卷取区控制Word文档下载推荐.docx
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在自动方式下正转，通过操作台面的手柄可以正、反转辊道。
在电气控制方面，热输出辊道对轧钢生产的影响主要是跳闸。
如果是一段辊道中个别辊子跳闸，影响相对而言较小，如果是一段辊道跳闸就有可能造成废钢。
引起跳闸的原因主要有：
由于辊道的速度变化较大引起电流的变化率大，或者由于辊道负载大而使电流超过额定电流一定的时间，或者由于电机或电缆的绝缘下降等。
二、侧导板控制
卷取机侧导板的作用是在卷钢时平行地引导带钢进入卷取机，在卷取的过程中无任使用位置方式或者是压力方式，都可以使带钢单边对齐，因此，侧导板在卷钢时对于卷形质量有很大作用。
1#卷取机侧导板的形状与其后面的卷取机侧导板有所不同：
1#侧导板前有一个漏斗形的引导导板，它有利于安全地将带钢引入夹送辊。
因此在使用1#2#卷取机时都用到1#侧导板。
侧导板是由两个平行的挡板组成，宽度范围600~1500mm，开闭通过液压伺服系统驱动。
两边各有一个伺服放大系统，驱动各自的伺服阀，实现侧导板的平移、短行程、振动等功能。
位置反馈是通过位移传感器，这个位移传感器装在液压缸内，压力反馈通过压力传感器实现。
因侧导板较长，故每一边的侧导板都装有一个保证其两端同步移动的机械装置，这个装置的精度在±
1mm。
在检修或紧急状态时可以通过旁通阀快速把侧导板打到最大位置。
侧导板的工作方式有位置控制和压力控制。
在等待来钢时，侧导板工作在位置方式，其单侧开口度设定如下：
W=WS/2+bSS1+bSS2+c+offset
WS：
带钢宽度。
bSS1和bSS2分别是短行程1、2的距离，bSS1=25mm，bSS2=20mm。
c为5mm，offset操作员根据实际情况或工作经验设定的附加值。
侧导板短行程的目的是为了带钢安全地进入侧导板并提高带钢的对中性。
短行程第一次动作是检测到带钢进入侧导板时。
侧导板单侧动作距离为25mm，两边一共50mm。
钢是否进侧导板一般是通过对带钢头部跟踪实现的。
当带钢出F6时，头部跟踪功能激活。
当MAXHEAD＞119.5M（使用1#DC）或MAXHEAD＞129M（使用2#DC），短行程1（SS1）动作。
当钢进夹送辊时，SS2动作，SS2动作完成后，侧导板和带钢接触。
当侧导板压力大于设定值，如果操作员选择的是压力调节方式，则侧导板调节方式将从位置调节方式变为压力调节方式。
为了更加有利于侧导板和带钢接触，卷筒有负载后，侧导板还有一次动作，一般为5mm，这是对侧导板位置的修正。
带钢尾部达到122m（选1#卷取机）或137m（选2#卷取机）时，压力调节方式变为位置调节，同时侧导板的开口度的设定值是此时的实际位置反馈。
带钢离开夹送辊时，侧导板恢复原来的设定值。
当使用2#DC时，1#侧导板只进行SS1，把钢顺利引入2#卷取机。
侧导板压力大小设定。
压力的大小以不把带钢夹得变形为原则。
目前，梅山主要采用两种计算侧导板压力方法，一个是希马克公司的。
这是列表方法，表格如下：
带钢厚度（mm）X
侧导板压力值（KN）Y
8
2
3
18
4
21
6
23
32
10
36
12
当给定带钢的厚度时，根据上面的表格就可以算出侧导板的压力给定。
公式如下：
OUT=yi+[（yi+1-yi）*（INPUT-xi）/（xi+1-xi）]这是一个插补计算。
另外一种压力计算方法是根据让侧导板承担总张力的比例来确定压力值，计算公式：
A=9.8*（2/G+0.1）*Ys/210
FORCE=A*G*W/2/M*PCT/100
其中:
A单位面积的张力
G带钢厚度
W
带钢宽度
M
侧导板与带钢之间的摩擦系数（0.15）PCT
侧导板承担总张力的比例10%，Ys带钢的屈服应力。
以上两种方法计算结果差别不大，一般在5KN左右。
目前热轧厂使用的是查表法。
上面公式计算出的结果是压力给定的基准，在实际的轧钢中压力给定操作员可以根据实际情况通过调整offset值来确定，一般总的压力设定在1t~3t之间。
在轧钢过程中侧导板应注意的事项。
1、机械方面侧导板安装要以轧线中心为对称轴对称，侧导板不能与辊子之间有摩擦以免影响电机正常运转。
2、侧导板标定要准确。
如果标定值与实际值相差较大，会出现夹死带钢，或者进入压力环延迟，对带钢头部卷形不利。
3、在投位置环工作时，应注意侧导板压力反馈，如果带钢头尾超宽极易把带钢卡死而废钢，这种情况发生过好几次。
如果出现这样的情况，通过台面的按钮可以干预，使侧导板工作在一个比较合适的位置或者压力下。
综上所述侧导板的顺序控制过程：
1侧导板控制启动而且准备好→2侧导板在打开位置→3控制器接受上位机新的带钢数据计算并把计算出的新的压力和位置基准值传到伺服控制系统→4侧导板到达新的位置→5发出侧导板准备好信号→6带钢头部到达侧导板短行程1动作→7带钢到达夹送辊短行程2动作→8卷筒咬钢侧导板进一步压靠并检测压力值→9侧导板压力到达设定值进入压力环→10带钢尾部进入，侧导板切换到位置环，位置基准是侧导板的反馈→11带钢离开夹送辊侧导板位置到达设定值，进入下一个循环。
三、夹送辊控制
夹送辊分为上、下夹送辊，上辊大直径900mm，下辊小直径500mm。
两个辊子分别用两个电机驱动，由于两电机的运转速度是相同的，所以下夹送辊有一个齿轮变速箱，变速比为1：
1.8。
夹送辊的作用：
1、在带钢卷取的开始阶段令带钢变向（弯曲）到达卷筒并将夹送辊和精轧末机架之间的带钢拉直。
2、在卷筒建立负载后夹送辊分担卷筒总张力的20%到25%左右。
3、精轧抛钢后承担由精轧末机架分担的那部分张力，即提供后张力。
为了能实现夹送辊的作用，我们要完成对夹送辊的下列控制：
1速度控制2、转矩控制3、位置控制4、压力控制。
1、速度控制与转矩控制。
卷筒未有负载之前，夹送辊在速度调节状态，速度控制器激活。
上、下夹送辊速度为精轧末机架速度加上一个附加值。
此速度附加值即夹送辊的超前率。
夹送辊速度的超前率大于辊道超前率，当卷筒建立负载后夹送辊进入转矩控制。
实现其分担张力功能。
转矩大小是通过UC系统计算产生的，它的值计算如下：
TRQ=TENREF*K*D/2Gr
其中：
TRQ
夹送辊转矩给定
TENREF
带钢总的张力给定
K
夹送辊分担的张力比例一般-0.2~-0.25
D夹送辊的直径（上夹900mm,下夹500mm）
Gr
齿轮箱减速比（上夹1下夹1.8）。
当夹送辊进入转矩控制以后，夹送辊超前率撤消，夹送辊速度下降并略低于带钢速度，这样速度调节器处于过调状态，转矩开始上升并到达设定值，此时的夹送辊电机处于发电状态。
当带钢尾部离开精轧F5机架，夹送辊切换到速度环，这时记忆切换时的精轧末机架速度值并把记忆值作为夹送辊的新的速度基准。
此时对夹送辊的转矩作限定，精轧末机架抛钢时夹送辊速度滞后投入以保证带钢获得足够的后张力。
夹送辊在这段时间内做的工作实际是完成带钢张力交接，带钢卷取张力由精轧末机架与卷筒之间建立转移到夹送辊与卷筒之间建立，在这个过程中出现理想的状况是在精轧末机架无张力抛钢。
夹送辊的减速。
根据控制要求，为了防止甩尾，让带钢尾部平稳地进入卷取机，要求带钢尾部速度较慢，目前我们设定进入夹送辊的速度为180mpm。
带钢的减速点不固定，它是根据带钢速度不同通过计算获得。
假如带钢以速度v运行，减速率为a（150mpm/s），减速点距离计算如下：
D=125-（v2-1802）/120a-t*v/60-G
G操作员根据实际情况设定的offset（m）t
减速反应时间0.1s
当尾部跟踪MAXTAIL大于D时，开始减速。
当带钢速度小于180mpm时没有减速过程。
2、夹送辊位置控制和压力控制：
夹送辊位置控制和压力控制是液压伺服系统驱动。
传动侧、操作侧各有一伺服放大器驱动伺服阀，位置检测元件用距离传感器，置于两个液压缸内来检测辊缝。
压力检测元件是压力传感器，两侧液压缸的盲端和杆端各有一个，共4个。
位置传感器的反馈量是数字信号，通过解码（灰码）来确定反馈值，压力传感器的反馈量是4~20ma的标准模拟量信号，经过计算得出实际的压力值。
如果选择某台卷取机，在等待来料时夹送辊处于位置控制方式并在下降位。
夹送辊的辊缝设定如下：
GAPREF=G-M+OFFSET
G带钢厚度M当带钢厚度大于2mm，取0.05G，当小于2mm时取0.1mm，offset是操作员给的附加值。
带钢进入夹送辊时控制方式切换到压力控制。
是否切换根据下列条件判断：
1、夹送辊的压力反馈大于49KN。
2、夹送辊的辊缝变化率大于140，即dg/dt大于140。
夹送辊进入压力控制以后，位置环开放。
在整个轧钢过程中压力给定分为三步。
1、头部压力。
头部压力的大小计算如下：
FRCREF=TENREF/（2*M）M是带钢与夹送辊的摩擦系数。
一般取0.2~0.25。
这个压力值可以使带钢进入夹送辊后形成张力。
2、当卷筒建立张力后压力值为一恒定值在50KN左右，一方面可以帮助带钢弯曲，另一方面让带钢在一个较好的状态下被卷取。
3、尾部压力。
带钢尾部离开首机架时尾部压力投入，它的大小等同于头部压力值，不过它不是阶跃的而是有斜坡。
带钢尾部离开夹送辊时切换到位置控制方式，判断带尾离开夹送辊有两种方法，1、当辊缝反馈小于0.7GAPREF（大于等于2.8的带厚）或小于0.3GAPREF（小于2.8的带厚）。
2、当尾部跟踪大于126m（1#，2#141m）时。
带尾离开夹送辊后夹送辊抬起，进入一个新的循环。
3、与夹送辊联动的设备包括斜槽导板和门。
门的作用有两个。
一是引导带钢进入斜槽导板，门的上升位开关信号是卷取机已做好卷钢准备的条件。
二如果卷取机没有准备好或没有被选中，门将防止带钢进入斜槽导板，而将带钢引导到下一台卷取机或带钢捕捉器，门在下降位信号是卷取机没有准备好的条件。
门闭合的条件1、inserv切掉。
2、夹送辊没有负载、在setup状态、卷取机没有准备好（助卷辊不在闭合位，卷筒不在预涨位，助卷辊没有投自动方式，卷取机的速度不同步，斜槽导板不在下降位等，以上条件并联）同时存在时3、在停止状态或者在卸卷状态。
以上3个条件有一个满足则门闭合。
如果选择的是2#（1#）卷取机当2#（1#）门在打开位时也发出让1#（2#）门闭合的请求。
如果门在闭合位，在下列情况下门打开1、在setup、ready、freebar状态3选1；
2助卷辊在in位；
3、卷取机在速度同步4、卷筒预涨5、下一块钢该机卷next信号6、在自动方式7、inserv投入8、任何一个卷取机都没钢9斜槽导板在下降位。
这9个条件都满足时发出门打开的请求。
门打开请求信号也是夹送辊下降请求信号，门闭合信号也是夹送辊上升请求信号。
斜槽导板是带钢进入卷取机通道的上侧面，将带钢导引到卷筒与1#助卷辊之间，当带钢建立张力后斜槽导板抬起，为卷钢提供足够的空间。
门的开闭是由一个双向电磁阀带动的液压缸驱动，斜槽导板的上升下降是由两侧的汽缸带动的。
在setup状态下有next信号时或者inserv，automd时斜槽导板下降，下降请求也是卷筒预涨请求信号。
在自动方式下卷筒有负载时就上升。
4、夹送辊的标定问题。
夹送辊的自动标定共12步。
在夹送辊标定时上下辊都以60mpm的速度运转，当上辊下降到辊缝20mm时下降速度变慢，消除震动对辊缝的影响，等待位置不能太小，不然有可能影响标定的精度。
然后对位置和压力进行标定，最后对辊缝进行调平。
在标定的过程中经常出现由于压力或位置超限或两侧位置差超限等使标定无法继续，这时我们可以先多动作几次再做手工标定，确认零辊缝，最后就可以做自动标定了。
5、夹送辊顺控步骤。
1传动准备好，速度控制器激活，以一个超前的速度运转，夹送辊在位置控制方式，上夹下降到位，斜槽下降，门打开，下夹锁紧→2钢进夹送辊，夹送辊进入压力环→3卷筒建立张力夹送辊超前率撤消，夹送辊进入转矩环，夹送辊以一恒定压力工作，斜槽上升→4精轧末机架抛钢，夹送辊进入速度环，滞后率投入，压力上升，承担原精轧末机架所负担的张力→5当带钢尾部到达减速点时以150mpm/s的减速率减速运行→6带尾离开夹送辊，切换到位置环，上升到等待位，门闭合。
四、卷筒控制（包括外支撑）
带钢的成卷在卷筒上完成。
卷筒的控制分涨缩径控制（位置控制）、速度控制和转矩控制。
涨缩径控制：
涨缩径控制通过液压伺服系统实现。
在卷筒涨、缩径时，通过液压推拉杆推动连接在推拉杆上的扇形块来完成。
推拉杆移动的距离通过一距离传感器检测。
距离传感器的反馈是4～20ma的标准电流。
卷筒涨径的大小与推拉杆的移动距离之间存在着固定的对应关系，但不是线性的。
是一个列表对应关系。
在新安装卷筒或者卷筒用了一段时间后，要对卷筒进行标定，标定的过程实际上是对表的修正。
当确定了对应表之后，就可以通过插补计算得出卷筒的直径。
假如距离传感器的反馈是Ama那么推拉杆移动的距离为（A-4）/16*67.5（mm）
涨缩径分为三部，预涨、过涨、完全收缩。
在卷钢之前，卷筒处于预涨位置。
这时卷筒直径在745mm，当然我们可以根据需要对之作一定的调整，不过范围不能太大。
卷筒处在预涨位是卷筒准备好的条件之一，不在预涨位是不允许卷钢。
当带钢被卷上1—1.5圈时，卷筒开始完全扩张，一直扩张到一定的压力或最大为止，并在整个卷钢过程中保持这个卷径。
带钢圈数的计算。
它是根据头部距离的跟踪实现的。
当带钢头部接近卷取机时也就是HMD检测到有钢时开始计算头部距离。
首先我们知道了HMD到夹送辊D1和夹送辊到1#WR的距离D2，这两个距离是固定的，如果再把规定打开圈数的周长计算出来，当带钢头部距离大于这三者之和时卷筒开始完全扩张。
在这里要注意的是D1的值。
带钢没有进入夹送辊时夹送辊是以一个超前的速度运转，因此D1值要考虑这个因素，如果超前率是10%，那么D1就是HMD到夹送辊距离的1.1倍。
头部距离计算公式：
Dh=A/4096×
πD来进行计算。
其中A是脉冲次数，D是下夹送辊直径。
在头部计算失败的情况下（包括HMD检测出现问题，头部激活信号没有等），卷筒的完全扩张还可以通过卷筒有载实现。
在卷筒实施完全扩张的过程中，首先卷筒涨径给定762mm，当卷筒直径反馈大于762mm时，给定增加到765mm。
从理论上讲，卷筒最大直径是762mm，但由于卷筒有时不保压，在卷钢的过程中出现缩径现象，另外一方面卷筒的标定不准确，因此给一个765mm，目的是为了保持卷筒的涨径稳定。
在这里需要说明的问题是，卷筒涨径到762mm时，并不表示头部没有卷紧，它只是必要条件而不是充分条件，头部没有卷紧主要看带钢头部状况，助卷辊辊缝是否合理，卷筒本身的工作状况，卷筒涨径的响应速度等条件。
如果卷筒涨径的响应没有调试好，会引起头塔，松卷等卷形质量问题，甚至会出现废钢。
卷筒缩径，当1#3#助卷辊在压尾状况下打开后，程序发出卷筒缩径的请求，缩径到位时执行卸卷程序。
速度控制和转矩控制：
卷筒的速度来自于精轧末机架速度反馈，再加上一定的超前率（大于夹送辊的超前率）。
在等待卷钢的时候运行在速度调节状态，当电机电流大于一定值时卷筒切换到转矩环，传动控制装置对卷筒电机实施电流控制，实现张力卷取。
卷筒能否进入转矩环就是看MNDLOAD信号。
形成mndload的条件1、setup，ready或者freebar状态（并联）2门打开夹送辊在下降位（并联）3、带钢头部激活，hmd检测到钢（并联）4、卷筒速度调节器饱和（sregsat）。
1、2、3、4串联。
在这里主要看sregsat信号。
该信号是通过比较卷筒转矩给定和反馈产生的。
当转矩的反馈大于0.85trqref时就认为速度调节器饱和。
于是发出mndload信号。
每一块钢的trqref值。
卷筒力矩包括张力力矩和弯曲力矩。
Ttrq=tenref*coild/2/grgr高速是1.5,低速是3.3。
btrq=g2*w*ys/gr/2.5。
把两者相加就是总的转矩给定。
张力给定值计算如下：
tenref=w*g2*9.8*（ys/206/2+0.1）*k*（1+v）
k是放大系数，值是固定的。
v是操作员设定的张力微调，从理论上讲可以从-100%～100%，但在实际应用中范围在0～60%左右，这个值程序可以对它进行限制，操作员在选择或者设定时要考虑在保证正常卷钢的情况下尽量选小点，因为1、传动设备能力限制。
有时提供不了设定的张力，导致mndload信号来不了，助卷辊打不开，夹送辊和卷筒进入不了转矩环，夹送辊和卷筒的电流不断上升一直到某一逆变柜或者源跳闸。
2、较大的卷取张力对卷取质量没有好处，它会使带钢的速度产生脉动。
3、由于在整个卷取过程中保持张力恒定，随着卷径的增加，转矩是不断增加的，因此电机电流也不断增加，当到达电流极限时（这时不会出现跳闸）有可能卷筒停止（台面没有异常现象）。
速度反馈为零，程序认为卷钢已经结束，执行卸卷程序，造成废钢。
当带钢离开夹送辊时，卷筒mndload信号撤消，进入带尾定位，卷筒进入速度控制，根据操作员规定的尾部位置，换算出带钢离开夹送辊时到定位完成的距离，记忆抛钢时的速度，就可以算出速度的实时速度值。
高低齿切换。
当带钢厚度大于6.9mm时，选择低档，反之则选择高档。
采用高低档工作方法是为了充分发挥电机的能力。
在低档时电机能够提供更大的转矩，也是为了保护电机，因为交流电机和直流电机的工作原理不同，交流电机工作在很低的速度时，会变得不稳定，对电机本身也有伤害。
外支撑的控制。
外支撑的作用是保持卷筒非传动侧的中心位置，它是由双向电磁阀驱动，打开和闭合位有接近开关检测。
当外支撑闭合时卷筒传动装置才可以正向启动。
卸卷时外支撑打开。
卷筒顺序控制。
1、选择好档位，外支撑闭合，卷筒在预涨位置，卷筒速度控制器激活，速度给定是精轧末机架速度加上超前率→2、当带钢头部在1#助卷辊时，卷筒电机转矩的限幅以一定的斜率逐渐增加到相应的值→3、建立张力。
当卷上1～1.5圈时，卷筒完全涨径，这时静态摩擦力在卷筒和带钢表面产生，张力也产生，随着电机负载的增加电机转矩也增加，当大于设定值时发出卷筒建立张力信号→4、卷筒进入转矩控制，随着卷径的增加电机的转矩也增加保证带钢在恒张力的状态下卷取→5、带钢尾部到达减速点卷筒速度随夹送辊同步减速→6、带钢尾部离开夹送辊卷筒进入定尾控制→7、定尾完成卷筒停止运转，小车上升到位时开始缩径，到位后外支撑打开，卷筒反转（21mpm）卸卷→8、当小车到达打捆位时卷筒停止运转，外支撑闭合，卷筒预涨。
四、助卷辊控制
一般卷取机有三个助卷辊，助卷辊上有成型导板。
每个辊子分别被一台交流电机驱动。
助卷辊的作用：
1、引导带钢头部进入卷筒同时使之紧紧卷在卷筒上，直到卷筒完全扩张后，这时带钢的张力已经建立。
2、带钢尾部离开夹送辊后助卷辊确保卷子最后一圈被卷紧。
（即压尾功能）这个过程直到卸卷小车上升到卷子下面。
助卷辊的控制包括速度控制，位置控制和压力控制。
速度控制：
当卷取机准备接受来钢时，它的速度基准值是精轧机架速度加上超前速度（这个超前率大于卷筒的超前率），这样有利于带钢顺利通过。
当助卷辊和带钢接触时，助卷辊速度保持，当带钢建立张力时助卷辊打开，速度减到带钢速度，当带钢尾部到达侧导板时，运转的速度时当前带钢的速度减去滞后速度，并以此速度作为压尾速度。
辊缝控制及压力控制：
助卷辊的辊缝控制采用液压伺服系统，位移传感器和侧导板、夹送辊一样装在液压缸内。
三个助卷辊由三个伺服放大系统驱动三个液压伺服阀。
在等待轧钢的过程中，三个助卷辊辊缝设置从大到小分别为
WR1=1+G×
1.05+C
WR2=0.5+G×
1.025+C
WR3=G+C
这种排列方式可以使带钢头部顺利进入卷筒。
助卷辊的压力控制主要是头部进入助卷辊时及卷到尾部时助卷辊的压靠（压尾）。
压力给定的大小计算如下：
Fref=F*B*σ/（B0*σ0）≥Fmin。
在实际的压力给定一般在50KN。
标定压力在30KN。
踏步（JUMP）控制：
踏步控制的目的是为了提高钢卷头部的质量，减少头部几圈的压痕。
同时，也为了保护助卷辊的辊面，避免辊面受到冲击，延长助卷辊的使用寿命。
所谓踏步控制，简而言之就是在助卷辊未打开之前，在带钢头部到达某个助卷辊时，助卷辊抬起一定高度，等头部过去后再压下来这个过程。
要较好的进行踏步控制，首先要确定带钢的头部跟踪，头部位置找准才能准确进行“踏步”，否则会弄错节奏反而造成危害。
梅山目前采用的头部跟踪方法，是以卷取机前HMD检测到带钢信号开始，激活计数模板，读如下夹送辊码盘的脉冲，并利用公式A/4096×
πD来进行计算。
在进行踏步控制时，踏步的次数和带钢在助卷辊打开的圈数一样多。
这个圈数可用这个公式计算：
OUT=yi+Δy/Δx（G-xi）
踏步什么时候开始？
头部第一次通过助卷辊时不踏步，第二次通过才开始。
以1#助卷辊为例，当头部到达助卷辊前一定距离，助卷辊开始向外弹跳。
这个“一定距离”是多少？
计算公式：
JDIS=S×
[85ms+（G1－9）×
4]+60（80）
S是下夹送辊的速度反馈，也就是带钢的实际速度。
G1是弹跳的高度，G1=G+C，G是带钢厚度，C是附加值，C=yi+Δy/Δx（G-xi）。
85ms是液压阀在不饱和状态下弹跳在9mm以内的时间，也就是说弹跳在9mm以内所用的时间相差无几，大约85ms，超过9mm阀进入饱和状态，1mm需4ms，60mm为补偿量。
JDIS=HDIS-（L1+L2+L3+C）
L1：
HMD到夹送辊的距离。
注意，L1比实际距离要大出等于夹送辊超前率的一个量。
这是因为在钢未进夹送辊时，夹送辊存在超前率，反馈速度比带钢实际速度大，所以直接用这个
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