高设备运行稳定性。一

4、跑偏角，度。l跑偏原因分析根据理论计算出的带钢跑偏量及跑偏速度，可以进行相关纠偏控制系统的设计。引起带钢跑偏的原因较多，归纳总结主要有三1．2带钢板型问题类：设备机械精度问题、带钢板型问题及张力控制问目前钢铁行业形势严峻，各主要钢厂冷轧硅钢题¨。下面分别加以分析。生产线主要生产技术含量较高、附加值较高的高牌1．1设备机械精度问题号无取向硅钢及取向硅钢，因所生产带钢硅含量高、要减少带材跑偏必须保证机组安装精度和辊子脆性大，来料钢卷边缘参差不齐，是带钢运行最主要圆柱表面制造精度。通常状况下，制造及安装精度的扰动量，致使跑偏严重，因此纠偏控制及张力控制可以得到有效的保证，但是投产后，由于

5、使用、磨损是此类处理线的难点。都会直接影响原始制造精度和原始安装精度。当原1．3张力控制问题始安装及制造精度改变后，生产线将不可避免地出带钢张力波动，特别是由于带钢张力系统没有现跑偏现象。调整好，引起带钢张力的强烈波动，也会造成带钢在处理线上常见的设备有开卷机、转向辊、张力辊运行过程中的跑偏。及活套车等，这些设备精度直接影响带钢跑偏程度。在实际应用中，可以适当增加张力，减少带材跑作者简介：邹鹏程，工程师，硕士，主要从事设备管理与设备维偏，但是不能完全消除。但是，增加张力会带来电机护工作。容量增大、设备强度加大和辊子磨损增加。若张力邹鹏程等：冷轧处理线带钢纠偏控制系统研究超过弹性极限

6、时，会使带材边部产生波浪形、斜纹、的钢卷中心位置与冷轧处理线机组中心线重合。皱纹，张力很大时还可能拉断带材。因此，依靠3纠偏控制系统控制方法研究增大张力来抑制带钢跑偏的方法实现起来较为困难。3．1纠偏控制系统构成除以上三类主要影响外，带钢运行中的气流或带钢纠偏控制系统为典型的伺服控制系统，以液流影响、夹送辊压力不均等都会造成带钢跑偏问三辊的摆动式纠偏控制系统为例，系统由控制器、模题，因此，引起带钢跑偏问题的原因很多，无法有效数转换装置、伺服阀、控制对象、光电检测装置等组避免，只能依靠纠偏系统对跑偏问题进行抑制。成。带钢纠偏控制系统结构如图2所示。2纠偏控制系统在冷轧硅钢处理线中的应

7、用冷轧硅钢主要处理线均有纠偏控制系统，自动检测纠偏装置已经广泛应用于镀锌、脱碳、退火、酸洗、轧机等机组中，这些机组对自动化程度和纠偏精度等方面的要求比较高。纠偏控制系统是一种集图2带钢纠偏控制系统结构示意图机、电、液一体化的全自动控制装置。其得以广泛应光电传感器的检测精度直接决定了带钢的纠偏用的主要原因为系统动态响应好、反应灵敏、检测纠效果，因此选择稳定性好、检测精度高的器件是实现偏精度高(纠偏精度可达到1mm)，可连续高速无高精度纠偏控制的基础。光电传感器的原理如图