本钢2300mm热轧卷取自动对尾控制简析

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1、本钢2300mm热乳卷取自动对尾控制简析刘远峰木钢热轧2300生产线辽宁木溪117000摘要：木文介绍了木钢2300mm热乳生产线自动对尾控制的使用情况和基木原理关键词：热轧；卷取机；自动对尾控制!/•■、—、刖目2009木钢热乳厂2300生产线年投产，生产线采用SMS公司的机械设备，TMEICM公司的电气设备。该生产线可以生产厚度从1.2-25.5毫米，宽度最大到2300毫米，强度可达X100的带钢，是世界上最先进的热轧生产线之一。热乳生产线中，卷取IX域作为产品的最后成型IX，高精度的设备控制是保证卷性的先决条件。木

2、文着重描述热轧生产线中卷取的最后环节，卷取自动对尾(ATC)的控制原理，只有精确的对尾才能保证良好的卷型和高效的成卷速度。二、自动对尾的设备构成和控制简述自动对尾英文缩写ATC(Autotailpositioncontrol),对尾涉及的设备拈冷检、下夹送辊、卷筒、助卷辊、卸卷小车等，控制是指当带钢尾部在输山辊道上时开始降速，并保证在冷检(CMD)前带钢降至恒定速度，当带钢经过CMD时开始通过下夹送辊速度计算带钢走过的长度，在长度大于CMD和夹送辊之间讼度时，开始触发ATC1。ATC1的执行使卷筒带动带钢尾部能准确停在3

3、#助卷辗前的3点钟位置。当ATC1完成后开始执行ATC2动作，2#助卷辊打开到最大位置，卸卷小车提升直至和带钢间形成压力，卷筒旋转使带钢尾部准确停在7点钟位置,完成整个对尾过程。三、自动对尾的只体控制过程1、输出辊道降速阶段为了保证卷取的稳定性，带钢在辊道上的降速采用恒定的降速率a，带钢出精乳速度为Vf，在CMD前要的速度要到达恒速度V，。这样只要在CMD前S米位置开始降速，可保证在CMD前带钢达到恒定速度V。2、对尾的实现要分别完成对尾中的ATC1和ATC2，首先要计算出当块钢当前的卷径，并根据卷径计算出ATC1和AT

4、C2的长度。然后根据长度换算成弧度，并最终以卷简的速度。2.1卷径计算在卷取过程中钢卷直径是动态变化的。因此需要实吋的计算出卷取过程中不同时刻的卷径。在系统中卷取钢卷直径采用两种方法计算，第一种采用线速度方法计算，第二种采用带钢卷取圈数方法计算。然后采用分段比较法，优化出最准确的卷径。2.1.1.线速度方法计算卷径在卷取机咬钢后，卷取机进入转矩控制，卷筒和夹送辊之间以一定张力稳步的卷取带钢。由此可知在卷取过程中，钢卷直径虽然一直在增大，但卷筒和夹送辊之间线速度一定是相等的如图1示。图1卷简和夹送辊速度关系V=?*d*NP

5、=?*D*NMV带钢线速度d下夹送辊直径（常数）D钢卷卷径NP下夹送辊角速度（速度编码器测得）NM卷简角速度（速度编码器测得）卷径计算公式如下：2.1.2.卷取圈数方法计算卷径在卷简咬钢后，带钢随着卷简的旋转将紧密缠绕在卷筒上。随着缠绕圈数的增加，钢卷直径在不断增加，而每圈增加的厚度为带钢厚度的二倍。由此可知D=Dl+2hpDp钢卷直径DI卷筒直径（位置传感器测得）•带钢厚度（二级设定）P'•卷筒咬钢后旋转圈数（编码器测得）2.1.3.分段比较法计算出钢卷卷径D,如图2所示（1）如果Ds<Dp*（1-?）,D=Dp

6、*(1-？)(2)如果Dp*(1+?)>=Ds>=Dp*(1-?)，D=Ds(3)如果Ds>Dp*(1+?D=Dp*(1+?)Ds——Dp-?=0.1线速度方法计算的卷径•带钢卷取圈数方法计算出的卷径.图2卷径的分段比较法2.2、ATC1和ATC2长度的计算ATC1长度组成包括夹送辊部分的长度Lb，夹送辊和卷筒之间的长度Lc，卷简部分的长度Ld。Lx下夹送辊和卷简中心的垂直距离Ly下夹送辊和卷简中心的水平距离D当前卷径Dp下夹送辊直径则ATC1自动对尾总长度为：L=Lb+Lc+LdATC1长度L需要转换

7、成对应的弧度，然后用于卷简定位和速度计算。则ATC10标弧度为t=2L/D当带钢到达卷取机前冷检时，开始通过下夹送辊速度计算带钢走过的距离,当等于冷检和夹送辊间距离吋，认为带钢尾部到达夹送辊。此吋触发ATC1对尾控制，并将卷简编码器计数值Ct清零，这样之后Ct值将对应带钢尾部的位置。转化为弧度，则当前尾部对应的弧度为tl=2πCt由此可知，当前带钢尾部ATC1S标值和实际值间的差值Δ=t-tl当然定义了一个ATC1对尾的精度范围25度，当Δ小于25度吋，可以得出Vatcl=O2.3、ATC1

8、的完成ATC1的执行完毕信号是通过卷简位置差值Δ和角速度Vatcl共同判断的，在控制器中提前给出对尾的精度值，当Δ小于该精度值，并且角速度为零吋，执行器即判断ATC1完成，否则将继续执行直至操作员手动停止。2.4、ATC2的执行当ATC1完成后开始执行ATC2动作，2#助卷辊打幵到最大位置，卸