热轧卷取机的张力控制_于长志.pdf

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1、《冶金自动化》"$$&年1"热轧卷取机的张力控制!，"!"于长志，崔桂梅，李德刚（!#内蒙古科技大学信息工程学院，内蒙古包头$!%$!$；"#包钢薄板坯连铸连轧厂）摘要：针对热连轧机组必须保证恒张力轧制的特点，介绍卷取机自动控制系统的高精度、高响应的计算过程以及自动控制的实现方法。只有通过卷取机相关设备的变结构控制才能实现张力恒定，最终完成带钢卷取。关键词：恒张力；变结构控制；超前速度；滞后速度!"引言为超前速度，因此，为了使带钢更好的咬入芯轴进包钢薄板坯连铸连轧厂是从德国西马克公司行卷取，芯轴的速度也要设定为

2、超前速度，并且要和西门子公司成套引进的连铸连轧现代化生产稍大于夹送辊的速度。夹送辊咬钢加载后，夹送［"］线。该生产线轧机区域采用六机架四辊连轧机组辊由速度控制切换到力矩控制，使带钢以前向及两台地下卷取机，设计产量为!&’万()*，轧制范张力穿过夹送辊。围为宽度：&’$+!,-$..，厚度：!#"+"$..。该（0）芯轴建立张力，主要是轧机末机架、输出生产线"$$!年投产，如今年产量达到"’$万()*。辊道、夹送辊与芯轴之间的张力控制，夹送辊输出在如此高产的情况下，更要求各个环节的设备必后向张力以承担一部分卷取张

3、力，其方向与芯轴须达到最优自动化控制。其中热轧卷取机是十分相反。同时，芯轴由速度控制切换到力矩控制，通重要的设备，卷取机的设备控制水平的高低直接过调节电机的输出转距设定值，使带钢承受一定影响热连轧生产线的产量和带钢的质量。的张力并以此张力进行卷取。由于带钢已经建立为了能够深入地了解卷取机恒张力卷取的控张力，为了防止划伤带钢表面，助卷辊摆开远离带制过程，对卷取机的张力控制做了仔细地学习和钢。研究。（%）带钢尾部离开轧机末机架，主要是输出辊#"卷取机张力控制过程分析道、夹送辊与芯轴之间的张力控制，此时由于带钢卷取机

4、的主要设备有：输出辊道、夹送辊、助尾部已经离开轧机末机架，因此，带钢尾部和芯轴卷辊、芯轴，为了完成带钢卷取，控制系统必须控之间的张力要由速度差来提供，这样才能保持良制好相关设备的速度与力矩的实时自动切换，也好的卷型。夹送辊承担的后向张力增大，同时芯就是说要实现变结构控制。卷取机的张力控制过轴由力矩控制切换到速度控制，以同步速度运转，程有以下五个部分。助卷辊摆回到设定位置来控制带卷尾部的卷形，（!）带钢头部穿出轧机末机架，到达夹送辊之助卷辊与芯轴的距离由预计算卷径的大小来决前时，主要是轧机末机架与输出辊道之间的张

5、力定。控制，卷取机为速度控制运行方式，为了防止带钢（,）带钢尾部运行到夹送辊，主要是夹送辊与头部跳动，输出辊道以大于轧机末机架的超前速芯轴之间的张力控制，夹送辊由力矩控制切换到度运行，这样由于带钢前后有一定的速度差而产速度控制，以滞后速度运转，芯轴开始定位，最终生一个向前的张力，同时夹送辊、助卷辊、芯轴均带尾定位在,点钟位置，芯轴卷取完毕停止。以设定的超前速度运行。$"控制系统的组成（"）带钢头部运行到距夹送辊一定距离处时，卷取机为了满足“恒张力卷取”这一要求，自即夹送辊窗口，主要是轧机末机架、输出辊道与夹动控

6、制系统由12.*3456和12.789:(;*<(9:6:289［!］送辊之间的张力控制，此时夹送辊的速度已经变频器组成。12.*3456是0"位工程设计系统参////收稿日期："$$&=$,=",作者简介：于长志（!&-&=），男，内蒙古包头人，高级工程师，现从事设备管理工作。·%>%·《冶金自动化》6;;<年!6数产品，控制软件是应用全图形化!"#$%&编写，力矩控制曲线来实现的，卷取机的卷取过程中主软件编写能够充分考虑系统资源和控制系统实时要有两种控制方式，即速度控制和张力控制，这两性要求，合理分配各程序

7、的扫描时间。!’()*+,-种控制方式在一定条件下进行转换。卷取机控制主要负责完成数据处理、物料跟踪、张力控制、卷过程可分为5个部分。取机辊缝控制、芯轴膨胀以及介质系统控制等功（/）自动控制系统读取二级机发送的数据、操能，在此主要分析张力控制。传动部分采用西门作台输入的数据和经过实际测量值计算后的带卷子公司的交.直.交变频器，夹送辊电机和助卷直径数据。辊电机是变压变频调速，控制方式为电压.频率（6）利用这些数据，计算出电机应输出的速度［/］协调控制。当变频器接收到控制系统的速度设值和转矩值。定值后，通过变压变频

8、调速将会适时的向相关设（5）设定的速度值和转矩值经过调整后，送到备输出超前速度、滞后速度、同步速度。而芯轴电传动系统来控制卷取机电机运行。机较为特殊，采用西门子同步矢量控制的交.直卷取过程中，包含三个速度控制阶段，即超前.交变频器系统，包括0)1"2#-#’32变频器和励磁速度、同步速度和滞后速度。卷取机的夹送辊、助整流器（全数字处理器控制系统），励磁由/4位卷辊以及芯轴的速度依据卷取