單機(jī)架可逆軋機(jī)秒流量控制用于冷軋硅鋼

劉 濤，王天生，潘恒韜

（中冶南方（新余）冷軋新材料技術(shù)有限公司，江西新余 338025）

0 前言

中冶南方（新余）冷軋新材料技術(shù)有限公司單機(jī)架六輥可逆軋機(jī)投入生產(chǎn)35ZW300G牌號0.35 mm的硅鋼產(chǎn)品中時存在成品厚度偏差大的情況。0.35 mm目標(biāo)厚度的五道次成品厚度偏差長期維持在±7 μm，無法達(dá)到市場要求。針對這一狀況，公司進(jìn)行長期數(shù)據(jù)跟蹤和分析，對一級的AGC控制程序進(jìn)行細(xì)致研究，發(fā)現(xiàn)在四、五道次時秒流量的控制波形存在幅值偏、小相位角不匹配的情況。根據(jù)這一分析對秒流量控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，增大秒流量幅值并修改相位角。經(jīng)過修改，秒流量控制的效果獲得極大加強(qiáng)，成品道次的厚度偏差被減小到±3 μm，厚度控制精度得到顯著提升。

1 秒流量控制的基本原理

秒流量相等是秒流量控制的依據(jù)原理：入口厚度×入口速度＝出口厚度×出口速度，即 v＇h0＝vh。對帶鋼段 h（0入口厚度）實(shí)測后通過延遲，當(dāng)實(shí)測h0的帶鋼段進(jìn)入變形區(qū)時根據(jù)此時實(shí)測的v（＇入口速度）及v（出口速度）即可精確得到此帶鋼段的變形區(qū)出口厚度。中冶新材六輥軋機(jī)的秒流量控制邏輯是根據(jù)激光測速儀的速度信號計算出初步的軋后帶鋼厚度，加上修正值（可由測厚儀信號修正或通過經(jīng)驗(yàn)公式計算）得到經(jīng)修正的計算厚差。根據(jù)這個計算厚差，轉(zhuǎn)化為需調(diào)節(jié)的輥縫量，使用比例積分控制器計算得到控制量，經(jīng)限幅后最終輸出執(zhí)行。

2 厚度數(shù)據(jù)及AGC控制系統(tǒng)分析

在單獨(dú)使用秒流量控制的時候發(fā)現(xiàn)1個現(xiàn)象，由圖1可以看出，在投入秒流量AGC控制時，出入口測厚儀所測得的縱向厚差曲線具有高度的相似性，可以說是完全遺傳了入口厚度曲線。此時的秒流量控制曲線無法改變帶鋼的厚度曲線，據(jù)此可認(rèn)為秒流量的輥縫調(diào)節(jié)幅值偏小無法起到足夠的作用。同時經(jīng)過比對計算秒流量控制曲線的相位角略微滯后于實(shí)際波形，因此需要將控制波形的相位整體提前。

圖1 厚度曲線

3 秒流量的參數(shù)調(diào)節(jié)修改

PIC塊為比例積分器，其內(nèi)部管腳如圖2所示，當(dāng)前管腳中 IC＝0，EN＝1，S＝0，HI＝1，根據(jù) PIC 塊真值表可以知道，目前比例積分器的并未發(fā)揮積分作用，僅具有比例控制作用。W1管腳輸入為修正后的出口厚差值，根據(jù)此PIC塊作用可知，當(dāng)前輸出 Y＝（[W1+W2）－（X1+X2）]×KP，KP＝0.05，Y值為秒流量控制的未經(jīng)補(bǔ)償?shù)囊簤焊讋幼餍拚怠Ｒ虼丝梢酝ㄟ^修改KP的設(shè)定值來達(dá)到改變幅值的目的。在此將其KP值由原有的0.05改為0.8。

圖2 系統(tǒng)PIC控制塊

圖3為模擬量隊(duì)列塊其管腳如圖所示。XDH管腳為入口測厚儀實(shí)際測量厚度，XV管腳為入口段實(shí)際速度，D管腳為入口測厚儀至工作輥距離，TAD管腳為隊(duì)列輸出延遲時間。當(dāng)前秒流量的輸出波形滯后，可通過修改TAD管腳的值將入口測厚儀隊(duì)列輸出延時減少。在此將原有的延時時間20 ms改為0 ms。將整個秒流量控制波形提前。

4 結(jié)論

中冶新材公司35ZW300G 0.35 mm牌號的硅鋼產(chǎn)品長期存在成品厚度偏差大，成品厚度偏差長期維持在±7 μm的情況。經(jīng)過數(shù)據(jù)跟蹤和控制原理分析，確定了秒流量控制參數(shù)存在不合理的情況。通過加大輸出幅值、調(diào)整控制波形相位角等方式加強(qiáng)了秒流量控制的效果。經(jīng)過此次調(diào)整成品道次的厚度偏差被減小到±3 μm，厚度控制精度得到顯著提升，從而解決了高牌號硅鋼厚度控制不理想的問題。

圖3 模擬量隊(duì)列控制塊

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