热卷箱自动过程doc.docx
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热卷箱自动过程doc
1.功能描述及具体内容
热卷箱
热卷箱位置位于粗轧与精轧前飞剪之间，它有如下功能：
-由于粗轧和精轧间的距离过长并且存在速度差，造成精轧的来料受限。
通过使用热卷箱，中间坯的长度可以适当增长，从而可以增加钢卷的重量以及产量。
-当中间坯位于粗轧和精轧之间时，其温降很大。
中间坯头尾温差可达100度甚至150度，使用热卷箱可充分地解决此问题。
-中间坯上黑印可以得到改善。
-通过使用热卷箱可以控制中间坯温降，提高了精轧的轧制质量，可以更好的控制钢卷厚度偏差。
粗轧出来的中间坯在热卷箱内卷取，展开后完成反转，尾部首先进入精轧。
当一卷进行开卷时，可以再次卷取下一块中间坯，因此热卷箱被设计为可以同时在热卷箱内储存两个大尺寸的热钢卷。
轧机节奏控制系统会完成从板坯出炉到最终成卷送上运输链的自动跟踪，并控制热卷箱的工作。
两个热卷之间自动过程的限制（最小距离/自动过程时间）会在后面的功能描述中详细介绍。
热卷箱的机械组件主要包括以下部分：
-入侧侧导板
-入侧辊道
-带辊缝调节的弯曲辊单元
-成形辊
-带稳定器的1#托辊站（卷取站）
-开卷臂单元
-带稳定器的2#托辊站（开卷站）
-TR1和TR2辊道
-带平尾辊、定位销和保温罩的夹送辊单元
以下内容为依照各操作模式的操作说明：
操作模式
各操作模式下的操作严格按照中间坯从粗轧机到热卷箱的动作过程定义，操作人员可以选择模式。
运行（RUN）
此模式通过在HMI上选择运行。
选择此模式后热卷箱控制处于准备好状态。
当主电源投入后，所有设备处于准备好状态并置为运行（RUN）模式，同时发送信号到控制计算机或HMI请求下装数据。
当数据到达后通过计算将给定送至各装置。
当给定完成后热卷箱入口准备好信号（READY）会送至粗轧机以及轧机节奏控制系统。
通过选择正常停车（NORMALSTOP）模式可以切除此模式。
如不选择运行模式（RUN）其他三个子模式将无法选择。
运行－卷取（RUN,Coilbox）
此模式下热卷箱投入卷取，热卷从卷取到开卷的主动传送通过液压设备动作实现。
热卷
的被动传送不使用液压设备。
运行－空过（RUN,PassThrough）
此模式下热卷箱作为辊道使用
运行－模轧（RUN,Simulation）
此模式下各部件可以进行模拟运行。
仅限于操作调试人员使用。
正常（NORMAL）
此模式在HMI上选择。
停车（STOP）
上电后。
从RUN模式切换到NORMALSTOP：
当选择此选项后热卷箱禁止接收下一中间坯。
然后检查热卷箱状态。
完成后才进行下一动作。
当（卷取、开卷区域）无钢时，零速设定送到热卷箱传动装置。
同时零速设定送到液压控制系统使各设备退回起始位置（或保持当前位置）。
到位后，截至阀关闭伺服阀。
电磁阀失电关闭所有气、水、油的控制。
当所有设备停止、控制关闭后热卷箱处于准备停机状态。
停机以及故障之后的恢复：
当电控系统上电后，RELEASEHYDRAULIC信号送至液压系统控制系统。
当液压系统状态正常时，系统将READY（准备好）信号送至热卷箱自动过程的控制系统。
它是一个热卷箱液压系统允许运行信号。
此时伺服阀可以上电。
电机允许运行的必要条件是润滑运行及压力正常信号。
此时热卷箱自动过程控制系统的信号控制系统等待Release信号，信号到达后，电机以及伺服阀的当前值作为新的给定给出，同时打开截至阀。
当选择RUN（运行）模式时此模式复位。
操作状态Operationalstates
操作状态与操作模式不同。
其定义是：
对系统的干涉。
废钢COBBLE
当液压、润滑出现故障时本状态自动选择。
停止STOP
通过操作室内操作台上的按钮按下实现。
之后热卷箱禁止接收下一块钢。
同时液压伺服阀的给定值锁定。
截止阀不关闭。
所有油压以及水压控制系统立即关闭。
根据实际的热卷箱操作条件电机会停转。
1）热卷箱内无钢:
所有电机在电流限幅内分别减速到零速。
2）热卷箱卷取位置有钢（以及粗轧机内）：
所有正在卷取中间坯的电机以可变斜率减速。
斜率由热卷箱给出（当粗轧机内也有钢时由粗轧机给出）。
它不断增强直至达到某一（或多个）电机的电流限幅。
然后所有电机按照此斜率停车。
2）热卷箱开卷位置有钢（或精轧机内）：
所有正在进行开卷的电机以可变斜率减速。
斜率由热卷箱给出（当精轧机内也有钢时由精轧机给出）。
它不断增强直至达到某一（或多个）电机的电流限幅。
然后所有电机按照此斜率停车。
所有设备停车后，清除废钢（COBBLE）状态之后允许对单个设备或全体进行点动。
此外它还允许通过单点液压设备以达到指定位置。
当在HMI上选择RELEASECONTROL后COBBLESTOP复位。
然后操作状态自动切换到STOP模式。
急停（E-STOP）
此状态由操作室内操作台上的红色按钮直接启动。
所有热卷箱电机转速分别减速到零。
其减速台阶由试车时设定。
其斜率限定在每台电机的电流限幅内。
某一时间后（大约3秒）电机电源切断。
急停（E-STOP）停止除了为保证下一道工序或生产需要不能停车的所有电机。
同时切断所有液压部件电源，所有液压站或润滑站停车，所有管路卸压。
当急停（E-Stop）按钮按下后需要通过复位（RESET）按钮复位。
之后液压、润滑系统可以重新启动。
热卷箱的所有子系统与COBBLESTOP复位后处于RELEASECONTROL下的等待状态时一样，操作模式会自动切换到按下E-STOP之前的模式。
操作人员必须明白在E-STOP条件下系统并不自动切除COBBLE状态。
所以此时若热卷箱内有钢则需要操作人员在系统复位后选择COBBLESTOP。
空过操作PASSTHROUGH
当热卷箱不投入卷取时，必须选择RUN,PASSTHROUGH作为操作模式。
此模式只和电机有关。
热卷箱作为辊道使用。
参数设定与轧机节奏控制系统一致。
中间坯跟踪以及模式选择和粗轧机、飞剪、精轧机相同。
一旦其选择同时热卷箱内无钢，下列动作会立即执行。
-入侧辊道降低
-成形辊降低并正转
-CR1A液压缸位置动作到卷取站内轧制水平线以下的内骨架
-CR1B液压缸位置动作到卷取站内轧制水平线20mm以上
-1#托辊（CR1）的稳定器完全打开
-开卷臂和起落臂抬起
-CR2S液压缸将开卷站内的移卷板动作到后退结束位置
-CR2C辊抬起。
-CR2L液压缸将开卷站降至轧制水平线以下200mm
-2#托辊（CR2）的稳定器完全打开
-定位销动作到最外圈停止位置
-平尾辊退回起始位置
-上夹送辊抬起
-保温罩顶板抬起
-保温罩侧板在起始位置
-热卷箱和飞剪的侧导板开度快速调整到下一块钢的宽度加上（弹跳）热宽
上述动作一旦到位，热卷箱即允许空过（信号:
COILBOXREADY）。
在由PassThrough模式切换到热卷箱投入卷取模式时，动作恰好相反。
下一块钢的数据必须送给热卷箱自动过程控制系统。
此数据可在HMI上手动输入或由上位机下发。
以下数据必须给出：
•板坯号
•宽度（热值）
•速度
一旦上述动作完成，数据送达，准备好信号（READY）将送至粗轧允许进行最后一个道次的轧制。
粗轧仍咬钢时，所有电机速度给定与粗轧是同步的，1#托辊单元、2#托辊单元、夹送辊单元入侧辊道（TR1+TR2）、平尾辊、夹送辊速度给定为粗轧速度加上一个超前量，并给弯曲辊单元一个较低的爬行速度。
当粗轧过钢信号（Lastpassandrollingforce=0）产生，热卷加速移送向飞剪。
切头时，减速到切头速度。
当精轧机咬钢时，在F1咬钢的同时，新速度给定与精轧机同步。
热卷箱操作（COILBOXoperation）
当由PassThrough模式切换到CoilBox模式时，下列动作必须已经动作到位。
入侧辊道抬起
成型辊抬起反转
液压缸1A动作降到轧制水平线以下
液压缸1B动作到抬起三辊卷取位置
1#稳定器开度调整为带钢开度加上穿带偏置（150mm每边）
开卷臂和起落臂抬起到等待位置
液压缸2S动作将运卷板移到200mm位置
辊2C抬起
辊2L降到轧制水平线以下20mm
2#稳定器完全打开
定位销完全打开
平尾辊在起始位置
上夹送辊抬起
保温罩降下
保温罩侧板到位（紧靠2#稳定器）
热卷箱和飞剪侧导板的开度调整为带钢开度加上偏置加上短行程
当轧制过程中热卷箱需要投入卷取时，必须选择RUN,COILBOX操作模式。
在此种模式下热卷箱电机和液压阀才投入工作。
热卷箱用来减少头尾温差。
其速度给定依照轧机节奏控制系统、热卷箱自动卷取过程、粗轧、飞剪、精轧的操作模式给出.
在选择此种模式时，下列动作完成则给出准备好信号。
液压系统和润滑系统电源投入并处于准备好状态。
下一块钢的数据送达热卷箱自动过程控制系统。
此外由数据计算出的给定必须送到各子设备并做出相应调整。
数据可以从HMI手动输入或从上位机自动下发。
数据必须包括以下内容：
•板坯号
•材料数据（钢种）
•kF值（HotYieldStrength）屈服长度
•厚度（热值）
•长度（热值）
•宽度（热值）
•温度
•粗轧出口速度
一旦各设备按给定参数调整完成后，热卷箱处于准备好状态。
以下是各设备动作细节：
-热卷箱前侧导板开度按板坯宽度加上偏置量加上短行程进行调整。
-•入侧辊道
•弯曲辊单元
•1#托辊单元
上述电机按同一线速度运转，以热卷箱主速度加上一个超前量作为卷取速度。
卷取时，速度与粗轧机架后的带钢速度同步。
不过必须对每台电机给出单独的速度给定。
-入侧辊道抬起
-弯曲辊辊缝按预设值完成调整
-成型辊抬起
-液压缸1B动作抬起卷取站到三辊卷取位置
-开卷臂移动到等待位置
-冷却喷水系统上电，至多喷1分钟.
此时2#托辊单元（开卷站）和助卷辊单元可以同时对前一卷进行开卷或者准备接受下一卷。
一旦所有条件满足，则允许中间坯进入热卷箱。
热卷箱卷取Wrappingofacoil
当中间坯头部到达入侧辊道前的HMD时，下列动作若未完成将立即动作：
-中间坯减速（正常情况）或加速到穿带速度（斜率接近0.7m/s²）
如果中间坯长度（xxxx米）大于热卷箱与粗轧机架之间的距离，则热卷箱速度设定与粗轧机架后的中间坯一致。
-关闭卷取区域的外部冷却水阀。
-入侧侧导板快速打开（短行程）
当中间坯到达弯曲辊单元时（此信号可由弯曲辊力控制系统给出），同时结合中间坯速度和HMD与弯曲辊单元之间的距离:
-启动中间坯定位跟踪系统并开始卷径计算。
当第一圈成形后，下列动作开始：
-粗轧机抛钢后开始加速过程。
热卷箱主速度控制系统加速到预定卷取速度，最大可到xxxxm/s。
加速过程以及加速度都是可调的。
必须可以手动切断加速过程。
当在卷取过程中，钢卷卷径达到某一定值时，下列动作开始：
-当成形室随着钢卷卷径的增大而增大时，1#托辊站（CR1）速度降低，并下降到轧制水平线为止。
（“3-rollcoiling”,（细节详见“Coilboxentryunit….））在这个过程中，CR1B辊和钢卷之间应该没有物理接触同时保持大概50mm的距离。
热卷箱卷取区域各辊同步减速，并下降。
减速过程本身以及减速度值必须是可调的。
-弯曲辊的辊缝随着卷径的增大不断增大。
（“弯曲辊辊缝打开过程的细节见“Coilboxentryunit….
-稳定器快速夹紧。
当中间坯尾部到达入侧辊道前的HMD时，下列动作开始：
-启动中间坯尾部跟踪系统。
（细节详见“Coilboxentryunit…..）
-当中间坯尾部到达此位置时，抬起弯曲辊使辊缝达到最大，（细节详见“Bendinggapopeningfunction”,“Coilboxentryunit….），以防止卷尾太紧。
-当卷尾到达5点钟位置时停止电机转动，误差允许范围从4点钟到5点钟位置。
带尾减速度大约为1.5m/s²。
为完成带尾定位，电机切换到爬行速度。
当卷尾到达最终位置时，1#托辊停止动作，热卷箱卷取过程结束。
当钢卷最终停止后，通过1#托辊稳定器的自动位置调整过程完成对中，操作人员可以选择或者不选对中过程。
开卷Unwrappingofacoil
为了接受下一卷到开卷位置，则此位置必须为空且处于准备好状态。
需要动作的电机有：
•2#托辊CR2电机
•辊道TR1andTR2电机
•平尾辊电机
•夹送辊电机
•飞剪剪前辊道电机
当中间坯头部移向飞剪时，这些电机停转或者以大概1.0m/s的切头速度转动。
2#托辊站的液压系统动作如下：
-通过2S液压缸的动作将2#托辊站的运卷板移动到后退结束位置
-通过2L液压缸的动作将开卷站降到轧制水平线以下20mm
-CR2C辊抬起
-2#托辊的稳定器打开
-定位销打开
-上夹送辊抬起
-平尾辊到达起始位置
-剪前侧导板开度值调整到热宽加短行程加偏置
-保温罩关闭
当热卷箱卷取结束后，起落臂以2点钟的位置接触钢卷，下移接触到钢卷，并将钢卷尾部压到一个水平的位置。
为了减少热量损失，起落臂应该在卷取结束时已经完成下移。
下移自动过程由带尾跟踪系统启动，从而使得当起落臂接触到钢卷时，带尾已经过2点钟位置。
卷尾的定位是与开卷臂的下移同时进行的。
当这个过程进行时，开卷臂以一个恒定的速度下移，而起落臂则是以一个较低的值动作。
当开卷臂到达最终停止位置时，动作停止，截至阀关闭。
开卷用的起落臂压力给定。
现在1#托辊站以及所有线上用于开卷的辊加速到开卷速度，从而将中间坯头部送向F1方向，以0.7m/s²的加速度加速到1.0m/s的速度（在试车过程中此值可以调整）。
开卷区域的冷却喷水系统最迟此时关闭。
当中间坯头部通过夹送辊时，上辊压下，夹送操作采用压力控制。
（参数设定参看“Coilboxuncoiling………”.）现在用于开卷过程的张力建立起来，在开卷过程中使得中间坯更平整。
当张力建立后，开卷臂立即抬起。
此外2#托辊的稳定器夹紧。
当中间坯头部通过剪前侧导板时，侧导板夹紧。
当F1咬钢后，夹送辊单元由压力控制模式切换到位置控制模式进行矫直操作。
（参数设定参看“Coilboxuncoiling………”..）
主动及被动传送Active/PassiveTransfer
主动传送准备PreparationforActiveTransfer
当选择主动传送时，系统已经对当前卷径是否够大进行了检查，若够大且钢卷头部已经进入了夹送辊单元则进行主动传送，太小则用被动传送来替代主动传送。
如是后者的情况，则主动传送禁止使用。
当开卷臂从钢卷上抬起时，是否允许主动传送已经检查完毕。
本检查的评判标准细节参看“Coilboxuncoiling………”
如果主动传送启动，下列动作会尽可能的开始以清除1#托辊站并准备好等待下一卷。
（相应的液压缸位置设定细节参看“Coilboxuncoiling………”..）：
-平尾辊移动到等待位置
-2C辊降低
-2L液压缸抬起代轧制水平线以上200mm
-当2C辊降低后2S液压缸前推200mm
主动传送ActiveTransfer
当所有上述准备动作到位后，液压缸将进行特定的动作。
（细节参看“Coilboxuncoiling………”.）通过1A液压缸将1#托辊站的内骨架抬起，并将其位置定位到轧制水平线以上的最大位置。
开卷站处于一个较低的位置，并处于一定的速度控制下，通过2L液压缸动作到一个特殊的位置，以将钢卷从1B直接移到2#托辊站的内部。
当开卷站到达底部位置（2L液压缸）下列动作将会开始：
-通过2L液压缸在再次抬起开卷站
-通过1B液压缸将开卷站抬起100mm
-2#托辊的稳定器开度增大50mm
对于主动传送自动过程极为重要的所有液压缸的速度，特殊位置以及详细信息可以参照“Coilboxuncoiling………给出的列表。
当钢卷卷径小于一定值时，由于张力带钢会被拉向平尾辊，在此种状况下平尾辊处于等待状态，此位置称为等待位置。
平尾辊会对钢卷产生减震作用，之后平尾辊会在控制下退回原始位置。
当钢卷被拖离开卷站后，现在处于被动传送控制了，此时钢卷会与处于起始位置的平尾辊接触。
平尾辊再次对钢卷进行减震。
之后平尾辊将会回退到位，在移动过程中压力会不断增大。
从而使钢卷平稳的移送到位（被动移送条件下）。
平尾辊及定位销的控制细节参看“Coilboxuncoiling………”）
当平尾辊到位后，其转向反转。
当平尾辊离开起始位置时，定位销以一个钢卷宽度加上一定偏置进行定位。
当卷径大概是840mm时（可调整值）开卷销插入内圈。
当钢卷只有一圈时，平尾辊帮助完成最后的开卷。
（细节参看“Coilboxuncoiling………”.）。
当卷尾通过夹送辊后，所有液压设备已经处于开卷位置或者在等待下一卷中。
冷却喷水系统开始工作。
冷却系统工作时应给其他设备一个较低的可调运转速度，防止因温度引起的辊子变形。
另外只要热卷箱模式选择的是COILBOX保温罩始终关闭。
卷取前的摆钢操作Oscillationoperationbeforewrapping
如果热卷箱没有准备好接受中间坯，中间坯会被以大约+/-0.5m/s的速度摆动，范围可以由辊道上的HMD检测得知。
当摆动结束后（热卷箱产生一个准备好信号），中间坯进入热卷箱同时入侧速度设定为2.5m/s。
此种操作仅限于长度短于粗轧机架与热卷箱之间长度的中间坯卷取过程。
（穿带前加速到穿带速度）
开卷前的摆钢操作Oscillationoperationbeforeuncoiling
如果一卷已经卷取完成，而开卷站或精轧机组没有准备好接受来料，则在开卷之前会自动开始摆动操作（大约0.5m/s）。
在钢卷倒转之后开始摆动，其幅度可以由安装在1#托辊上的脉冲发生器测得（作为部件随电机正反转）。
当精轧机组准备好之后，摆动操作将钢卷尾部自动定位在5点钟位置。
然后开卷站开始开卷过程。
热卷箱控制Controlofcoilbox
包括手动、半自动和自动
通常情况下热卷箱按不同的给定按预设的自动控制过程自动运行。
来料数据必须由操作人员手动输入或由上位机下发。
通过来料速度、中间坯跟踪、自动过程的给定（弯曲辊辊缝、卷径及其他）做出计算，得出准确给定，使得设备及时动作到精确的位置。
半自动操作是为卷取以及开卷而定义的，当卷取完成或者钢卷已经处于指定位置时，自动过程可以中断（卷尾定位完成）。
开卷过程必须在此时启动，当开卷臂到位时，开卷以及传送过程必须启动。
重要的动作过程及紧急功能必须可以直接手动干预。
如果个别功能在自动过程之外运行，必须将其停止。
当手动操作完成此功能后，自动控制系统准备好接下一卷。
在每一个功能描述中提供相应的手动操作功能节点。
对于每台电机提供正反转的操作按钮及给定。
个别电机的给定也通过按钮给定。
手动操作适用于当出现意外时的接卷。
设备布置
辊布置
液压设备
3功能列表
功能列表、信号、标志和操作装置
Device装置
Function功能
controlequipment
External
Remarks
Type
Location
Function
Generalfunctions
EE07*
BFZ11+2=1
Materialaheadthecoilbox
S
BFZ11+2=0
Nomaterialaheadthecoilbox
OPERATION-PASSTHROUGH
B3
z1
SS
Activetransfer-passivetransfer
B3
z1
SS
PRIMARYDATAINPUT
B1
z1
MON
Operatorhold（overridetheREADYsignalfromtheautomationsystem）
B4
z1
4单线图
cancelled取消
5程序框图
AllcoilboxsystemsarereadyandinRUNmodeofoperation
---
---
---
&
---
&
---
---
---
---
---
->
COILBOXREADY
FORTHENEXTBAR
Newsetupdataareadjustedfor
TheCoilingSection
---
---
---
OPERATORHOLDPush-button
---
---
---
---
--o
Coilingsequence
STARTLASTPASS
A
00
RMLOADED
---
---
---
---
->
COILBOXMASTERSPEEDISEQUALTORMACTUALSPEED
A
01
STARTOFHEADENDTRACKINGSYSTEM
A
02
A
01
A
02
A
03
HEADENDTRACKINGSYSTEMOPENSALOADINGWINDOWFORTHECOILBOX
A
03
eadpassedsideguides
---
---
---
---
->
Headendpassedsideguides
---
---
---
---
->
SHORTSTROKESIDEGUIDESTOFILETVALUE
A
04
A
04
HMDoccupied
---
---
---
---
->
Generatesignal:
COILBOXLOADEDWITHACTUALTRANSFERBAR
A
05
Generatesignal:
FORC
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