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1、粗轧区控制功能规格说明书一：粗轧区工艺流程粗轧区以El立辊轧机和R1四辊粗轧机为核心。E1立辊轧机前配置有E1机前工作 辊道（一）一（六）和E1机前推床。R1轧机后配置有R1机后推床和R1机后工作辊道 （一）-（四）。在E1立辊轧机前还配有E1前高压水除鳞集管。经粗轧除鳞后的热板 坯进入E1前工作辊道，逐渐向El、R1轧机方向运动。板坯进入E1前工作辊道（一） 后，E1机前推床由等待位置向轧制线中心靠拢.在工作辊道（六）和板坯停止后，E1 机前推床对板坯实行对中夹持。在夹持位的瞬间推窗液压缸无杆腔压力陡增，由压 力继电器信号指挥推窗液压缸反向，推板向后退开0-50mm，由计算机、光电编码器 信
2、号可以调节退开量。在推床退开的同时启动E1机前辊道，对中后处于轧制线中心 的轧件被辊道送到E1立辊轧机。E1立辊轧机在轧件进入前，已经设定好立辊开口度，对轧件进行小于40mm的侧 压轧制。立辊轧机轧出后轧件经R1轧机入口机架辊，进入四辊轧机工作辊进行轧制。 由于坯长远大于E1和R1中心距，所以在E1和R1之间存在同时轧制的时间较长。由于 E1轧机主电机远远小于R1轧机的主电机，因此不允许R1轧机的轧制速度低于E1出口 速度，而必须保持R1和E1轧制同步或E1微微地被R1拉动。即是在R1与E1之间保持无 张力或微张力轧制。在R1轧机轧出之前R1后推床必须开到最大开口位置。当轧件完全离开R1轧件之
3、 后，R1机后推床向中心合拢将轧件再次对中。同样在对中夹持后，立即后退0-50mm， 引导轧件对中运行。当R1机后工作辊道反向后，轧件返回R1轧机进行第2道次的轧制。 在第2道次的返回轧制时，E1立辊轧机要后退每边约50mm，并反向运转。E1前推床更 要后退到完全打开位置 就这样对轧件进行往复轧制，在E1-R1轧机上要进行3-5 道次轧制，每单道次轧制时E1立辊轧机参与轧制，偶道次E1立辊轧机不参与轧制。由于板坯在E1-R1上的轧制时间较长，轧件表面在高温下会再次氧化，或者粗除 鳞箱除鳞未尽时，根据工艺需求在某些单道次前还可以利用E1立辊前高压水除鳞集 管，进行喷射高压水除鳞。E1机前推床和R
4、1机后推床的主要作用是使轧件对中，其强度设计按推力150KN。所以当轧件一旦咬入四辊粗轧机和E1立辊轧机后，是无法推 动轧件的。因而，推床夹持轧件要在轧件进入E1和R1轧辊之前，钢坯是停止在工作 辊道上。粗轧区的任务是把出炉的钢坯经过高压水除鳞，经E1/R1轧制，热卷箱卷取中 间带坯并开卷、带坯头尾调换后输送到精轧区。加热好的坯料，由出钢机托出放到 出炉辊道上，经粗除鳞箱除去炉生氧化铁皮后，由辊道送往El、R1组成的可逆粗 轧机组轧制（可逆轧制35道次，E1之前设有高压水除鳞装置可以用于清除粗轧阶 段产生的二次氧化铁皮）。 Rl 采用四辊可逆轧机，轧机本体具有较高的刚度，能够 提高中间坯的厚度
5、精度和板形质量。粗轧机组El、R1轧机的辊缝设有APC系统（即 自动位置控制系统）。为缩短车间长度，在 Rl 末道次粗轧机组具有与热卷箱连轧 连卷功能。二：粗轧区设备布置加热炉ininuunuiRHiiUHii .-iiimiiiniiuiHMD01AHMD02卜 AHMD03 HMD04 AAHMD05HMD06HMD07HMD08粗轧区设备布置示意图三：粗轧区完成任务粗轧区的任务是把出炉的钢坯经过高压水除鳞，经 VEl/Rl 轧制，热卷箱卷取中间带坯并开卷、带坯头尾调换后输送到精轧区。具体包括： 轧件跟踪 El机前辊道、粗轧机后辊道及粗轧机速度控制 粗轧除鳞水控制 粗轧区入口导板 APC
6、控制 立辊VE1开口度APC控制 平辊R1轧机的压下APC控制 粗轧机速度顺序控制粗轧机立/平辊间微张力控制热卷箱控制四：粗轧区功能说明41 区域跟踪粗轧区跟踪功能主要为粗轧设定和顺控服务。根据工艺布臵可将粗轧区分成以 下四个跟踪区：1号加热炉出口区，2号加热炉出口区，E1/R1区和热卷箱入口区。为了保证得到可靠的跟踪检测信号，关键 HMD 硬件上采用双备份，同时在软件 上还需进行真实性检查。42 D 辊道顺序控制E1 机前辊道、粗轧机后辊道需要和 VE1， R1 轧机紧密配合完成轧制。 E1 机前辊 道的功能为将钢坯运送到粗轧机，并配合粗轧机轧制钢坯。E1 机前辊道、粗轧机后辊道辊道的顺序控
7、制要保证辊道在不同的轧制条件下与 相应的轧机在速度上同步。以保证良好的运送板坯。轧机前后辊道在以下三种不同情况下采用不同的控制逻辑： 可逆轧机输入区运送的拟作第一道次轧制的钢坯； 正在可逆轧机上轧制； 轧机输出区运送已完成末道次轧制的钢坯。43 可逆轧机 R1 的顺序控制当粗轧区各种联锁条件都满足后，选择自动或半自动控制,此时每块钢的轧制道 次数及各道次的咬钢速度、轧制速度、及抛钢速度设定值由过程机或 HMI 上设定。R1的速度控制如图所示。在不同时刻送出R1的速度设定值。在钢坯还未到来时， 轧机以空转速度（等待速度）运行；当钢坯使 E1 前的热金属检测器 HMDON 时， R1 开始以咬钢速
8、度运转，准备把钢材咬入；当钢材咬入到 R1 时，此时设立两个软件定 时器，一个叫开始加速定时器设为 T ,一个叫开始减速定时器设为 T 。开始加速定 a1 d1时器所设的时间很短，当R1负荷继电器信号ON即R1咬入钢坯延时T后升速至轧a1 制速度运行。开始减速定时器设臵的目的是保证在钢材尾部离开 R1 轧机时，其速度恰好等于抛钢速度，当开始减速定时器时间到时，送出抛钢速度直至抛钢。当 R1负荷继电器信号OFF时，R1减速为零。然后立即进行R1 APC和R1前后推床位置APC定位控制，在 APC 定位完成后， R1 准备偶道次反向轧制并升速至反向咬钢速度信 号且以此速度运转，当钢材从反方向又进入
9、 R1 时，这时和正方向相同，同时为反方 向设立 T 和 T （每道次二者数值不同），当钢材在反方向离开 R1 时， E1 侧压 APCa2 d2完成， R1 压下 APC 完成， R1 前后推床位置 APC 完成，此时 R1 又进行正方向轧制，情况又和第一道次完全一样，如此循环。可逆轧机 R1 轧制速度曲线图中：V :轧机空转速度（等待速度）0V ：第 i 道次咬钢速度AiV ：第 i 道次轧制速度BiV ：第 i 道次抛钢速度Cia： 加速度44 粗轧区 APC 控制自动位置控制（APC ）系统是指在指定的时刻将控制对象的位置自动地调节到预先由过程机或是 HMI 给出的目标值上，使调节后的
10、位置与目标值之差保持在允许的 误差范围内。电动 APC 各回路均以速度电流双闭环，并且将有关参数整定好等效为一个惯性 环节，然后在外部加上位臵控制器和位臵检测器。其中位臵控制器为一个非线性的 比例环节。框图如图 2.6-3 所示。图2.6-3位置采样控制系统动态框图图2-10位置米样控制系统动态框图其中D(S)计算机数字控制器，上H 为采样保持器，是双闭环系统等S1 + T Sm1效传递函数，-为位置反馈压下螺丝等。S45 除鳞箱控制粗轧区粗轧机除鳞辊道和粗轧机前设有高压水除鳞装置。其控制方式分为自动 方式和手动方式，手动时由人工通过操作开关直接开启高压水喷嘴；如果选择为自 动方式，粗轧机除鳞
11、辊道除鳞(DESC1 )由热检控制自动喷淋，粗轧机前除鳞(DESC2 ) 则在奇道次轧制时根据测温仪检测温度和热检来控制自动喷淋。46 微张力控制E1 立辊轧机和 R1 可逆轧机进行奇数道次轧制时形成连轧；在 R1 偶数道次轧制 时 E1 立辊打开空过。在 R1 和 E1 连轧时，以 R1 轧机速度为基准，根据秒流量相等 的原则，对 E1 进行速度设定和调节。即V = ( 1-8)VE1R1其中：8 -压下率( 08 1)R1 轧机各个道次速度设定值(包括咬钢速度、轧制速度、抛钢速度)不同， E1 的速度应随R1轧机的速度变化而变化。E1立辊轧机和R1可逆轧机进行奇数道次轧 制时形成连轧，通常
12、在二者之间需要保持一定张力。因为钢坯表面不均匀及通体各 段温度不可能完全一致，在轧制过程中，二者之间中间坯的张力就会不断发生变化， 特别是在轧制的后几个道次，中间坯的厚度越来越薄，张力的变化将会直接影响中 间坯的宽度；因此，需要采取措施将此张力控制在合理的范围内，以保证产品的质 量，减少事故发生。微张力控制的关键，在于如何去比较准确的检测出张力，并能保证一定精度， 然后再去对张力进行控制。粗轧区El、R1 (包括E2、R2)双机架连轧微张力控制的 方法目前一般采用头部力臂记忆(轧制力轧制力矩比记忆)的方法，由于张力对轧 制力及轧制力矩的影响不同，而温度对轧制力及轧制力矩的影响基本相同，因此采
13、用轧制力轧制力矩比法后可消除温度波动对张力控制的影响。轧制力轧制力矩比法可用下述公式表示：粗轧 E1、R1 轧机微张力控制示意图G = 2PL + R(T + T )BF式中：P为轧制力；L为轧制力的力臂；R为轧辊半径T ，T 为后张力和前张力BF由此，可得轧制力轧制力矩比：GR二 2 L + (T - T )P P B F当轧机咬入第一机架而尚未进入第二机架时，T = T = 0,此时，记忆的值BF为：G = 2 LI P丿0上式中,下标0表示无张力状态下的轧制力轧制力矩比。当咬入第R1机架后机架间产生张力，此张力即为E1机架前张力tf ,轧制力轧制力矩公式成为：2LRx TPF(G =2
14、L -F1 P丿KK由于2L = (G / P) 0 ,所以=1r g r g F =| P丿 P丿0KPX KR上式中，下标 k 表示带钢咬入 R1 机架后对 E1 机架参数的第 k 次采样值，张力 偏差为：T 为微张力目标值算得AT后，通过PI调节器对E1机架速度进行控制，即可实现El、R1之间的微张 力控制。五：Rl、E1轧机前后设备工艺号、技术性能、操作及连锁要求5l El 机前工作辊道(六) (工艺号：34)1) 用途：接、送轧件，实现粗轧机组可逆轧制。2) 主要技术性能：( 1 )辊数： 16 个。( 2 )传动方式：交流调速电机单独传动。(3 )辊子线速度:1.15.5m/s。3
15、 )操作要求：( 1)手动或自动控制， 4CS 操作。手动：人工起停辊道。 自动：根据检测到的板坯信号，起动或停止辊道运行。( 2 )正反转，频繁起制动，小时接电次数： 600 次。( 3)可单动，也可与 E1 机前辊道(一)(五)联动。（4）辊子线速度与 E1 或 R1 线速度同步（正向或反向轧制时），奇数道次时要考虑 对辊子线速度“牵引补偿”。4）数量：一组。52 E1 机前工作辊道（五） （工艺号：35）1）用途：接、送轧件，实现粗轧机组可逆轧制。2）主要技术性能：辊子数 15个，其余同工艺号 343）操作要求：（1 ）手动或自动控制，4CS操作。手动：人工起停辊道。 自动：根据检测到的板坯信号，起动或停止辊道运行。（ 2 ）正反转，频繁起制动，小时接电次数： 600 次。（ 3）可单动，也可与 E1 机前辊道（一） （四）及（六）联动。（4 ）辊子线速度与E1或R1线速度同步（正向或反向轧制时），奇数道次时要考虑
