粗轧区控制能说明书

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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E1、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 信号可

2、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 后

3、，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R1机后

4、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）。R1采用四辊可逆轧机，轧机本体具有较高的刚度，能够 提高中间坯的厚度精度和板形

5、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除鳞箱 El立辊、HMD0lAHMD02 AHMD03 HMD04 AHMD05HMD06HMD07HMD08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VE1/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。具体包括： 轧件跟踪 E1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

6、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。根据工艺布置可将粗轧区分成以 下四个跟踪区：1号加热炉出口区，2号加热炉出口区，El/R 1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。4. 2 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

7、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。4. 3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HMD ON时，R1 开始以咬钢速度运转，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

8、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。开始减速定时器设置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APC a2

9、 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，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4. 4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，然后在外部加上位置控制器和位置检测器。其中位置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

10、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，匕工为采样保持器，匚是双闭环系统等S1 + T Sm效传递函数，丄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

11、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-e） VE1R1其中：-压下率（01）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

12、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 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：-Tf)当轧机咬入第一机架而尚

13、未进入第二机架时，Tb = Tf = 0,此时，记忆的值为：兀二 2 L0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、，轧制力轧制力矩公式成为：Kr g 2 L -p丿K由于2L = (G / P)0 ,所以上式中，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5. 1 E1机前工作辊道(六)(工艺号：34)1) 用途：接、送轧件，实现粗轧机组

14、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/so3) 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El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。5. 2 E1机前工作辐道（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、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 对辊子线速度“牵引补偿”。4）数量：一组。5. 3 E1机前工作辐道（四）（工艺号：36）1）用途：接、送轧件，实现粗轧机组可逆轧制。2）主要技术性能：同工艺号353）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） （三）及（五） （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 对辊子线速度“牵引补偿”。4）数量：一组。5. 4 E1机前工作辊道（