单机架可逆轧机秒流量控制用于冷轧硅钢

2017-04-20王天生潘恒韬

设备管理与维修 2017年11期

刘涛，王天生，潘恒韬

（中冶南方（新余）冷轧新材料技术有限公司，江西新余 338025）

0 前言

中冶南方（新余）冷轧新材料技术有限公司单机架六辊可逆轧机投入生产35ZW300G牌号0.35 mm的硅钢产品中时存在成品厚度偏差大的情况。0.35 mm目标厚度的五道次成品厚度偏差长期维持在±7 μm，无法达到市场要求。针对这一状况，公司进行长期数据跟踪和分析，对一级的AGC控制程序进行细致研究，发现在四、五道次时秒流量的控制波形存在幅值偏、小相位角不匹配的情况。根据这一分析对秒流量控制参数进行调整，增大秒流量幅值并修改相位角。经过修改，秒流量控制的效果获得极大加强，成品道次的厚度偏差被减小到±3 μm，厚度控制精度得到显著提升。

1 秒流量控制的基本原理

秒流量相等是秒流量控制的依据原理：入口厚度×入口速度＝出口厚度×出口速度，即 v＇h0＝vh。对带钢段 h（0入口厚度）实测后通过延迟，当实测h0的带钢段进入变形区时根据此时实测的v（＇入口速度）及v（出口速度）即可精确得到此带钢段的变形区出口厚度。中冶新材六辊轧机的秒流量控制逻辑是根据激光测速仪的速度信号计算出初步的轧后带钢厚度，加上修正值（可由测厚仪信号修正或通过经验公式计算）得到经修正的计算厚差。根据这个计算厚差，转化为需调节的辊缝量，使用比例积分控制器计算得到控制量，经限幅后最终输出执行。

2 厚度数据及AGC控制系统分析

在单独使用秒流量控制的时候发现1个现象，由图1可以看出，在投入秒流量AGC控制时，出入口测厚仪所测得的纵向厚差曲线具有高度的相似性，可以说是完全遗传了入口厚度曲线。此时的秒流量控制曲线无法改变带钢的厚度曲线，据此可认为秒流量的辊缝调节幅值偏小无法起到足够的作用。同时经过比对计算秒流量控制曲线的相位角略微滞后于实际波形，因此需要将控制波形的相位整体提前。

图1 厚度曲线

3 秒流量的参数调节修改

PIC块为比例积分器，其内部管脚如图2所示，当前管脚中 IC＝0，EN＝1，S＝0，HI＝1，根据 PIC 块真值表可以知道，目前比例积分器的并未发挥积分作用，仅具有比例控制作用。W1管脚输入为修正后的出口厚差值，根据此PIC块作用可知，当前输出 Y＝（[W1+W2）－（X1+X2）]×KP，KP＝0.05，Y值为秒流量控制的未经补偿的液压缸动作修正值。因此可以通过修改KP的设定值来达到改变幅值的目的。在此将其KP值由原有的0.05改为0.8。

图2 系统PIC控制块

图3为模拟量队列块其管脚如图所示。XDH管脚为入口测厚仪实际测量厚度，XV管脚为入口段实际速度，D管脚为入口测厚仪至工作辊距离，TAD管脚为队列输出延迟时间。当前秒流量的输出波形滞后，可通过修改TAD管脚的值将入口测厚仪队列输出延时减少。在此将原有的延时时间20 ms改为0 ms。将整个秒流量控制波形提前。

4 结论

中冶新材公司35ZW300G 0.35 mm牌号的硅钢产品长期存在成品厚度偏差大，成品厚度偏差长期维持在±7 μm的情况。经过数据跟踪和控制原理分析，确定了秒流量控制参数存在不合理的情况。通过加大输出幅值、调整控制波形相位角等方式加强了秒流量控制的效果。经过此次调整成品道次的厚度偏差被减小到±3 μm，厚度控制精度得到显著提升，从而解决了高牌号硅钢厚度控制不理想的问题。