天铁1750mm热轧线粗轧机辊缝标定计算

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1、天铁1750mm热轧线粗轧机辊缝标定计算【摘要】本文介绍了天铁1750mm热轧线粗轧机辊缝标定相关计算公式，为TCS控制系统提供计算数据，实现了辊缝自动标定功能。确保了热轧线中间板坯的厚度控制精度。【关键词】粗轧机辊辊缝标定TCS控制系统1.引言天铁1750mm热轧线设备，主要由1架粗轧机、7架精轧机和2台卷曲机组成。粗轧机自动控制系统分两级控制，包括一级基础自动化系统和二级过程控制系统。粗轧机为四辊可逆轧机，其辊缝控制主要通过调节上辊压下量来实现，下辊无上抬功能。粗轧机辊缝位置控制包括电动位置控制（EGC）和液压位置控制（HGC）

2、两部分。电动位置控制进行粗调，液压位置控制进行精调。在粗轧机的传动侧和操作侧各装有1台压下电机和1个压下液压缸，电动压下和液压缸分别通过绝对值位移传感器进行位置检测。两侧压下电机由独立的传动装置进行驱动，压下液压缸通过伺服阀进行闭环控制。本文主要讲述了粗轧机辊缝自动标定的过程和在轧机辊缝自动标定时，如何实现相对轧制力、辊缝位置、辊缝倾斜的零点标定，并介绍了相关的计算公式。2.辊缝标定理论辊缝标定功能包括轧机调零和轧机刚度测定两部分内容。这些标定过程需要在轧机更换完工作辊或支撑辊后进行。当轧机辊缝标定和轧机刚度测定完成后，轧机才能具备

3、生产条件。2.1轧机调零轧机调零的目的就是确定在零辊缝时，粗轧机压下丝杠和液压缸的绝对位置。以便在生产过程中换算为相应辊缝值下压下设备的目标位置。同时，为了消除机架和机械方面带来的误差，粗轧机可以通过轧机调零，实现轧机的自动调平。2.2轧机刚度测定为了实现精确的辊缝控制，就必须掌握机架和轧辊本身的刚度特征。通过记录载荷升降过程中相关的测量数据，进而确定轧机的刚度值。在轧机刚度被确定后，载荷和液压缸位置等数据被保存，从而为生产过程中辊缝的位置控制提供补偿。3.轧机标定及相关描述3.1粗轧机压力的计算方法粗轧机的主要设备包括上下工作辊、

4、上下支持辊、上下工作辊节轴、压下螺丝装置、液压平衡装置和液压厚度控制装置。粗轧机压力主要通过压力传感器来进行测量，轧制力检测示意图如图1所示。图1粗轧机轧制力检测示意图轧制力计算公式如下：79式中：FR,DS——传动侧轧制力FR,OS——操作侧轧制力FH,DS——传动侧液压缸压力FH,OS——操作侧液压缸压力FTOP_WR,BAL,DS——传动侧上工作辊平衡力FTOP_WR,BAL,OS——操作侧上工作辊平衡力FTOP_BUR,BAL,DS——传动侧上工作辊平衡力FTOP_BUR,BAL,OS——操作侧上工作辊平衡力FTOP_BUR

5、,G——上支撑辊重力FTOP_WR,G——上支撑辊重力FTOP_WR,G,SP——上工作辊节轴重力3.2粗轧机辊缝控制的坐标系统对于轧机而言，位置控制和辊缝控制的区别在于其建立在不同的坐标系统当中。通过坐标方程的转换即可以实现位置和辊缝之间的相互转换。为了检测当前设备的实际位置，需要定义一个坐标系统，其坐标零点以机械设备（压下螺丝和液压缸）的最大开口度为坐标零点，根据图2可以得出以下位置计算方程。PACT_P=PSCREW_P+PHGC_P-PZERO_P其中：PACT_P——上工作辊实际位置PSCREW_P——压下螺丝位置PHGC

6、_P——液压缸位置PZERO_P——坐标零点位置图2轧机位置坐标系统如果以粗轧机下工作辊的上表面为坐标零点，即可得出轧机辊缝计算方程：GGAP=GOFFSET-PACT_P式中：GGAP——实际辊缝79GOFFSET——标定的行程范围PACT_P——压下实际位置3.3粗轧机辊缝标定过程粗轧机辊缝标定可在操作画面上进行启动。轧机标定前需要满足标定的相关辅助条件，并需要对工作辊直径、支承辊直径、垫片厚度等相关应用数据进行确认。粗轧机辊缝标定过程主要包括以下几个步骤。3.3.1标定开始在粗轧机更换完工作辊或支撑辊后，操作人员可以通过操作画

7、面确认粗轧机是否具备标定条件。如果标定条件满足，操作人员可通过操作画面上的标定启动按钮启动粗轧机标定过程。3.3.2标定准备条件满足控制系统判断标定条件是否满足，同时根据当前辊径数据控制压下装置到达一个初始位置（默认为50mm），同时控制液压缸保持在缸体的中间位置，以保证液压缸可进行伸出方向和回缩方向的位置控制。3.3.3轧制力标定标定准备条件满足后，上下工作辊之间存在空隙。此时，控制系统记录当前压力传感器的压力值，并将该压力值作为粗轧机零轧制力的补偿值，同时将当前轧制力修正为零，完成轧制力标定过程。其中，轧制力补偿值为上工作辊平衡

8、力和支撑辊平衡力在消除上支撑辊重力、上工作辊重力和上节轴重力后的平衡力偏差值。在力标定过程中，传动侧和操作侧分开进行计算。轧制力标定完成后，可得出轧制力的计算方程为：FACT=FHGC-FOFFSET式中：FACT——实际轧制力FHG