PLC在棒材连轧张力活套控制系统中的应用

　　1工艺简介

　　韶关钢铁公司全连续棒材车间按工艺设施分为4个区域：加热炉区、轧机区、冷床区及精整区，其轧机能力为30万t，产品规格为由10一16 mm圆钢及带肋钢筋。轧线设备为全连续19架轧机布置，如图1所示，其中精轧机组的15、17、19机架为平一立交替型式。最终实现无扭轧制，轧制出口最高速度15m/s。

　　轧制过程为：钢坯(160×160×lO 000)经过上料台架、上料辊道进入步进式加热炉加热，然后由炉尾的出炉辊道单根输送至炉后辊道上，钢坯经550×3+4550×4粗轧机组轧制7个道次，轧成68 mm的中间圆断面，由粗轧机组后飞剪切去肥大且温度较低的头和尾，再进入∞80×6中轧机组轧制4或6道次，继续进入320×6精轧机组，轧制6个道次轧成要求的l0一16 mm的成品断面尺寸。粗、中轧机组各机架间以及粗中轧机组间轧件采用微张力控制进行轧制，在精轧机组前以及精轧机组各机架间设有垂直活套，轧件可实现无张力活套控制进行轧制。精轧机组轧出的轧件经轧后输送辊道被送至倍尺分段飞剪机处，被分段飞剪机前夹送辊夹住送入分段飞剪，将其剪切成适应冷床长度的商品材倍尺长度。

　　2张力活套控制

　　全连续棒材车间采用了SIEMENs s7系列PLC完成工艺控制过程，系统按照当前较为先进的监控级+基础级+现场总线的模式构建。微张力控制、自动活套控制为整个轧线控制系统的核心部分，由l套PLC系统完成，PLC系统之间通过以太网及MPI网互联，实现信号的相互传递。自动化系统采用sI—EMENS S7—400 PLC+PROFIBus DP的结构形式，组态如图2所示。

　　由于热连轧时，张力会引起轧件尺寸形状的波动，理想状态下，希望料钢上张力为零或在很小的范围内。但由于各个机架的压下量和轧制速度设定值不合适，咬钢时的动态速降，轧件长度方向上的水冷黑印和头尾温度差，轧辊热膨胀、磨损，轴承中油膜厚度的变化等原因，都会在轧件上产生张力作用。为了保证连轧顺利进行，往往采用很小的张力轧制，保证连轧过程正常进行的基本条件是各机架在单位时间内的“秒流量”完全相等，实际生产中，由于坯料、温度、轧机等方面的影响，常常会出现秒流量不等，连轧关系被破坏的情况，因此需要采取一定的措施使相邻机架秒流量相等。热连轧生产时有2粪方法可实现秒流量相等和傲张力恒定：微张力轧制和无张力活套连轧。

　　2 l微张力控制

　　轧件在粗、中轧机组各机架间，实现微张力控制轧制，采用主传动电机电枢电流比较法进行微张力控制，即在轧件轧人相邻下游一架轧机之前和之后，在轧机主传动电机均达到稳定状态时，分别测量并存储本架轧机的电枢电流值I、I1。，通过比较I、I1，的差值，反应堆锕或拉钢及堆拉钢的程度，通过调整奉架轧机的速度.使电流差值达到允许范围。这个调节只有有轧件在各机架问穿料过程中进行。调节过程中对原速度设定值进行了修正，修正后的建度值被存储，并作为下一根轧件的初始设定值。经微张力控制后，轧件断面上张应力能控制在1—5 N/mm2。