熱鍍鋅光整機液壓壓上控制系統介紹分析

吳瑞兵

摘要：隨著我國工業產業的快速發展，家電、建材、汽車、包裝等行業對于熱鍍鋅產品的需求也越來越多，為了能夠更好的保障熱鍍鋅產品的生產質量，通過在熱鍍鋅光整機液壓控制系統使用位置閉環、軋制力閉環、延伸率閉環等控制環，能夠有效提高熱鍍鋅光整機的工作效率，同時提高熱鍍鋅產品質量。

關鍵詞：熱鍍鋅光整機；液壓控制系統

熱鍍鋅光整機作為重要的工藝生產設備，可以有效保證帶鋼表面光潔度與平直度，并且還能夠通過實現適當的延伸率來改善帶鋼力學性能和消除屈服平臺。

一、熱鍍鋅生產線光整機的結構構成

熱鍍鋅生產線的光整機可以配合矯直機實現延伸率的控制，熱鍍鋅生產線光整機分為入口、光整機和出口部分，并且對應測張輥對于帶鋼的張力進行同時檢測，保證入口和出口避免跳輥或皺輥的問題，在工作過程中會提供張力并可以有效的減少帶鋼發生褶皺的可能性，而使用直流電機驅動工作輥，保證整個帶鋼的表面更加光滑，同時保證工作輥的接觸復合動力需求，在光整過程中，通過使用檢測設備，可以保持板面效果符合相關要求[1]。如圖1所示。

熱鍍鋅光整機的光整方式包括兩種類型，一種是濕平整，另一種是干平整。由于濕平整能夠在工作輥的入、出口側噴射脫鹽水，直接對鋼板的表面進行清洗，所以能夠有效減少板帶表面產生輥印或者其它問題，提高板帶生產的整體質量。另外，濕平整還能夠有效避免工作輥更換過頻的問題，提高軋輥使用壽命。干平整能夠具有明顯的摩擦狀態，濕平整則具有半摩擦狀態，所以濕平整能夠使得單位軋制力磨損比較小，通過恒延伸率以及表面質量的控制可以保證濕平整的帶鋼單位軋制力較小[2]。

如果采用濕平整系統，則必須在光整機中裝入平整介質噴淋梁，主要的功能就是在光整機入、出口處，在帶鋼通過線的上下噴射脫鹽水，還要在光整機出口設置帶鋼吹掃系統，及時吹去帶鋼表面脫鹽水的殘漬，還要設置收集盤一套，主要是用于收集濕平整的介質，同時還要設置脫鹽水供給系統。

二、光整機的主要功能

通過光整機可以保證產品的屈服平臺消失，也可以避免后做拉伸、出現滑移線的情況，也就是說利用光整機可以保證產品的平直度，而且也可以提高帶鋼的深沖性能，保證帶鋼的使用性能符合相關標準。通過光整之后能夠保證鍍鋅板表面具有一定的粗糙度，提高了整個鍍鋅表面的附著能力，還可以同時存儲油脂。在深加工的過程中，由于沖模潤滑，可以保證帶鋼的延伸率水平不斷提升。另外經光整機處理后，可以保證鍍鋅板板面更加的均勻，提高整體的光亮水平。

光整機的軋制力由兩臺布置在牌坊底部的伺服液壓缸提供，伺服液壓缸作為液壓系統的執行元件，可以提供固有的反向壓力，并且每一側的伺服液壓缸都獨立配備了一個位移傳感器。光整機液壓系統能夠有效調整兩個伺服液壓缸的具體位移，并且滿足軋制力的要求，通過提高帶鋼表面平整度可以保證實現更好的表面質量。

三、光整機液壓壓上控制系統

光整機液壓壓上控制系統能夠獨立的在熱鍍鋅生產線控制系統中進行工作，并且承擔著光整機液壓壓上裝置的主要控制任務，可以更好的提高生產精度。該CPU具有2個PROFIBUS-DP接口，通過利用西門子S7-400系列CPU S7-414-2DP系統，構建能夠將整個生產控制系統，由DP從站通過PROFIBUS-DP1接口，采用1. 5Mb/s的通訊速率，與鍍鋅線的主CPU構成DP主從通訊，主要完成整個生產線的啟/停控制及光整機前后主傳動裝置的速度、張力等數據傳輸任務，保證光整機的傳動裝置可以即時進行數據信息傳輸。而光整機CPU也能夠在PROFIBUS-DP2網絡中作為DP主站，完成光整機液壓壓上功能，可以實現數據信息實時顯示，數據歸檔和故障報警等多種功能，有效提高了光整機的工作質量[3]。

四、光整機液壓壓上控制系統的主要功能

在光整機液壓壓上控制系統中，通過利用伺服閥和伺服缸總的響應周期，可以實現光整機閉環系統快速響應的要求，并且光整機液壓壓上控制系統也可以利用周期中斷的方式來進行循環控制，可以有效滿足開輥縫、閉輥縫、卸荷或焊縫快開等不同的工作需求，在光整機處于閉輥狀態下，系統還能夠實現恒軋制力控制模式。

（一）位置閉環控制

當熱鍍鋅光整機液壓壓上控制系統處于位置閉環模式時，開輥縫和閉輥縫期間，軋輥旋轉的同時需要操作側與傳動側的油缸實現快速響應，為了提高油缸響應動作的整體同步性，光整機的CPU可以在上位機上進行讀取，并且通過位置傳感器進行實時的位置信息傳輸，通過利用輸出信號作為主給定，保證伺服放大器驅動伺服閥動作順利實現。在位置閉環控制中，同步控制發揮著非常關鍵的作用，利用同步控制能夠保證兩側的伺服缸實際位置互補，最終實現兩側伺服缸動作的同步效果[4]。

（二）軋制力閉環控制

由于輥縫打開狀態切換到輥縫閉合狀態時會產生軋制力，軋制力超過一定數值系統就會自動切換到軋制力閉環控制工作模式，而在這種模式下總軋制力會利用操作側與傳動側之間的關系實現獨立控制。利用手動微調的方式可以分配軋制力，并且作為附加給定[5]。

（三）延伸率閉環控制

在延伸率閉環控制過程中，由于系統處于軋制力閉輥狀態，系統可根據延伸率設定值，自動投入延伸率閉環控制，保證延伸率水平恒定。

結論：

本文通過對熱鍍鋅光整機液壓壓上控制系統進行全面的介紹，明確了熱鍍鋅光整機的主要工作原理，能夠進一步提高熱鍍鋅光整機的使用效果，對提高熱鍍鋅產品質量、提高我國鋼鐵工業產品質量具有促進作用。

參考文獻：

[1]肖威.熱鍍鋅生產線光整機的應用研究[J].信息系統工程，2017（02）：159

[2]劉霞.熱鍍鋅機組光整機工作輥清潔技術[J].軋鋼，2016，33（01）：49-51

[3]張健棟，歐陽鑫玉，陳曦.熱鍍鋅光整機上軋制力比例大小選擇上的改進[J].技術與市場，2017，24（07）：300

[4]史劍.熱鍍鋅鋁機組光整機區域張力閉環控制設計缺陷分析[J].自動化應用，2017（03）：62-65

[5]盧杰，高文芳，姜博.連續熱鍍鋅生產線光整機高壓水槍印控制方法研究[J].工程技術研究，2017（03）：96-97