第 31 卷 第 6 期 2009 年 12 月

山
东
冶
金
Shandong Metallurgy
Vol.31 No.6 December 2009
1 前 言
济钢 1 700 热连轧生产线粗轧的主要任务是将 加热后的板坯通过 R 四辊轧机和 E 立辊轧机经 3～5 道次轧制, 轧制成 28～40 mm 厚的中间坯.在实际 生产过程中, 粗轧机控制最重要的一个方面是轧机 的速度控制.本研究结合济钢 1 700 热连轧现场设 备, 讨论粗轧机速度的控制方式, 并对速度控制进 行优化.
2 热轧粗轧机控制系统
济钢 1 700 热轧粗轧机控制系统控制器采用 GE 公司 PAC 7i 可编程控制器, 主电机传动系统采用 SIEMENS 的 SIMADYN D/SIMATIC TDC 系统, 辅传 动采用 6SE70 交流传动装置.主控制器采用 ProfiBus DP 网络与主, 辅电气传动进行数据通讯, 同时 采用 100 Mb/s 以太网与 HMI 监控机通讯.而主控 制器之间及与二级计算机系统的通讯采用 GE 的 2 Gb/s 光纤内存映像网 (RFM) 通讯, 构成了典型的 3 层网络控制系统.系统结构如图 1 所示.
操作台
T1 T2 T3 T4 T5 V1 T3 V2
Profibus-DP 网 主传动系统
在道次改变时方向的变化, 轧制过程中的速度给
收稿日期: 2009-02-26 作者简介: 郭瑞, 1981 年生, 男, 2004 年毕业于济南大学自动化专 业.现为济钢热连轧厂助理工程师, 从事电气自动化工作.
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信息化建设
热连轧粗轧机速度控制的分析与优化
郭 瑞
(济南钢铁股份有限公司 热连轧厂, 山东 济南 250101) 摘 要: 粗轧机速度控制采用低速咬钢, 高速轧制, 低速抛钢的可逆轧制模式.因为受限于上下主电机轧制电流差别大, 主
传动系统的轧制速度不高.分析发现, 主传动控制系统以牺牲电流为代价保证上下电机转速平衡.通过在主传动控制程 序中引入负荷平衡环节后, 使上下传动电机电流差控制在 8%以内, 同时提高了粗轧机各道次轧制速度, 使单卷轧制时间比 未提速前节约了 8 s, 提高了粗轧机的轧制节奏. 关键词: 粗轧机; 速度控制; 负荷平衡 中图分类号: 号 TG333.7+1 文献标识码: A 文章编号: 1004-4620 (2009) 06-0058-02
定, 立辊和辊道的速度控制等几个方面.轧制过程 中, 当压下, 侧压及推床自动定位完成, 板坯进到机 前热检后, 轧机以咬钢速度等待进钢, 压头检测到 咬钢之后, 轧机升速到轧制速度, 通过热检判断抛 钢减速点, 在尾部降至抛钢速度, 抛钢之后, 轧机根 据当前道次情况启动相应方向待轧速度.偶道次 轧制时速度方向与奇道次方向相反, 加减速顺序相 同.轧机速度曲线如图 2 所示[1].
V2 V4 V1 V3 V2 V1 V3 V3 V4
T4 T5 T3
T4 T5
V1—咬入速度; 2—轧制速度; 3—抛钢速度; V V V4—爬行速度; 1—自动轧制启动; 2—机前热检 ON; T T T3—咬钢; 4—减速点; 5—抛钢. T T
图2
轧机速度曲线[1]
粗轧立辊及辊道速度控制主要根据工艺要求, 为保证板坯平稳咬入, R 轧机的速度变化而变化, 随 保证与轧机同步.因此要求板坯在辊道上, 立辊上 和 R 轧机上的金属秒流量相等, 计算公式为: V辊道(立辊)=C ∈) 轧机, (1- V 式中 C为常数 (可调整) ∈为压下率. , 立辊在奇道次投入时, 为与 R 轧机建立一定张 力, 设定速度有一定的滞后率.为防止板坯在辊道 上打滑, 机前机后辊道速度设定加有一定的超前或 滞后率.
以太网 HUB 操作台
以太网
液压系统 PLC 站
粗轧区 PLC 站
RFM 网 轧线其他 RFM 网 过程控制 PLC 站 系统 Profibus-DP 网 OPU 面板 压下变频器 远程 IO 站
图1
粗轧区控制网络
3 速度控制优化
济钢 1 700 热连轧生产线只有 1 台粗轧机, 投产 后运行情况良好稳定.从生产实际情况看, 粗轧机 生产能力成为扩大产能的瓶颈, 为此, 对粗轧机控 制系统进行了一系列优化. 济钢 1 700 热连轧粗轧机装机能力较大, 最大

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