冷軋鍍鋅光整機延伸率控制模式的解析與優化

韓貴德

(唐山首信自動化信息技術有限公司京唐運行事業部，河北 唐山 063000)

1 延伸率控制策略

1.1 延伸率模式

1700鍍鋅光整機模式主要分為3種：(1)無輥模式，一般在調試冷試車的時候使用；(2)延伸率模式，一般生產過程中均使用此模式；(3)恒軋制力模式，一般在生產過程中，光整機更換工作輥使用此模式。

延伸率模式又分為2種：(1)軋制力模式，一般1700鍍鋅在生產過程中均使用軋制力模式；(2)軋制力+張力模式，此模式只有在生產特殊鋼種時使用。

延伸率模式如下圖1所示：

1.2 張力輥速度設定值計算

在光整機入出口側分別安裝有5#張力輥和6#張力輥組，通過進出軋機前后，張力輥速度設定值不同，計算延伸率實際值的變化。入口側速度來自于5#張力輥2#輥，出口側速度來自于6#張力輥1號輥，入出口側速度均通過現場編碼器到MFM450計數器模塊，最終通過計算得到延伸率實際值。

光整機延伸率模式控制圖如下圖2所示：

光整機入出口張力輥速度設定值計算公式如下：

V_entry=VL+ V_entry_Tech

VL=線速度設定值

V_entry_Tech=E_entry_Tech(延伸率補償值)+T_entry_Tech(張力補償值)

E_ entry _Tech=光整機延伸率設定值*光整機入口側為線速度(VL)

T_entry_Tech=光整機入口側張力實際和設定值偏差輸出值。

V_exit=VL+ V_exit_Tech

VL=線速度設定值

V_exit_Tech=E_exit_Tech+T_exit_Tech

E_exit_Tech=光整機延伸率設定值*(光整機入口側線速度(VL)

T_exit_Tech=光整機出口側張力實際和設定值偏差輸出值。

1.3 延伸率實際值計算

帶鋼延伸率是帶鋼在張力和軋制力的作用下，物理長度被拉伸，產生一定的形變，通過張力輥一些參數計算，最終得到帶鋼長度的形變比值。計算公式如下：

在特定時間內，進入軋機前后帶鋼長度發生的形變比就是帶鋼延伸率實際值，計算公式4如下：

|Delta_Impuls|=前后計數器模塊的差值

Pi=3.141593

D=張力輥直徑

Eval=固定常數

Impuls/Rev=編碼器脈沖分辨率

Gear_Ratio=張力輥齒輪比

L_Old=前一個掃描周期內帶鋼長度變化

L_Entry=入口側帶鋼長度變化

L_Exit=出口側帶鋼長度變化

經過計算后的延伸率，累計10個周期，取平均值，增加精確度，如下公式5所示：

1.4 軋制力設定值計算

在生產過程中，軋制力參數對光整機延伸率穩定性影響很大，通過增加軋制力，增大光整機帶鋼形變量，進而來提高延伸率。軋制力設定值計算如下公式6所示：

Roll_Force_SET= Roll_Force_SET_L2+ELO_output

Roll_Force_SET_L2=軋制力二級設定值

ELO_output=延伸率控制器PI輸出的補償

2 延伸率控制優化

2.1 調整延伸率濾波、設定值計算方法

在焊縫通過光整機時，延伸率產生一定的波動，造成帶鋼邊部缺陷，通過調整延伸率濾波周期由0.2 s改為0.3 s；對延伸率設定值的計算重新做補償，當產線在升速過程時，延伸率實際值大于設定值，延伸率設定值用實際設定值減去0.01 s；當產線在降速過程時，延伸率實際值小于設定值，延伸率設定值用實際設定值加0.01 s；經過此模型調整，帶鋼焊縫通過光整機時消除延伸率波動，提高帶鋼成材率。

2.2 增加延伸率模式下軋制力速度前饋補償

經過現場帶鋼板型檢測，產線速度對延伸率模式有很大的影響，增加延伸率模式下軋制力的速度前饋補償，將延伸率PI控制輸出值，加上速度前饋補償，最終和值附加給軋制力設定值，通過速度前饋補償，消除產線速度對延伸率控制的影響。公式7如下所示：

v=產線速度設定值；135=產線最大速度

3 結語

光整機延伸率模式對產線帶鋼質量起著舉足輕重的作用，本文針對延伸率模式控制策略進行解析，通過控制系統優化，消除帶鋼焊縫通過光整機延伸率波動情況，為鍍鋅產線的順穩運行奠定基礎。