软件项目开发论文：热连轧卷取机控制软件的标准化设计

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1、软件项目开发论文：热连轧卷取机控制软件的标准化设计摘要:介绍了我国自主开发的热连轧卷取机控制软件的整体结构、实现功能、主要模块控制策略、帮助系统及软件开发平台，该软件完成了精轧输出辊道、卷取机侧导板、夹送辊、助卷辊、卷筒、卸卷小车等设备的速度、张力、位置、压力控制功能，在多套热连轧生产线上的应用表明，其提高了代码复用率和软件质量控制水平，缩短了设计和调试周期，能实现软件开发、编制和调试工作相对独立，卷取机的事故率、成品塔形、表面质量等指标都达到国内同类型卷取机的领先水平。关键词:带钢热连轧;卷取机;控制软件;标准化1前言20世纪50年代，

2、气动式卷取机开始应用于热轧生产线;70年代，开发出液压定压式卷取机;1981年，日本石川岛播磨公司研制出第1台AJC卷取机[lj。在我国，武钢热轧厂于1978年从石川岛公司引进气动式卷取机，宝钢热轧厂于1989年从西德引进AJC卷取机。进人2000年以后，我国热轧卷取机技术国产化水平取得较大提高，目前已有数条热轧线采用了国产AJC卷取机。2006年以来，中冶赛迪工程技术股份有限公司先后在新疆八钢1750mm热轧、天津天铁1750mm热轧、凌钢中宽带热轧等生产线投产了具有自主知识产权的全液压AJC卷取机，其卷取机自动化系统控制软件也逐步实现

3、了标准化和产品化。本文对这类AJC热轧卷取机控制软件的整体结构、实现功能、主要模块控制策略、帮助系统及软件开发平台等进行阐述。2卷取机控制程序概况典型带钢热轧线的精轧一卷取区包括F，~F77架精轧机、F7机架后的辊道、机前侧导板、DCI~DC33个卷取机、卸卷小车等工艺设备，标准化的卷取机控制软件按精轧机架与卷取机台数最多的配置情况进行设计，当精轧机或卷取机台数不足时，只须将相关功能取消即可。卷取机控制程序的结构框图见图1，设定数据来自L:或LIHMI，L;应用软件由3个层级的程序单元构成:一是主控单元，负责带钢跟踪、设定数据管理及卷取机

4、选用管理。二是设备控制单元，包括电气传动设备控制单元和液压设备控制单元两部分，前者由速度一张力控制模块根据不同的卷取阶段，计算各电气设备速度超前一滞后率及张力分配关系，输出速度给定和转矩给定;后者由顺控器在不同时机触发相关液压设备的位置一压力控制，经闭环回路处理后得到液压系统给定。三是输出处理单元，对手动、自动、手动干预等操作模式进行逻辑判断，输出电气/液压设备的运行指令。主控单元以跟踪为基础，负责卷取区域设定数据管理和设备选用管理。跟踪信息触发设定数据的接收和分配，同时为顺控器和速度一张力控制器提供触发信号。程序中设计了宏跟踪和微跟踪两

5、套跟踪系统。宏跟踪用于从F，咬钢到卷取机卷取结束全过程的带钢跟踪。微跟踪针对单个卷取机，实现从带头到达夹送辊开始，到卷取结束的带钢跟踪。在宏跟踪系统中设计2个带钢信息缓冲区FST，、FST:，当精轧第1个激活机架咬钢后，启动FST，或FST:，再根据卷取机占有状况选择目标卷取机。按此逻辑进行带钢跟踪和卷取机选择，卷取区可以同时存在2块带钢，以实现最快轧制节奏。3设备程序单元功能分析3.1速度一张力控制3.1.1速度控制策略卷取区速度主令跟随精轧机带钢出口速度，直至带尾离开该机架。其后，保持离开时的速度直至带尾到达尾部减速位置，再减速至尾部

6、定位速度。辊道采取“波浪式递推”加减速方案以节能降耗，在带头到达该组辊道的前一组之前，辊道升速至主令速度，在带尾离开该组辊道后，辊道减速至待轧速度。速度主令计算环节所输出的是卷取区的速度基准，各旋转设备的速度设定还需要在统一的速度基准基础上叠加相应的偏置量。根据精轧机抛钢以前，带头是否进人卷取机，设计了“短材”与“长材”两套速度偏置方案。其中短材方案为:带头进人卷取区到精轧抛钢以前，输出辊道速度超前于主令速度;精轧抛钢后到卷取成形前，夹送辊、助卷辊、卷筒超前于主令速度，输出辊道滞后于主令速度;稳定卷取以后，卷取机、辊道速度保持同步速度。长

7、材方案为:带头进人卷取区到卷取成形以前，输出辊道及卷取机速度超前于主令速度;稳定卷取阶段，卷取机、辊道与精轧机保持同步速度;精轧机抛钢以后，辊道速度滞后于主令速度。为避免带钢起套或打滑，辊道速度偏置设定遵循特定的原则:离精轧机越远，超前率越大;离卷取机越远，滞后率越大。3.1.2张力控制策略定义沿物流方向的张力为正张力。对于长材，张力控制过程分为6个阶段:(l)带钢进人卷取机前:正张力由精轧出口辊道提供，精轧机提供反向张力。通过设置，按一定规律分布的出口辊道速度超前达到张力平衡。(2)带钢进人卷取机到卷取成形阶段:精轧出口辊道、夹送辊、助

8、卷辊、卷筒共同提供正张力，精轧机提供反向张力。夹送辊、卷筒进人转矩控制方式，按穿带张力计算转矩设定。(3)卷取成形到卷取张力建立前，卷筒提供正张力，精轧机提供反向张力。出口辊道、夹送辊、助卷辊