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维普资讯 微张力控制在棒材连轧机中的应用 吕 平 摘要 介绍了微张力的概念，棒材中轧控制系统引入微张力控制，程序算法以及改造效果 关键词 棒材轧制 微张力 控制系统 中图分类号 TG333．11 文献标识码 B 湘潭钢铁公司棒材厂圆钢中轧机组 目前人工调节机架电机 式中 。——常数，希望轧件中存在的张力矩，用来补偿钢坯 转速，机架间速度难以匹配，致使产品通条尺寸不一致 ，质量较 后温度下降而增加的金属秒流量，通过操作者在 差。为此决定在中轧机组的PLC程序中增加微张力控制。 上位计算机设定or值间接给出 一 、 理论分析 M厂 机架张力矩 ，即被控量 ，系统调节机架转速使其 1．微张力的引入 趋于 0 棒材正常连续轧制遵循的基本原理是机架间金属秒流量相 S——机架出口截面积 等，即： 机架工作辊径 AxV=A lxV l (1) D一 机架间张力 式中 A．_—第 n机架的轧件截面面积 H 专动比 _一第n机架的轧件出口速度 3尬测算 可见A 和 决定金属秒流量，其中A受制造工艺限制 (1)根据轧件在s。机架出口速度 和Sn_l--+S机架间距 (诸如孔型道次、辊缝压下量、钢温等)，一旦调整就固定不变，因 离 ，计算出此段轧件运行时间 ( )，其 中z为0．2T(动态 此只能通过调整 满足公式(1)。从公式(1)推出相邻机架间速 速降恢复时间)，t：为0．1 _0．65 s卜『— 。微张力控制时间)，t， 度关系应当满足： 为0．7 _0．8T(S。机架尬采样时间)。 = ／Vn．1 n．1／,4 (2) (2)s机架咬钢后 ，根据轧件在 s机架的出口速度和sn_ 式中 E_．一前后机架(n一1、n)的轧件面积比，也称金属延伸率 s。机架间距离，计算出此段轧件运行时间 ，其中t为0．1 实际生产中轧件受钢温、材质、坯料形状、孔型磨损等扰动 ( 机架动态时间恢复时间)，t为0．1砰__0．65T．，程序在此时间 因素影响，无法保证精确的截面积，造成轧机间金属秒流量出现 段内采样s。机架尬 值并同尬、。值 比较 (公式4)，PI调节器 偏差，使轧材产生张力，而且偏差严重会在轧机间产生堆 、拉钢， 根据差值控制机架速度，使3~1~3机架间的轧件张力在允许范 影响产品质量甚至发生轧制事故，因此在轧制过程中需要对微 围内，系统在t时间段，停止微张力调节 ，随后进行下一轮控制 张力进行控制。 (s s。机架问微张力控制)。 2．牟L制转矩计算 (3)PLC程序中尬采样原理(控制算法)是：轧件在t：运行 棒材轧制过程张力变化直接影响轧机主传动电机负载转 时 ，系统采样 S 机架 的轧制转矩 ，PLC设置两个累加器 矩 ，因此可通过检测电机负载转矩间接监测张力。由直流电机运 (ACCU1、ACCU2)，ACCU1在每个机器周期累加 1次机架的轧 动方程推出电机轧制转矩为： 制转矩 ，ACCU2每个 M 寻Mr+M M Me