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冷軋處理線自動化控制系統為了適應首鋼戰略目標的轉移，以及產品結構的不斷變化，北京首鋼自動化信息技術有限公司研究開發出適應生產需求的冷軋處理線自動化控制系統。

一、解決方案簡述

1、 方案簡介與功能目標

冷軋處理線自動化控制系統着眼於當今冷軋處理線自動化控制技術領域的最高水平，通過自主設計和集成，研發出的具有自主知識產權的適用於大型冷軋處理線的自動 化控制系統。該系統具備了冷軋處理線機組控制、退火爐控制等先進功能，其技術水平 達到了同期國外引進冷軋處理線自動化控制水平。控制系統切合實際的解決了生產線中影響生產穩定運行的諸多問題，極大滿足了鍍鋁鋅生產線向高端、多品種、全規格方向 發展的需求。

冷軋處理線自動化控制系統不僅適用於冷軋處理線，也適用於相同工藝的熱軋處理線。

2、 技術體系與技術特點

冷軋處理線自動化控制系統由過程自動化控制系統（L2級）、基礎自動化控制系統 （L1級）、全交流電氣傳動控制系統（L0級）、人機界面系統（HMD組成。各級系統 通過以太網和PROFIBUS-DP網絡進行連接。其主要技術內容有：（1）精準穩定的張力 控制系統；（2）高精度的延伸率控制系統；（3）精準的物料跟蹤系統；（4）高精度的退 火爐燃燒（溫度）控制系統；（5）生產過程管理與機組生產一體化的過程自動化控制系統；（6）高精度、快響應的電氣控制系統。

控制系統的主要創新技術有

（1）切尾定長預控技術

在入口段基礎自動化控制系統中，創新運用了切尾定長預控控制技術。切尾定長預 控控制功能是實現防止開卷機開卷軋卷的控制功能。根據來料卷帶材的厚度，以尾卷在開卷機芯軸上剩餘最少圈數為準(不軋卷)，進行了預先計算，確定了尾卷剩餘長度的下限值。在開卷機開卷剩餘長度達到此值時，入口段必須停車，進行相應的切尾操作， 從而避免了開卷機開卷軋卷故障的發生。

通過對此同一規格鋼卷的切尾操作，切尾定長預控控制功能產生出最優的切尾長度。解決了因上游單機架冷軋來料的尾卷過長所帶來的尾卷切損率高的問題，提升了來料卷的利用率。

(2)出口段穿帶防劃傷的創新技術

針對鍍鋅生產線出口段在進行剪切和穿帶操作過程帶來的檢查站處的劃傷現象。為 此，在出口段控制系統中增加一套張力系統，及檢查站張力。在所增加的檢查站張力控制系統中，考慮了新增的張緊輻組安裝於卷取機前，帶鋼頻繁工作在剪切、穿帶等工作 狀態下，每個工作狀態的帶鋼張力設定值應有所不同。張力設定值能保證在出口段剪切 和穿帶時，新增的張緊輻組始終處於合適的正轉矩輸出狀態，既避免造成帶鋼溜鋼下垂現象，又使得新增的張緊餛組的傳動電機的輸出轉矩運行在最佳狀態。

為了實現新增的張緊輻組對於檢查站帶鋼張力的最佳控制，採用了出口段穿帶防劃傷控制技術，此項創新技術是在「一種冷軋處理線的張力控制系統」的專利技術的基礎上實現的。在檢查站張力控制系統中，出口段穿帶防劃傷控制技術由張力設定值自修正器構成。

張力設定值自修正控制器由轉矩自校正模塊和張力設定值自適應模塊組成。

（3） 轉矩自校正模塊

由於張緊輻組所控的檢查站張力設定值與卷取機張力設定值之間存在偏差，偏差值的正負決定着張力餛轉矩輸出的正負性。在出口段進行分卷剪切前，若張緊輻組所控的檢查站張力設定值小於卷取機所控的出口段張力設定值，其偏差值為負，則張緊餛組就 會處於負轉矩輸出狀態。當在分卷剪切時，由於卷取機張力值為0,偏差值變為正，則 張緊輻組要處於正轉矩輸出狀態。這種張緊餛組轉矩輸出狀態從負向正的轉換過程中，很容易造成帶鋼溜鋼下垂現象，影響了後續的生產，降低了產品的質量。

基於上述原因，創新研發出轉矩自校正模塊，其功能主要是根據剩餘帶鋼的長度, 來進行張力輻轉矩的校正，以此來克服張力輻從負轉矩輸出狀態切換到正轉矩輸出狀態 時給帶鋼造成的影響。