冷軋機平整機自動化



■鋼軟與德國西門子公司攜手合作,在2005年成功的建設了國內首條1500mm單機架六輥可逆(六道次)冷軋機。


■經過不斷的消化吸收和創新,鋼軟掌握了軋機自動化控制的核心技術,先后成功實施了1450mm、1250mm單機架平整機控制系統集成。


■系統使用了先進的計算機控制、工業以太網、現場總線、網絡通訊技術實現分散控制,不僅節約投入成本、便于調試和維護,而且自動化程度高、機組運行穩定,為生產高質量產品提供可靠的精度保障。


【高性能的核心控制硬件】:

■主控S7-400 PLC:  

完成數據管理、 全線協調 、物料跟蹤、張力控制、主傳動控制。


■順控S7-400 PLC:    

完成出入口、換輥順序控制、鋼卷輸送及處理、高低壓液壓系統、潤滑系統控制。


■安裝在主控PLC上的FM 458:    

完成在軋制力和張力模式下,實現延伸率的自動控制。

完成液壓輥縫位置、軋制力、彎輥的控制以及伺服閥補償的計算。

軋制道次計算、各道次出口厚度計算。


【先進的網絡架構】:

使用可帶電插拔的ET200 I/O站靈活的分布于現場,連接輸入輸出信號;

PLC與ET200站、傳動控制器數據通訊,利用開放的現場總線Profibus實現;

快速I/O信號通過擴展的特殊專用模板通道,直接輸入到FM 458控制器,滿足信號的高速響應;

使用快速工業以太網實現控制系統站間、與工程師站、操作員站的數據通訊。


【系統功能】

【物料追蹤和數據處理】

設定值處理

接收和分配數據

收集發送生產數據

監控

帶鋼跟蹤

實際值處理

所有邏輯和工藝功能協調

操作模式


【軋機自動厚度控制(AGC)】

控制包括:液壓APC控制、輥縫同步及傾斜控制、恒壓力控制、預壓靠控制(零點標定)、前饋AGC控制、監控AGC控制、流量AGC控制、AGC增益自適應。


【平整延伸率測量和控制】

速度測量值將由安裝在入口和出口的高精度激光測速儀確定,或由安裝在軋機入口側上張緊輥處和出口側轉向輥處的測速編碼器確定。

在HMI上選擇通過軋制力或帶鋼張力進行延伸率自動控制,如果兩個控制環都選擇,這些控制環的影響將根據帶鋼斷面自動的適應。在較小斷面時張力影響比較大。在較大斷面時軋制力影響較大。

液壓缸上的壓力傳感器測量實際的軋制力,程序自動給予修正值以補償活塞桿側壓力、彎輥、支撐輥平衡和輥重的影響。

延伸率自動控制投入前后效果比較




【位置控制】

位置調節器控制驅動側和操作側的液壓缸的實際位置值的平均值達到并保持在輥縫設定值。


【軋輥傾斜控制】

“增大傾斜”或“減少傾斜”信號使傾角控制器沿著機架的中心線改變輸出傾斜量,傾斜通過機架兩側的伺服閥的推拉運動實現,這個控制環在位置控制和軋制力控制期間都是有效的。


【軋制力差控制】

軋制力差控制在正常操作時有效(與軋制力控制共同作用),在平整操作時,通常將軋制力差控制在零。




【隨動控制】

該功能保證在任何情況下,位置控制和軋制力控制能平滑的轉換運行。


【監控】

對軋制力、軋制力差、傾斜位置等參數進行監控,如果超過極限值,則在HMI上將出現報警信息。


【機組軋制線的標定】

分基本標定、手動標定。如果計數器的狀態與軋制輥縫位置之間的關系不在有效范圍內,如果計數器的狀態丟失或如果輥組的配置改變(換輥、軋制線移動等),都要進行重新標定;手動標定與基本標定的條件相同,但在特殊檢查步驟期間停止,如:在連續軋制之前通過操作者干預進行油膜檢查對操作位置調零。


【液壓輥縫控制(HGC)】

■輥縫控制的組成:位置控制器、軋制力控制器、傾斜控制器、軋制力差控制器

■輥縫功能監視:軋制力限制、最小軋制力、軋制力差、傾斜、線性化的伺服閥控制(碟形曲線)、位置傳感器故障、壓力傳感器故障、伺服閥老化

■輔助功能:設定值斜坡斜率、平滑的控制器切換、輥重軸重和彎曲校正、實際值處理、校準過程支持、診斷值輸出

■操作模式:軋輥位置控制聯合傾斜控制、軋制力控制聯合傾斜控制、用于標定的單軋制力控制


【彎輥控制】

分正彎、負彎兩種模式。彎輥控制器具有控制算法、模式選擇、控制顯示、伺服閥輸出信號的數字濾波功能。




【自適應補償】

伺服閥或比例閥特性補償

閥的開度取決于閥端的壓力差及控制電流,但閥自身具有非線性特性,因此在終端輥縫控制器的輸出通過一個自適應系數加權,這個系數在壓差變小時開大閥門,從而線性化了控制通道并改進了輥縫控制器的動態性能。

軋輥偏心、前滑、油膜厚度、機組的加減速自動補償。


【開卷機、卷取機控制】

卷徑計算、張力力矩計算、彎曲力矩的計算、加速力矩計算、摩擦力矩補償。


【順序控制】

實現上卷小車、卸卷小車、換輥、接軸定位、液壓站等設備的全自動控制。

緊急(事故)停機系統


【優勢】:

■同行業中居世界前沿水平,控制技術與效果遙遙領先于國內其它同類公司,性價比高,市場競爭力強。

■產品質量及性能穩定、自動控制精度高、投入成本低。

■冷軋穩速段成品厚度公差≦1%,平整穩速段延伸率1%±0.2%,相比其它同類公司,精度提高至少30%以上。

■方案覆蓋L1:基礎自動化級、L2:過程自動化級、L3:生產管理級,提供全面的解決方案。

■成熟方案,實施周期短,減少了現場調試時間,提高生產效率。已在高要求、高標準的環境下成功實施,控制效果及產品質量明顯優于同類產品,用戶非常滿意。

■具有遠程診斷操作功能,協助查找設備故障原因,排除后顧之憂。


【特點】:

結構模塊化:使用西門子PCS7軟件編程,程序分類清晰,標準化的結構模式,功能模塊化,簡單明了、易讀易懂。

可視化:人性化的人機界面設計,棒圖、趨勢圖、歸檔、配方、歷史數據、報警記錄及各類工藝數據一目了然。

仿真功能:壓下系統、傳動系統、順控系統的控制,均模擬現場狀況使用了特殊的仿真程序,方便用戶模擬軋鋼,提前熟悉各項功能。


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