連退線平整機延伸率控制技術應用

趙智勇， 盧 杰， 陳景輝， 呂 劍

（首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司， 河北 唐山 063200）

1 延伸率的定義和測量

延伸率和截面收縮率是描述材料塑性性能的重要指標，延伸率是指帶鋼由于軋制和張力拉伸后產生的形變量與帶鋼長度的百分比，相對于軋機而言，經過平整的帶鋼變形量較小，主要作用是對帶鋼的變形和表面質量狀況起到一個改進作用[1]。因此帶鋼經過平整后長度變化較小，小到無法實際測量到ΔL，所以根據延伸率的計算公式：

得出：

2 延伸率控制系統(tǒng)

平整機延伸率控制模式采取軋制力控制與張力控制相結合的方式進行延伸率的控制，經過PI調節(jié)器進行控制計算得出軋制力修正值和張力修正值參與延伸率的控制，使延伸率返回目標值，從而保證了帶鋼延伸率的穩(wěn)定[2]。參見圖1。

圖1 延伸率控制系統(tǒng)框架圖

由于帶鋼受到板形與力學性能的要求，不能因為延伸率的因素無限制地調節(jié)張力和軋制力，所以程序中對延伸率控制還做了限制，即由延伸率控制產生的軋制力變化在最小軋制力和4倍設定值之間[3]。張力變化的最大值為張力設定值的1/10和最大張力減去張力設定值所得結果的1/2兩者之中的較小值。

3 二級計算機系統(tǒng)

在平整機工作過程中，二級計算機系統(tǒng)對延伸率控制系統(tǒng)的穩(wěn)定與精度起著至關重要的作用，二級計算機系統(tǒng)向一級PLC延伸率控制系統(tǒng)發(fā)送各種設定值，其中包括不同鋼種在不同寬度和厚度下所對應的延伸率設定值，以及設定延伸率所對應的軋制力預設值和平整機入出口張力預設值[4]。

計算機數據庫將帶鋼數據按帶鋼材質、規(guī)格等進行分類處理。依據實際生產情況和需要，修改必要的參數如：軋制力、張力和延伸率等。數據庫根據來料情況，輸出控制參數的設定值。參見表1。

表1 AB41700R部分二級數據

4 存在問題及其改進

在實際生產過程中，平整機延伸率控制系統(tǒng)存在的問題可分為兩個方面。

1）個性問題：對于某些鋼種，實際延伸率超差，控制系統(tǒng)調節(jié)不過來，影響平整的質量。

2）共性問題：當帶鋼升降速時以及帶鋼低速時延伸率存在超差較大、控制不穩(wěn)定、延伸率控制精度低等問題。參見下頁圖2。

4.1 軋制力預設值與張力預設值優(yōu)化

由于目前延伸率控制系統(tǒng)的一級PLC系統(tǒng)程序對大部分鋼種的控制是穩(wěn)定的，并且在一級PLC系統(tǒng)程序中所做的參數修改針對所有鋼種的延伸率控制，考慮到重新整定PI參數的難易性以及修改一級PLC系統(tǒng)程序參數后會對其它鋼種的延伸率控制的穩(wěn)定性和精度造成影響，同時也為了能夠行之有效進行優(yōu)化，最終采取了對二級計算機系統(tǒng)中的軋制力預設值和張力預設值進行改進優(yōu)化，取得了良好的效果[5]。參見圖3和圖4。

圖2 延伸率記錄曲線

圖3 軋制力和張力優(yōu)化前

圖4 軋制力和張力優(yōu)化后

4.2 延伸率測量系統(tǒng)優(yōu)化

精確的測量是精準控制的基礎，只有精確的測量，才能實現精確的自動控制。激光測速儀是通過發(fā)射激光束照射到帶鋼的表面，通過測量反射激光來測量帶鋼的速度。激光測速儀具有脈沖編碼器無法替代的優(yōu)勢，即便出現張緊輥打滑、輥徑變化等情況時，不影響測量精度[6]。將激光測速儀安裝在平整機入出口，測量入口帶鋼速度，延伸率的計算測量精度明顯提高，保證了生產的穩(wěn)定運行。

5 結語

本文重點通過對連退線平整機延伸率控制系統(tǒng)、二級計算機系統(tǒng)二個方面進行了詳細的介紹，對生產過程中延伸率控制過程中出現的問題進了分析與改進，改進效果明顯，同時也為今后平整機設備的維護和進一步優(yōu)化改進打下良好的基礎。