万方数据札 们２００７年１０月・第２４卷・第５期・５０ＳＴＥＥＬＲＯＬＬＩＮＧｏｃｔ．２００７ Ｖｏｌ．２４Ｎｏ．５１４５０ｍｍ可逆式六辊冷轧机的自动化系统柴钟（安泰科技股份有限公司工程技术事业部，北京１０００８１）摘要：介绍了国产ＭＳＢ一６Ｃ一１４５ｏＡ可逆式六辊冷轧机自动化控制系统的组成、结构、功能和控制精度。关键词：可逆式六辊冷轧机；自动控制系统；功能；控制精度中图分类号：ＴＧ３３４．９；ＴＧｓ３５．５５文献标识码：Ａ文章编号：１００３一９９９６【２００７】０５一００５０一０３Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆ６一ｈｌ４５０ｍｍＵｎｉｖｅｒｓａｌＣｏｌｄＭｉｌｌＣＨＡＩＣｈｏｎｇ（ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＭａｔｅｒｉａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，ｅＢｉｊｉｎｇｉ０００ｓｌ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔａｒｃｔ：ＴｈｅｃｏｍＰｏｓｉｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｏｒ１ａｃｃｕｒａｃｙｏｆａｕｔｏｒａｎｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃＭＳ珍６Ｃ一１４５０Ａｕｎｉｖｅｒｓａｌｃｏｌｄｍｉｌｌｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋ盯ｗｏｒｓｄ：６一ｈｕｎｉｖｅｒｓａｌｃｏｌｄｍｉｌｌ；ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｒｏｌａｃｃｕｒａｃｙ共享寄存器区。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ一ＤＰ现场总线有２路，ＭＳ六辊冷轧机是一种新型的板带轧机， 其一路连接传动装置，另一路连接ＰＬｃ从站，以太网的外接端口连接ＨＭＩ人机界面。对于要求响与平整作业。国内第１台自主设计开发的ＭＳＢ应时间快的传感器和控制器信号（如测厚仪偏差一６Ｃ一１４５ＯＡ可逆式六辊冷轧机于２００４年在天信号等）则通过硬线直接与ＡＭＳ控制器连接。各项技术指标均达到了设计要求川。组态软件采用ＴＷｏｎｄｅｒｗａｒｅ公司的Ｉｎｔｏｕｃｈ该轧机采用液压压下、厚度自动控制、中间辊液压轴８．０，编程软件为ＩｓａＧＡＲＦ。向横移、工作辊液压正弯辊、中间辊正负弯辊等技表ＩＡＭＳ控制器的ＣＰＵ功能分配衰 术。整机装备技术达到了国内领先水平。ＣＰＵ序号功能ＣＰＵＯ２自动控制系统的组成数据采集 ＣＰＵＩＨＧＣ功能 ＭＳＢ一６Ｃ一１４５０Ａ轧机的电控系统由传动 ＣＰＵＺ主令速度、卷取控制、自动停车控制系统（ＬＥＶＥＬＯ）、基础自动化系统ＣＰＵ３ＡＧＣ、轧辊横移、弯辊 ＣＰＵ４ＰＬＣ轧机逻辑、液压、润滑控制（ＬＥＶＥＬＩ）和过程控制系统（ＬＥＶＥＬ２）组成。其通信网络由Ｐｒｏｆｉｂｕｓ一ＤＰ网和ＴＣＰ／ＩＰ网组成， ＥＴＺｏｏ作为远程１／０使用，通过Ｐｒｏｆｉｂｕ，一具有国际先进水平。采用意大利ＡＮＳＡＬＤＯ公ＤＰ网与ＡＭＳ控制器连接，将采集的信号送给司的ＡＭＳ控制器和ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＥＴＺｏｏ、ＡＭＳ，并将ＡＭＳ发出的信号作用于执行机构。５７一２００产品。其自动控制系统的结构见图１。５７一２００主要控制润滑站，并通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ一ＤＰＡＭＳ控制器为主控制器， 负责轧机的所有控网与ＡＭＳ控制器连接。制，由ＣＰＵ卡（５块ＣＰＵ卡的功能分配见表１）、整个自动控制系统包括５台工控机，其中２ 模拟量和数字量卡、高速计数卡、Ｐｒｆｏｉｂｕｓ通信卡台位于主操作室，分别用于轧机参数的显示和轧组成。ＣＰＵ并行运行，内部有数据和地址总线，制工艺的设定，另３台位于电控室，分别负责与上收稿日期２００６一０９一２５作者简介柴钟（１９６９一），男（汉族），北京人，高级工程师。１前言产品板形好、尺寸精度高，现广泛用于冷轧、热轧津顺利投产，万方数据第２４卷・第５期柴种：１４５ｏｍｍ可逆式六辊冷轧机的自动化系统５ｌ 坐曰月只只异只只兄只１＾ ＩＪ．，臼 肠口拓勘矛ｒ加，喇甘。．节咖阳：田．ｒｄ飞油Ｌ‘，亡印卜产劝万介动１仁，侧ｂｘｏ图１１４５０ｍｍ六辊冷轧机自动化系统的结构位机ＡＭＳ之间的通信、Ｄ．Ａ．５数据采集系统用其他各种保护和监控装置已启动时，轧机才能启作数据采集和分析、报表统计。工控机通过以太动。网连接到ＡＭＳ控制器上。８（ ）轧线联锁和保护。该功能提供运行顺序３自动控制系统的功能描述控制信号和安全联锁保护，安全联锁是硬件，其安 系统应用软件分为基础自动化通用功能软全功能不仅仅依赖于通信网，急停按钮和分闸装件、专用功能软件，人一机接口功能软件。．置与控制单元连接在一起。３．１通用功能基础自动化通用软件主要实现以下功能： （９ ）操作方式。操作方式为半自动方式，工艺（１ ）初始数据的输人管理。初始数据可通过参数由二级计算机输人或由操作工调用轧制表，操作员站的人一机接口系统由操作员输人，并与道次参数在改变轧制方向后自动改变，运行之前存储在计算机中的相应参数进行比较，以排除误操作工可通过画面修改当前道次的参数，运行之操作或错误数据。后操作工可通过开关对当前参数进行微调。（２ ）介质站的控制。主要管理介质站（水、油、３．２专用功能乳化液、通风等）的接口、设定、允许、联锁和自动基础自动化专用软件主要实现以下功能： 操作。 （１）主速度控制。速度方式由操作员或过程 （３）预设定控制。与设定参数有关的初始值计算机设定，加减速时间各为２０５，快停时间为由上位机提供，或者由操作员通过键盘和显示器１０５，急停时间为５５直接输人基础自动化系统。 （２）带钢跟踪和自动减速。通过光电编码器 ４（）顺序命令控制。根据工艺过程系统装置计算带钢的长度和圈数，当开卷侧的带钢达到系的参数，发出指令，并传送给执行装置，以此作为统设定的第１次减速值时，电机按照系统设定的对自动给定或手动输人的响应。斜率自动减速至设定值后保持恒速运行；当开卷（５ ）急停控制处理。当出现损伤人、轧材或机侧的带钢达到系统设定的第２次减速的设定值器等方面的故障时，由操作员手动或由系统自动时，电机按照系统设定的斜率减速并停车。 （３）卷取速度／张力控制。根据带钢卷取张力６（ ）速度设定值的计算。系统根据操作员输的目标值，在线计算卷径、张力给定、转矩给定、角速度、转动惯量和机械损耗。采用直接张力控制７（ ）轧机运行管理。当各类通风、润滑设备、方案，使卷取机能够根据卷径变化和张力计输出主轧机的速度设定为零、值，不断自动调整转矩输出，为轧机提供轧制所需进行急停控制。人的辊径自动计算轧制速度。泵等处于正常运转状态，万方数据５２ 札们２００７年１０月出版张力。卷取机实际转速乘以某一系数后，与速度（９）弯辊控制功能。通过压力传感器的反馈设定值的偏差作为卷取机传动装置速度环的输信号与设定值的比较，经ＰＩＤ控制器计算后控制人。当出现断带等张力无法建立的故障时，该速液压比例阀的开口，从而实现工作辊的正弯辊和度偏差为。，速度环很快退出积分饱和区，卷中间辊的正、负弯辊控制。取机速度的增加，以快速保护设备。ｌ（０）中间辊轴向横移控制。为了更有效地保（４ ）液压缸的位置控制（ＨＧＣ）。从油缸位置证带钢的板形质量，设置了中间辊轴向横移装置。传感器获得的位置反馈信号与给定值存在误差（１１）轴定位。为实现快速换辊操作，设置了时，通过ＰＩＤ调解器计算，修正伺服阀的输出，实使工作辊准确停在要求位置上的轴定位功能。现ＨＧＣ的闭环控制。为避免损坏轴承座和轴ｌ（２）轧线调整。根据操作工输人的轧辊辊承，系统以轧机中心线为基准进行位置同步控制。径，自动控制轧制线的高度，使其保持不变。５（ ）液压缸的标定。液压缸标定的目的是在（１３）卷筒钳口定位。即将卷筒钳口置于接收控制投入之前使系统建立初始的位置值。带头的待卷取工作位置。６（ ）轧机刚度测定。测定轧机刚度系数和轧４人一机接口功能机刚度迟滞系数。人一机接口功能包括操作员界面的显示和设 （７）轧辊偏心补偿。在压下位置恒定的条件置、轧制规程的显示和设置、轧线模拟图的显示、下，测量随速度变化产生的非线性的轧制力变化。自诊断和报警、实际值显示等。８（ ）自动厚度控制（ＡＧＣ）。轧机人口和出口５结语侧各设有１台测厚仪和１套测速装置，ＡＧＣ系统国内第１台自主研发的ＭｓＢ一６ｃ一１４０５Ａ可实现前馈ＡＧＣ、后馈ＡＧＣ、速度影响补偿、流可逆式六辊冷轧机，通过在天津一年多的生产运量ＡＧｃ、监控ＡＧＣ等控制功能。其中前馈行，各项技术指标均达到了设计要求，见表２，自ＡＧｃ、后馈ＡＧＣ可单独使用，也可结合使用；速动化系统运行稳定，产品尺寸精度也达到了先进度影响补偿作为前、后馈功能的叠加；流量ＡＧＣ水平，见表３。可单独使用，也可和监控ＡＧＣ结合使用。表２ 自动化控制系统主要控制指标的精度卷径计工作辊辊液压压下液压压下轧制力控轧机速度控制精度／％张力控制精度／％弯辊力指标算精度头停位响应时间位置分辨制静态控制精响应时／ｍｍ 精度／（。）／ｍｓ率／“ｍ 精度／％主电机连接设备恒速时加、减速时度／％间／ｍｓ参数口士２成４５１＜士１士０．０１士０．１＜士１成２００衰３带钢厚度精度厚度范占总长的围／ｍｍ稳态精度／％加减速精度／％比例／％参考文献：０．２￣０．６士１．５最小值士５林ｍ士３．００叮八石０．６￣１．０土１．２士２．４０户｝吕ｌ［〕韩旭中，梅富强，柴种，等．１４５Ｏｍｍ可逆式六辊冷轧机的研１．０￣１．５士１．０士２．０Ｏ口Ｕ曰制与应用〔 Ｊ〕．轧钢，２００５，２２（６）：３一５．俄ＭＭＫ公司新建冷轧整体工程 俄罗斯ＭＭＫ公司称，其与ＳＭＳ退火热镀锌生产线，磨辊和热处理车间，带１卜ＨＳＳ、ＢＨ、ＤＰ、ＭＰ、ＴＲＩＰ钢等优质产品ｅＤｍａｇ公司签订了一份建设冷轧整体工钢检侧与纵切、包装生产线。的需要。程的合同。该工程建设期为３年。新建冷 产品为卷重达４３、ｓｔ、厚０．２８￣ ＭＭＫ称，该工程的建设是为满足用轧整体工程包括１条５机架冷轧生产线与３・ｏｏｍｍ、宽８５０￣１８８ｏｍｍ的冷轧卷。该户，尤其是汽车制造业对高质量冷轧产品１条连续式盐酸紊流酸洗线联合机组，设工程的建设投产，不仅提高了ＭＭＫ公司不断增长的需求，ＭＭＫ公司以一流的技计年产ｔＺＩ。万ｔ产量４５万ｔａ／的连冷轧和镀锌产品的产量，而且拓宽了产品术与装备可生产出高端质量的产品．续热镀锌生产线；１条产ｔ“万／ａ的连续的品种规格，可以满足汽车工业对ＨＳＬＡ、本刊译自ｗｗｗ．ｓｔ ｅｅｌｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ
