一種型鋼切頭過程的精確自動化控制方法

王 毅（萊蕪鋼鐵集團自動化部，山東萊蕪，271104）

一種型鋼切頭過程的精確自動化控制方法

王 毅
（萊蕪鋼鐵集團自動化部，山東萊蕪，271104）

鋼鐵廠軋鋼鑄造車間在開展型鋼產品鑄造加工活動過程中，本身需要面對連續化的復雜技術過程，近年來，型鋼應用范圍的不斷擴大以及應用需求的日漸多樣，使得型鋼切頭加工過程面對著一系列全新技術狀況，有鑒于此，本文以H型鋼為例，對型鋼材料切頭加工過程中精確自動化控制方法展開了簡要闡述。

H型鋼；切頭鋸；切頭加工過程；自動化控制方法

H型鋼作為一種典型的新一代鋼材產品類型，憑借其具備的常規鋼材產品不可比肩的力學性能，在我國民用住宅、高層建筑，以及橋梁工程、海洋氣資源開采平臺等多個具體領域都獲取廣泛的應用空間。近年來，隨著現代工業生產技術形態的快速發展，社會各領域的鋼材產品使用者對剛材產品在品種、技術規格、質量水平以及生產供應量等方面的要求水平日漸提升，直接導致H型鋼材料在開展切頭加工活動過程中的幾何形狀技術控制難度不斷提升，有鑒于此本文將以H型鋼為例，針對型鋼產品切頭加工過程中的自動化控制問題展開簡要論述。

1 H型鋼材料的基本概述

H型鋼是近年來全新發展涌現的經濟型截面異型鋼材材料，源于H型鋼本身具備一系列普通工字鋼材無法比擬的機械力學性能，因而通過熱軋生產工藝鑄造形成的H型鋼材料，從其誕生之時起，就在我國民用住宅、高層建筑、船舶港口、體育場館設施、城市大型會展中心、鐵路線路建設工程，以及橋梁工程、民用建筑、輕鋼結構工廠廠房、中型或者是重型工業廠房，交通運輸車輛、石油化工生產企業、海洋氣資源開采平臺等多個具體領域都迅速獲取了廣泛而充足的應用空間。

現階段，在西方世界工業生產活動技術發展水平較高的部分國家，H型鋼產品已經占領了型鋼產品市場銷售活動和實際應用過程中的主體地位，其生產產量和市場銷售總量在型鋼類產品的市場結構中正在呈現著逐年增加的客觀態勢。

我國學者針對H型鋼的生產工藝和技術性能的研究工作起源于上世紀80年代初期，時至今日已經連續取得了一系列的研究成果。我國大陸地區多家鋼鐵廠接連引進和自主建設形成了多條應用性H型鋼鑄造生產設備體系，這些設備體系的不斷應用和發展，有效促進了我國H型鋼鑄造生產活動綜合技術水平的改善和提升，為我國H型鋼產品在社會生產各領域的大范圍普及運用做出了重要貢獻。

源于在應用熱軋鑄造工藝開展H型鋼產品的生產加工活動過程中，本身要經歷連續而復雜的生產加工過程，因而做好H型鋼在鑄造加工技術環節過程中的變形技術控制，對于提升H型鋼生產環節中的綜合性質量水平，具有重要的促進作用。而隨著我國社會生產各領域對H型鋼的需求形態日趨多元化，H型鋼切頭處理過程中實際面對的頭部形狀也日趨復雜，直接導致探索做好H型鋼切頭加工過程中的技術控制，獲取了充足的實踐價值。從工藝生產技術活動的綜合效益角度分析，開展H型鋼材料的切頭加工技術活動，應當在做好加工質量控制的基礎上，最大限度減少加工處理過程中的生產材料損耗。

2 H型鋼切頭加工過程的精確自動化控制設計思路

2.1 技術現狀簡析

現階段，我國各大鋼鐵材料生產鑄造廠商，在開展H型鋼產品切頭加工活動過程中，普遍選取和應用的依然是單一化的位置控制技術。而這種生產加工工藝最為主要的技術缺陷，在于能夠對待切頭鋼材產品的頭部位置造成形狀損傷，在我國H型鋼應用數量水平不斷提升的背景下，H型鋼頭部位置幾何形狀的多樣化以及復雜化發展，使得因H型鋼材料切頭加工過程技術缺陷，而引致的H型鋼材料頭部位置結構傷損現象，往往會具備嚴重的表現特征。有鑒于此，筆者在應用自適應算法的背景下，嘗試性設計建構一種能夠精確自動化控制H型鋼材料的切頭位置長度和幾何形狀、夾緊位置和夾緊度，并有效解決切頭加工活動過程中，對H型鋼材料的頭部位置和夾緊位置造成幾何傷損的自動化加工技術方案。

2.2 自動化控制方案的主要設計運行思路

在針對H型鋼中間坯實施夾緊對中處理過程中，在原有的使用位置閉環控制基礎上，引入壓力閉環控制模塊，并增加設置了

自適應應用模塊，擇取最優預應力。

在本設計方案的應用背景下，H型鋼切頭加工活動的主要技術實現流程可以被概括敘述如下：

第一，基于軋制數據控制模型中獲取型鋼切頭加工初始技術命令，在此基礎上等候BD2完成移出動作，在滿足相關技術條件的前提下，啟動生產設備中的傳送技術部件，促使待切頭加工型鋼中間坯料向鋸切加工技術區域移動，在此基礎上，從基準點位（CMD標定點位）啟動切頭定位過程，并嚴格遵照待切頭加工型鋼切頭長度L，以及中間坯頭部定位距離參數（s=S+L）完成上述技術過程。

第二，在中間坯頭部定位技術環節結束之后，可以在液壓缸部件的推出動作，以及拉緊動作的共同作用條件下，完成待切頭加工H型鋼中間坯的夾緊對中處理。要以輥道中心線點位作為基準，保證液壓缸推板行程滿足W1= S一B/2-St，其中B表示待切頭加工的型鋼中間坯寬度，St表示中間坯與推板結構之間的設定間隙，S表示推出技術裝置應當打開到開口度的最大位置條件下，推板結構與輥道中白線點位的距離。拉緊技術裝置推板結構的設定行程應當用如下公式計算獲取：W2=S一B/2一St。

第三，在夾緊技術裝置運動到達設定位置條件下，夾緊裝置應當切換為壓力控制。依照實際測量反饋獲取的壓力值參數狀態，針對夾緊裝置的開口度進行調整，這里的壓力參數值通常由現場測量活動具體獲取。

第四，鋸機開始鋸切-鋸切加工過程完成；鋸機復位-夾緊對中技術裝置打開到最大位。在這一個過程或者，要通過指引控制輥道，促使待加工型鋼中間坯返回到BD2技術區域；并通過控制權交接過程的具體事項，完成整體的H型鋼材料鋸切加工過程。

3 結語

本文選取H型鋼材料論述切入點，針對型鋼材料熱軋鑄造加工過程中切頭技術環節的最新變化態勢，創立了一種實施型鋼切頭加工環節自動化控制的開展方案，旨意為相關領域的技術人員提供借鑒。

［1］李二偉.一種型鋼切頭過程的精確自動化控制方法［J］.數字技術與應用，2015（08）.

［2］胥愛國，王希濤，任勛益，刁君成，宋曉云，王琨，王燕，楊波，齊敏，吳秀杰.萊鋼中型型鋼鋸切自動控制系統［J］.冶金自動化，2001（06）.

［3］胥愛國，刁君成，任勛益，馬艷紅.萊鋼中型型鋼軋機過程控制計算機系統［J］.冶金自動化，2000（02）.

［4］趙琳，翟諾.PCS7在萊鋼大H型鋼生產線中的應用［J］.自動化儀表，2012（09）.

［5］王其洲，謝文兵，荊升國，臧龍，張農.動壓影響巷道U型鋼支架-錨索協同支護機理及其承載規律［J］.煤炭學報，2015（02）.

Precise automatic control method for type steel cutting head process

Wang Yi
（Automation Department of Laiwu Iron & Steel Group， Laiwu， Shandong 271104）

Iron and steel rolling mill casting workshop in steel products to carry out casting processing activities in the process itself needs facing the continuous complex technical process，in recent years，the scope of application of type steel continues to expand and application requirements of increasingly diverse，making steel head cutting process in the face of a series of new technology.In view of this，this paper to H type steel，for example，of type steel material cut head during the processing of precise automatic control method is briefly described.

H type steel；cutting head saw；cutting process；automatic control method