自動速度控制全連續(xù)冷連軋機(jī)自動速度控制系統(tǒng)

連續(xù)冷連軋機(jī)的自動速度控制系統(tǒng)要求通過活套分離開卷運(yùn)行過程和軋制運(yùn)行過程以實(shí)現(xiàn)全連續(xù)軋制。由于停機(jī)時間的減少，生產(chǎn)效率大幅提升。

自動速度控制速度控制系統(tǒng)

速度控制系統(tǒng)是五機(jī)架冷連軋計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)的一個功能組成部分，包括二級速度設(shè)定系統(tǒng)、一級給定值處理系統(tǒng)和零級執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個部分。

二級系統(tǒng)根據(jù)來料參數(shù)，選擇軋制規(guī)范，通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行設(shè)定計(jì)算，得到各架出口帶鋼線速度；考慮前后滑動后，得到各機(jī)架工作輥線速度的設(shè)定值。設(shè)定值是本卷鋼軋制過程中此工作輥運(yùn)行速度的最高值。一級TDC 根據(jù)二級自動速度控制信號、一級速度控制信號控制軋機(jī)區(qū)主令速度ZLs的大小，乘以設(shè)定值得到實(shí)時速度設(shè)定值，并考慮厚調(diào)、張力控制環(huán)節(jié)的速度調(diào)節(jié)量后，進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)化得到實(shí)時速度給定值，發(fā)送給6RA70，完成軋機(jī)區(qū)速度控制。6RA70接收速度給定值控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，并將電機(jī)實(shí)際參數(shù)反饋給一級TDC，再發(fā)送到二級HMI進(jìn)行 生產(chǎn)過程監(jiān)控。

全連續(xù)冷連軋機(jī)速度控制有兩種運(yùn)行方式 ,整機(jī)方式和分區(qū)方式。操作工可以通過軋機(jī)主控臺的按鈕進(jìn)行兩種運(yùn)行方式的切換整機(jī)方式時，活套不投入使用，整條生產(chǎn)線共用一個主令速度ZLs。此時，開卷區(qū)電機(jī)速度的升降同步跟隨軋機(jī)區(qū)速度的升降，即開卷區(qū)主令速度KLs=ZLs。開卷區(qū)速度控制按鈕不起作用，KLs和ZLs由軋機(jī)主控臺速度控制按鈕控制。整機(jī)方式只是在調(diào)試或活套系統(tǒng)出現(xiàn)故障時使用，此時為五機(jī)架冷連軋，并非全連續(xù)軋制。

分區(qū)方式時，活套投入使用，整條生產(chǎn)線存在兩個主令速度KLs和ZLs。此時，開卷區(qū)主令速度KLs由二級開卷速度自動控制信號和開卷主控臺速度控制按鈕控制，軋機(jī)區(qū)主令速度ZLs 由二級軋機(jī)速度自動控制信號和軋機(jī)主控臺速度控制手柄控制。分區(qū)方式進(jìn)行速度控制時，實(shí)現(xiàn)全連續(xù)冷連軋，生產(chǎn)效率高于整機(jī)方式。

自動速度控制開卷區(qū)速度控制

開卷區(qū)有7臺直流電機(jī)，根據(jù)速度運(yùn)行方式的不同，各個電機(jī)的速度設(shè)定方法有所變化。整機(jī)方式時，軋機(jī)區(qū)220站將軋機(jī)入口帶鋼實(shí)時線速度設(shè)定值V0(線速度設(shè)定值和ZLs相乘) 發(fā)送給開卷區(qū)110站，作為速度設(shè)定基準(zhǔn)值進(jìn)行開卷段的速度控制。開卷區(qū)活套卷揚(yáng)機(jī)不投入，其余各個傳動輥通過線速度差來完成帶鋼的張緊，其線速度設(shè)定系數(shù)如下：CS2-0.99、CS1-0.98、RS2-0.97、RS1-0.96、KJ-0.95；將V0和各速度系數(shù)相乘，得到各個輥的實(shí)時設(shè)定線速度，根據(jù)傳動比和輥徑等進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)化后，得到實(shí)時速度給定值發(fā)給相應(yīng)的6RA70進(jìn)行控制。開卷區(qū)和軋機(jī)區(qū)的速度變化同步，此時開卷區(qū)焊接停車、軋機(jī)區(qū)換輥停車、以及軋機(jī)區(qū)升降速等操作影響全線，造成停機(jī)時間過長，生產(chǎn)效率較低。

分區(qū)方式時，出口張力S輥組的速度設(shè)定和整機(jī)方式時相同，活套卷揚(yáng)機(jī)和其余各個傳動輥的速度設(shè)定通過開卷區(qū)主令速度KLs實(shí)現(xiàn)。軋機(jī)區(qū)220站將軋機(jī)入口帶鋼線速度設(shè)定值發(fā)送給開卷區(qū)110站，作為速度設(shè)定基準(zhǔn)值進(jìn)行開卷段的速度控制。入口張力輥RS2、RS1、和開卷機(jī)KJ的速度系數(shù)不變，速度系數(shù)和速度設(shè)定基準(zhǔn)值相乘得到各自的穩(wěn)定線速度設(shè)定值，乘以高速沖套系數(shù)后得到這幾個傳動輥的線速度設(shè)定值。開卷區(qū)根據(jù)二級速度控制信號、開卷主控臺上的速度控制按鈕得到開卷區(qū)主令速度KLs。KLs和各個傳動輥的線速度設(shè)定值相乘得到實(shí)時線速度設(shè)定值，參數(shù)轉(zhuǎn)化后，得到實(shí)時速度給定值發(fā)送給相應(yīng)的6RA70進(jìn)行控制。對活套卷揚(yáng)進(jìn)行速度設(shè)定時，根據(jù)入口張力輥RS2和出口張力輥CS1的速度差、活套層數(shù)得到其實(shí)時設(shè)定線速度，參數(shù)轉(zhuǎn)化得到實(shí)時速度 給定值發(fā)送給對應(yīng)的6RA70進(jìn)行控制。

介紹卷取輸出輥道的自動速度控制系統(tǒng)和輥道的4種速度模式，分析了輥道速度模式之間切換的時序和對帶鋼卷取的影響。

自動速度控制輥道自動速度模式

輥道速度控制系統(tǒng)中，根據(jù)輥道速度和帶鋼速度的不同，把輥道分為了超前模式、滯后模式、同步模式和滯后模式。帶鋼速度又稱基準(zhǔn)速度，在該控制系統(tǒng)中帶鋼的速度來源有2 個，在末機(jī)架沒有拋鋼時，末機(jī)架電機(jī)編碼器反饋的實(shí)時速度就是基準(zhǔn)速度，在末機(jī)架拋鋼的瞬間，帶鋼的拋鋼速度會作為記憶速度賦值給基準(zhǔn)速度。

超前模式：輥道的設(shè)定速度大于基準(zhǔn)速度，這時可以根據(jù)2級設(shè)定的超前率得到輥道的超前速度，超前速度=基準(zhǔn)速度×（1 超前率）。

滯后模式：輥道的設(shè)定速度小于基準(zhǔn)速度，這時可以根據(jù)2級設(shè)定的滯后率得到輥道的滯后速度，滯后速度=基準(zhǔn)速度×（1 滯后率）。同步模式：輥道的設(shè)定速度等于基準(zhǔn)速度，即同步速度=基準(zhǔn)速度。

同步模式：輥道的設(shè)定速度等于基準(zhǔn)速度，即同步速度=基準(zhǔn)速度。

等待模式：輥道以系統(tǒng)設(shè)定的一個比較低的速度轉(zhuǎn)動，在1580熱軋線中，這個速度為60m/min。

自動速度控制不同速度切換的時序

速度控制對帶鋼卷取的成型有重要的意義，為了讓帶鋼平滑不起套，就得保證輥道在合適的時機(jī)進(jìn)行模式之間的切換，1580生產(chǎn)線程序中設(shè)定的速度模式的切換時序如下：

（1 ）滯后模式：當(dāng)卷取機(jī)卷筒上有帶鋼，并且精軋機(jī)末機(jī)架拋鋼后，輥道處于滯后速度。由輥道滯后模式的聯(lián)鎖條件可知滯后模式有以下聯(lián)鎖條件：輥道得處于自動速度控制模式；跟軋機(jī)方面的聯(lián)鎖條件滿足，即精軋機(jī)F6咬鋼信號消失或末機(jī)架有拋鋼信號。這時帶尾所在的輥道以及該輥道以后的輥道都以滯后速度運(yùn)行，該輥道前面的輥道處于等待模式。

（2 ）等待模式：當(dāng)精軋機(jī)和卷取機(jī)都沒有帶鋼，輥道處于等待模式。由輥道等待模式的聯(lián)鎖條件可知等待模式有以下聯(lián)鎖條件：輥道得處于自動速度控制模式；第一個精軋機(jī)機(jī)架和末機(jī)架都沒有咬鋼信號；卷取機(jī)前的熱金屬檢測器沒有檢測到帶鋼信號。

（3）同步模式：卷取機(jī)和精軋機(jī)之間有帶鋼時輥道處于同步模式。由輥道同步模式的聯(lián)鎖條件可知同步模式有以下聯(lián)鎖條件：有卷取機(jī)選擇信號；所選擇的卷取機(jī)產(chǎn)生負(fù)荷信號；末機(jī)架沒有拋鋼信號。

（4 ）超前模式：帶鋼頭部離開精軋機(jī)而未進(jìn)入卷筒，且輥道沒有處于滯后模式、等待模式或同步模式時，輥道就處于超前模式。 2100433B

自動速度控制，是指以速度（或轉(zhuǎn)速）作為被控制量的自動控制。連續(xù)冷連軋機(jī)的自動速度控制系統(tǒng)要求通過活套分離開卷運(yùn)行過程和軋制運(yùn)行過程以實(shí)現(xiàn)全連續(xù)軋制。由于停機(jī)時間的減少，生產(chǎn)效率大幅提升。

速度控制系統(tǒng)是五機(jī)架冷連軋計(jì)算機(jī)自動控制系統(tǒng)的一個功能組成部分，包括二級速度設(shè)定系統(tǒng)、一級給定值處理系統(tǒng)和零級執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個部分。

二級系統(tǒng)根據(jù)來料參數(shù)，選擇軋制規(guī)范，通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行設(shè)定計(jì)算，得到各架出口帶鋼線速度；考慮前后滑動后，得到各機(jī)架工作輥線速度的設(shè)定值。設(shè)定值是本卷鋼軋制過程中此工作輥運(yùn)行速度的最高值。一級TDC 根據(jù)二級自動速度控制信號、一級速度控制信號控制軋機(jī)區(qū)主令速度ZLs的大小，乘以設(shè)定值得到實(shí)時速度設(shè)定值，并考慮厚調(diào)、張力控制環(huán)節(jié)的速度調(diào)節(jié)量后，進(jìn)行參數(shù)轉(zhuǎn)化得到實(shí)時速度給定值，發(fā)送給6RA70，完成軋機(jī)區(qū)速度控制。6RA70接收速度給定值控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，并將電機(jī)實(shí)際參數(shù)反饋給一級TDC，再發(fā)送到二級HMI進(jìn)行 生產(chǎn)過程監(jiān)控。