冷轧处理线自动化控制系统

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冷轧处理线自动化控制系统为了适应首钢战略目标的转移，以及产品结构的不断变化，北京首钢自动化信息技术有限公司研究开发出适应生产需求的冷轧处理线自动化控制系统。

目录

一、解决方案简述

1、 方案简介与功能目标

冷轧处理线自动化控制系统着眼于当今冷轧处理线自动化控制技术领域的最高水平，通过自主设计和集成，研发出的具有自主知识产权的适用于大型冷轧处理线的自动 化控制系统。该系统具备了冷轧处理线机组控制、退火炉控制等先进功能，其技术水平 达到了同期国外引进冷轧处理线自动化控制水平。控制系统切合实际的解决了生产线中影响生产稳定运行的诸多问题，极大满足了镀铝锌生产线向高端、多品种、全规格方向 发展的需求。

冷轧处理线自动化控制系统不仅适用于冷轧处理线，也适用于相同工艺的热轧处理线。

2、 技术体系与技术特点

冷轧处理线自动化控制系统由过程自动化控制系统（L2级）、基础自动化控制系统 （L1级）、全交流电气传动控制系统（L0级）、人机界面系统（HMD组成。各级系统 通过以太网和PROFIBUS-DP网络进行连接。其主要技术内容有：（1）精准稳定的张力 控制系统；（2）高精度的延伸率控制系统；（3）精准的物料跟踪系统；（4）高精度的退 火炉燃烧（温度）控制系统；（5）生产过程管理与机组生产一体化的过程自动化控制系统；（6）高精度、快响应的电气控制系统。

控制系统的主要创新技术有

（1）切尾定长预控技术

在入口段基础自动化控制系统中，创新运用了切尾定长预控控制技术。切尾定长预 控控制功能是实现防止开卷机开卷轧卷的控制功能。根据来料卷带材的厚度，以尾卷在开卷机芯轴上剩余最少圈数为准(不轧卷)，进行了预先计算，确定了尾卷剩余长度的下限值。在开卷机开卷剩余长度达到此值时，入口段必须停车，进行相应的切尾操作， 从而避免了开卷机开卷轧卷故障的发生。

通过对此同一规格钢卷的切尾操作，切尾定长预控控制功能产生出最优的切尾长度。解决了因上游单机架冷轧来料的尾卷过长所带来的尾卷切损率高的问题，提升了来料卷的利用率。

(2)出口段穿带防划伤的创新技术

针对镀锌生产线出口段在进行剪切和穿带操作过程带来的检查站处的划伤现象。为 此，在出口段控制系统中增加一套张力系统，及检查站张力。在所增加的检查站张力控制系统中，考虑了新增的张紧辐组安装于卷取机前，带钢频繁工作在剪切、穿带等工作 状态下，每个工作状态的带钢张力设定值应有所不同。张力设定值能保证在出口段剪切 和穿带时，新增的张紧辐组始终处于合适的正转矩输出状态，既避免造成带钢溜钢下垂现象，又使得新增的张紧馄组的传动电机的输出转矩运行在最佳状态。

为了实现新增的张紧辐组对于检查站带钢张力的最佳控制，采用了出口段穿带防划伤控制技术，此项创新技术是在“一种冷轧处理线的张力控制系统”的专利技术的基础上实现的。在检查站张力控制系统中，出口段穿带防划伤控制技术由张力设定值自修正器构成。

张力设定值自修正控制器由转矩自校正模块和张力设定值自适应模块组成。

（3） 转矩自校正模块

由于张紧辐组所控的检查站张力设定值与卷取机张力设定值之间存在偏差，偏差值的正负决定着张力馄转矩输出的正负性。在出口段进行分卷剪切前，若张紧辐组所控的检查站张力设定值小于卷取机所控的出口段张力设定值，其偏差值为负，则张紧馄组就 会处于负转矩输出状态。当在分卷剪切时，由于卷取机张力值为0,偏差值变为正，则 张紧辐组要处于正转矩输出状态。这种张紧馄组转矩输出状态从负向正的转换过程中，很容易造成带钢溜钢下垂现象，影响了后续的生产，降低了产品的质量。

基于上述原因，创新研发出转矩自校正模块，其功能主要是根据剩余带钢的长度, 来进行张力辐转矩的校正，以此来克服张力辐从负转矩输出状态切换到正转矩输出状态 时给带钢造成的影响。