導(dǎo)語：如何才能寫好一篇鍍鋅帶鋼，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：電解清洗工藝、過程要素、要素控制

0 引言

鍍鋅機(jī)組接受上道冷軋來料帶鋼后，帶鋼表面存在軋制油以及運(yùn)輸過程中產(chǎn)生氧化鐵皮，如果軋制油和鐵粉超過一定值，在退火時(shí)不能完全分解掉，將在鋼板表面形成結(jié)碳等缺陷，這些表面缺陷影響了鍍層的粘附性。通過有效的表面清洗清除這些表面缺陷保證了后續(xù)涂鍍后的帶鋼表面質(zhì)量。而電解清洗是整個(gè)清洗系統(tǒng)中的重中之重，電解清洗同時(shí)具有化學(xué)清洗和機(jī)械清洗兩方面的功能，最大程度的對帶鋼表面進(jìn)行去污除油。為了保證清洗的有效性，必須對清洗過程中的各個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行控制，同時(shí)為了提高效益，保證清洗有效性的同時(shí)還要使其高效，這就對各工藝制度和現(xiàn)場操作人員提出了更高的要求。

1 電解脫脂液化學(xué)脫脂

1.1 堿性化學(xué)脫脂除油機(jī)理

化學(xué)清洗主要是用固定組分的脫脂劑配制成清洗介質(zhì).去除帶鋼表面粘附的污垢。脫脂劑主要由表面活性劑和作為助洗劑的氫氧化鈉、碳酸鈉、硼酸鈉、硅酸鈉等堿性化合物組成[1]。利用脫脂劑的皂化作用和乳化作用將帶鋼表面的油脂除去。

a皂化作用[2]：金屬表面油污中的動植物油（主要成分是硬脂酸），與堿生成硬脂酸鈉（即肥皂）和甘油，溶解進(jìn)入堿性溶液，俗稱皂化反應(yīng)，以除去工件表面油污[2]。

b乳化作用[2]：脫脂劑的重要組分是表面活性劑，礦物油靠其乳化作用而除去。表面活性物質(zhì)吸附在界面上，憎水基團(tuán)向著金屬基體，親水基團(tuán)溶液方向，使金屬與溶液間界面張力降低，從而在流體動力等因素的作用下，油膜破裂變成細(xì)小的珠狀，脫離金屬表面，分散乳化以及分散到溶液中形成乳濁液。

c浸透作用（潤濕分散作用）[2]：皂化與乳化作用均系從油污表面逐步進(jìn)行，而使堿性溶液浸透油脂內(nèi)部，達(dá)到并潤濕帶鋼表面，增進(jìn)了脫脂除油的效果。

1.2 電解化學(xué)脫脂控制因素

化學(xué)脫脂過程控制主要是對脫脂液的控制，既要考慮到脫脂液脫脂過程中的有效性，也要從成本控制的方面考慮到脫脂的高效性，因此，過程控制中需要關(guān)注脫脂液濃度、溫度、壓力和影響脫脂液消耗的因素。

1.2.1 濃度控制

堿液中堿含量的增加，可加速皂化反應(yīng)的進(jìn)行，有利于油污的去除，但也不宜過高[2]。濃度過高，會使肥皂的溶解度和乳化液的穩(wěn)定性下降，反而降低了清洗效果，同時(shí)也會造成脫脂劑的浪費(fèi)。

1.2.2 溫度控制

隨著溫度的上升，附著在金屬表面的油脂粘度不斷下降，流動性增加，所以油脂容易脫離，同時(shí)，隨著溫度的提高，清洗劑的導(dǎo)電性能增加并且促進(jìn)堿的皂化反應(yīng)，從而提高清洗性。但過高的溫度和過低的溫度都會導(dǎo)致泡沫的急劇增加[2]。

1.2.3 泡沫的損失

皂化反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生大量的泡沫，而這些泡沫會從循環(huán)槽的溢流口流失，此外循環(huán)槽液位的高度也影響到泡沫的流失[2]。為了防止泡沫的流失造成脫脂液的消耗，一方面選擇低泡的表面活性劑，減少泡沫的產(chǎn)生，也可以添加消泡劑來消除產(chǎn)生的泡沫；另一方面，更加合理的控制槽內(nèi)的液位給泡沫存在于槽內(nèi)的空間，使得一部分泡沫自行破裂。

1.2.4 為維護(hù)槽液清潔程度的排放

槽液的清潔程度直接影響到泡沫的產(chǎn)生和帶鋼清洗后的清潔程度，直接影響槽液的使用壽命，因此維持一定程度的槽液清潔度來保證泡沫的產(chǎn)生量和帶鋼的清潔程度，同時(shí)盡可能少的對堿液進(jìn)行排放[2]。

2 電解機(jī)械脫脂

電解清洗依靠在帶鋼表面產(chǎn)生的氣泡附著在油污上，由于浮力作用，氣泡將油污帶離帶鋼表面。

2.1 電解機(jī)械脫脂原理

電解脫脂時(shí)鋼板本身并不直接帶電，而是借助于通直流電夾持帶鋼的電極柵板的電磁感應(yīng)，使帶鋼帶電而發(fā)生電解反應(yīng)。生產(chǎn)實(shí)踐證明，電化學(xué)除油的速度是化學(xué)除油速度的數(shù)倍，而且油污清除效果好。主要原因是電化學(xué)除油時(shí)，不論帶鋼作為陰極還是陽極，其表面上都析出大量氣體，實(shí)際上是電解水的過程[3]。

電流從極板經(jīng)過脫脂液到達(dá)帶鋼，然后在帶鋼內(nèi)部繼續(xù)前進(jìn)，到達(dá)與出口部分的極板相對應(yīng)的位置，并從帶鋼又經(jīng)脫脂液到達(dá)另一極板。在入口部分與陽極極板相應(yīng)的帶鋼，相對于陽極來說，電位為負(fù)，則為陰極。

在同樣電流下，陰極清洗在鋼絲表面產(chǎn)生的氣體體積是陽極清洗的兩倍，氣體對油污的作用是陽極清洗的兩倍，因此，陰極電解清洗產(chǎn)生的機(jī)械擦刷作用及對清洗液的攪拌作用都比陽極電解清洗大

2.2 電解機(jī)械脫脂過程影響因素

2.2.1 極板間距

間距的大小影響著電路產(chǎn)生的阻抗值，間距愈小電荷運(yùn)動阻力愈小，有效能量愈大。反之，電荷運(yùn)動阻力愈大，無效能耗愈大[2]。

Ei = D / （ Q 0-3 02 ）

式中，D為電流密度，H為帶鋼與極板間距，Q為電解質(zhì)導(dǎo)電率

為了提高有效能，盡量減小極板間距，但是如果帶鋼與極板間距太小，由于帶鋼垂度或板形不好、高速運(yùn)行張力波動等因素，容易造成帶鋼與極板接觸，產(chǎn)生電弧擊穿帶鋼現(xiàn)象，通常極板的間距在5公分左右。

2.2.2 電解時(shí)間

由于油污的脫離需要一定量的氣泡附著于污物的表面，而電解產(chǎn)生氣泡需要一個(gè)量的積累過程。如果極區(qū)長度太短，電解時(shí)間短，帶鋼表面產(chǎn)生的氣泡少達(dá)不到清洗效果。

2.2.3 電極切換

電極切換的主要作用是防止陰極產(chǎn)生的大量氫氣累集導(dǎo)致爆炸。同時(shí)，也是為了極板能夠自清洗，在電解過程中極板表面本身也產(chǎn)生氣泡，長時(shí)間累計(jì)形成一層氧化膜，阻礙了電流的傳導(dǎo)。電極切換有效防止了極板表面太臟而造成的清洗效果變差。現(xiàn)場生產(chǎn)中通常生產(chǎn)一卷帶鋼后進(jìn)行一次極性的切換。

2.2.4 清洗液的流速

極板間的電解質(zhì)的流動帶走了氣泡，同時(shí)進(jìn)行了電解質(zhì)的更換，增加了電導(dǎo)作用的有效性。具體方法一方面可增加在線槽的溢流；另一方面可以選擇合適的帶鋼速度，帶動液體的流動，速度的選擇要與電流密度相匹配。

2.2.5 極板長度

極板的長度必然大于來料的最大寬度，但是該長度對于窄料來說可能過寬，由于邊部積聚效應(yīng)，邊部的電流大于中部電流，造成清洗不均。立式電解清洗可加邊緣罩，另一方面可以通過變頻控制控制極板不同部位的電流。

3 總結(jié)

為了能夠達(dá)到需要的清洗效果，首先在最初的設(shè)計(jì)過程中必須進(jìn)行綜合考量，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)在后續(xù)的生產(chǎn)中，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況來制定合理的工藝規(guī)程，保證脫脂液的清洗效果，保質(zhì)同時(shí)高效，以提高整體電解清洗效率，降低生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈明鏡. 淺論八鋼熱鍍鋅機(jī)組脫脂清洗工藝. 金屬材料與冶金工程， 2010年8月， 第38卷第4期：25-28， 31.

篇2

杜橋建設(shè)臨港新城條件日益成熟

產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較好的基礎(chǔ)。工業(yè)方面：杜橋眼鏡經(jīng)過30年發(fā)展，其塊狀經(jīng)濟(jì)在全國具有較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢；機(jī)械、繩纜、工藝品等產(chǎn)業(yè)也具有一定的生產(chǎn)規(guī)模。浙江省化學(xué)原料藥基地已初具規(guī)模，擁有上市公司華海、海翔、待上市公司永太化工、仙琚制藥等一大批骨干企業(yè)。農(nóng)業(yè)方面：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，大力發(fā)展高效農(nóng)業(yè)，已有各類農(nóng)業(yè)合作社20多家，擁有全國最大的西蘭花出口生產(chǎn)基地和發(fā)達(dá)的海洋捕撈業(yè)、灘涂養(yǎng)殖業(yè)?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)方面：杜橋鎮(zhèn)是省級中心鎮(zhèn)，商貿(mào)業(yè)、服務(wù)業(yè)有一定的基礎(chǔ)，擁有浙江眼鏡城等各類專業(yè)市場20多家，近年來先后引進(jìn)了華聯(lián)超市、耀達(dá)商場、肯德基、拉芳舍等一批高檔次商貿(mào)服務(wù)業(yè)項(xiàng)目，四星級國際大酒店、浙江國際眼鏡城已開始規(guī)劃建設(shè)。桃渚、上盤集鎮(zhèn)逐步擴(kuò)大，桃渚國家級地質(zhì)公園和南門坑4A級景區(qū)的旅游業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性啟動階段。

區(qū)位交通優(yōu)勢逐漸凸現(xiàn)。隨著臺金高速公路東延線的開工建設(shè)，83省道改建、甬臺溫高速公路復(fù)線、臺金鐵路東延至頭門島港區(qū)、椒江二橋等工程的相繼規(guī)劃建設(shè)，東部區(qū)塊陸上交通條件將得到進(jìn)一步改善；臺州港臨海(頭門)港區(qū)的開工建設(shè)，將使東部區(qū)塊成為臺州海上交通的重要樞紐。依托陸海大交通，東部區(qū)塊能在更大的范圍、更深的程度承載周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的輻射和影響。

資源空間十分廣闊。東部擁有豐富的灘涂資源，目前已形成紅腳巖、北洋、南洋三大工業(yè)區(qū)及規(guī)劃中的頭門島港區(qū)，總面積約100平方公里，現(xiàn)已開發(fā)10平方公里，其中啟動區(qū)塊部分主要是利用廢鹽田、灰?guī)旌蜑┩繃鷫ㄇ捌谒纬傻奈蠢玫兀壳氨毖笸俊⒛涎笸吭诮▏考s4.33萬畝。另外，還擁有長達(dá)243公里的海岸線。海島資源豐富，有面積500平方米以上島嶼107座，超過1平方公里島嶼5個(gè)，達(dá)島、白沙、洞港與頭門等處蘊(yùn)藏著豐富的港口資源，其中頭門港具備2萬噸至5萬噸深水泊位條件。

管理體制不斷創(chuàng)新。2005年。臨海市委、市政府結(jié)合東部“三鎮(zhèn)一區(qū)”的區(qū)域特點(diǎn)和發(fā)展實(shí)際，對東部區(qū)域?qū)嵤┝藚^(qū)域調(diào)整和體制創(chuàng)新，設(shè)立東部區(qū)塊黨工委、管委會，并出臺了相應(yīng)的政策措施。賦予管委會對所管理區(qū)域相應(yīng)的開發(fā)事項(xiàng)管理權(quán)、協(xié)調(diào)權(quán)，負(fù)責(zé)對管理區(qū)域內(nèi)鎮(zhèn)級干部管理、重大基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌投資建設(shè)和年度經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考核。與此同時(shí)，還設(shè)立了臨海港區(qū)管理委員會，負(fù)責(zé)開發(fā)建設(shè)北洋涂圍墾工程、疏港公路工程和港區(qū)碼頭工程。管理體制的創(chuàng)新，為建設(shè)臨港新城提供了組織保證。

建設(shè)臨港新城的目標(biāo)定位

總體目標(biāo)：到2010年，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值400億元，工業(yè)產(chǎn)值320億元以上，工商稅收8億元以上，城鎮(zhèn)人口達(dá)到13萬人；到2015年，經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值達(dá)到1500億元，其中工業(yè)產(chǎn)值1000億元以上，重大基礎(chǔ)設(shè)施基本完成，基本建成溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶中創(chuàng)新活力最足、創(chuàng)新環(huán)境最佳、經(jīng)濟(jì)活力最強(qiáng)、社會最和諧的現(xiàn)代化臨港新城。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展要實(shí)現(xiàn)臨海經(jīng)濟(jì)從“內(nèi)陸時(shí)代”向“陸海并舉時(shí)代”跨越。抓住溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶開發(fā)的契機(jī)，實(shí)施“港城聯(lián)動”的發(fā)展戰(zhàn)略，緊緊抓住核心戰(zhàn)略資源――頭門港區(qū)，推進(jìn)“以港帶產(chǎn)、以產(chǎn)興城”的開發(fā)模式，大力發(fā)展由港航、臨港工業(yè)、港口物流、現(xiàn)代漁業(yè)、濱海旅游等產(chǎn)業(yè)有機(jī)組合而成的一種區(qū)域經(jīng)濟(jì)，形成東部臨港區(qū)域的“增長極”，推進(jìn)臨海新一輪經(jīng)濟(jì)的高速協(xié)調(diào)發(fā)展。

城市發(fā)展要形成“一城、一港、四區(qū)”的空間布局，“一城”就是由海灣新區(qū)、上盤、南北洋產(chǎn)業(yè)區(qū)和圍涂新區(qū)4個(gè)組團(tuán)而成，形成擁有山、海、湖、港、灣、峽6個(gè)典型的城市特色景觀，建成生態(tài)型城市?！耙桓邸奔搭^門港，要建設(shè)現(xiàn)代化和信息化的深水轉(zhuǎn)運(yùn)型港口，成為臺州未來的中心港區(qū)之一。“四區(qū)”包括杜橋片區(qū)、上盤片區(qū)、洞港產(chǎn)業(yè)區(qū)和紅腳巖產(chǎn)業(yè)區(qū)。其中，杜橋片區(qū)是臨港新城城市發(fā)展的基礎(chǔ)，形成設(shè)施完善、集“居住、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城市設(shè)施服務(wù)”為一體的綜合型城市片區(qū)；上盤片區(qū)依托疏港公路、頭門港區(qū)和白沙灣新區(qū)建設(shè)，發(fā)展成為宜居的生態(tài)型城市居住片區(qū)。

社會事業(yè)要堅(jiān)持立足現(xiàn)實(shí)，把資源條件與社會事業(yè)、勞動力狀況結(jié)合起來，統(tǒng)籌人口、環(huán)境、資源與經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展，優(yōu)先發(fā)展科技、教育事業(yè)，加快推進(jìn)文化、體育、衛(wèi)生等社會事業(yè)全面發(fā)展，社會文明程度明顯提高，可持續(xù)發(fā)展能力切實(shí)增強(qiáng)。

加快臨港新城建設(shè)，爭當(dāng)“海上臺州”建設(shè)的主力軍

規(guī)劃為先，整體推進(jìn)新城建設(shè)。規(guī)劃是龍頭，要在《臨海市域總體規(guī)劃》的指導(dǎo)下，在完成《臨海東部區(qū)域空間發(fā)展概念規(guī)劃》、《溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶臨海東部區(qū)塊總體規(guī)劃》的基礎(chǔ)上，加快修編完成《臨海市臨港新城規(guī)劃》、東部商業(yè)業(yè)態(tài)規(guī)劃、南洋涂和北洋涂建設(shè)規(guī)劃，著手編制《溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶臨海東部區(qū)塊產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《臨海東部區(qū)塊船舶產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃》。堅(jiān)持規(guī)劃高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高要求，主動與臺州市區(qū)和臨海市總體發(fā)展規(guī)劃銜接。遵照“長短結(jié)合、有序啟動、分期實(shí)施、整體推進(jìn)”的開局思路，以南洋工業(yè)區(qū)塊、北洋工業(yè)區(qū)塊、杜橋南工業(yè)發(fā)展區(qū)和杜橋北工業(yè)(機(jī)械電子)發(fā)展區(qū)為重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域，以臺州港臨海港區(qū)開發(fā)建設(shè)為突破口，大力發(fā)展臨港型產(chǎn)業(yè)，做好各功能區(qū)塊的規(guī)劃調(diào)整，集聚開發(fā)，整體推進(jìn)。城市建設(shè)近中期以杜橋鎮(zhèn)區(qū)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和城市服務(wù)設(shè)施為基礎(chǔ)，加大投入，加快建設(shè)，提升杜橋鎮(zhèn)區(qū)的城市服務(wù)功能，遠(yuǎn)期以海灣新區(qū)的開發(fā)為重點(diǎn)，最終形成“一港四區(qū)”的城市發(fā)展格局。

增量增質(zhì)，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。加快眼鏡、機(jī)械、醫(yī)化等特色產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)功能區(qū)建設(shè)，加快眼鏡科技園和微小企業(yè)孵化基地建設(shè)，著力打造上規(guī)

模、集約化的眼鏡產(chǎn)業(yè)集聚基地，努力使杜橋鎮(zhèn)成為全國性的集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的眼鏡產(chǎn)業(yè)中心；啟動建設(shè)杜橋北工業(yè)區(qū)，作為機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚平臺，引導(dǎo)企業(yè)從零部件加工向整機(jī)制造轉(zhuǎn)變：整合醫(yī)化產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)醫(yī)化企業(yè)與國內(nèi)外大中型企業(yè)合作。積極培育新興產(chǎn)業(yè)，加大招商引資力度，抓住大項(xiàng)目、好項(xiàng)目，把目標(biāo)瞄準(zhǔn)世界500強(qiáng)企業(yè)和國內(nèi)中大型企業(yè)，充分利用東部區(qū)塊的資源優(yōu)勢，重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)含量高、產(chǎn)品附加值高的臨港型工業(yè)和裝備制造業(yè)：積極引進(jìn)汽車及零配件、新型紡織機(jī)械、綠色能源工業(yè)、電子、機(jī)械等新興產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。扎實(shí)推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。進(jìn)一步做精做強(qiáng)萬畝西蘭花基地、萬畝優(yōu)質(zhì)水果基地、萬畝油茶等優(yōu)勢農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，培育區(qū)域特色高效生態(tài)農(nóng)業(yè)；鞏固提升海洋漁業(yè)，積極穩(wěn)妥發(fā)展遠(yuǎn)洋捕撈業(yè)，大力發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)魚塘，加快紅腳巖漁港建設(shè)；以桃渚旅游為中心，加快旅游基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展臨港休閑旅游業(yè)。加快現(xiàn)代服務(wù)業(yè)業(yè)態(tài)規(guī)劃編制，明確三產(chǎn)功能區(qū)塊，實(shí)施杜橋老城區(qū)“退二進(jìn)三”：加大三產(chǎn)項(xiàng)目引資力度。大力發(fā)展現(xiàn)代物流、連鎖經(jīng)營、教育培訓(xùn)等新型三產(chǎn)，建設(shè)新興市場，正確引導(dǎo)房地產(chǎn)市場健康發(fā)展。

加快建設(shè)，完善城市功能。近期重點(diǎn)是按照“南拓東進(jìn)、改老建新”思路抓好杜橋城區(qū)建設(shè)，加快以濱海路為軸線的新區(qū)建設(shè)，不斷提升城市品位，加快建設(shè)杜橋國際大酒店、浙江國際眼鏡城等重點(diǎn)項(xiàng)目，完善、提高城市的服務(wù)功能和承載能力。同時(shí)，合理規(guī)劃建設(shè)整個(gè)東部區(qū)塊的水、電、汽、路等基礎(chǔ)設(shè)施，重點(diǎn)加快推進(jìn)城市截污管網(wǎng)工程、臺金高速東延線、83省道改建工程、牛頭山引水工程、南北洋圍涂等各項(xiàng)在建重大工程建設(shè)進(jìn)度；盡快啟動建設(shè)西湖新水廠、110kV金都變、220kV童燎變等項(xiàng)目，配合做好椒江二橋、甬臺溫高速復(fù)線、甬臺溫鐵路、疏港公路、港區(qū)碼頭等項(xiàng)目的前期工作，爭取早日開工。

篇3

鍍鋅機(jī)組的生產(chǎn)工藝流程：步進(jìn)梁運(yùn)輸鋼卷鋼卷小車上料開卷機(jī)開卷切頭尾焊接入套電解清洗退火鍍鋅鋅層厚度控制（合金化）中間活套光整拉矯鈍化熱風(fēng)干燥出套（切邊）涂油切分/取樣卷取步進(jìn)梁運(yùn)輸打捆和稱重成品庫。

由于鍍鋅機(jī)組具有工藝復(fù)雜、設(shè)備多、產(chǎn)品規(guī)格跨度大以及家電板和汽車板表面質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，生產(chǎn)計(jì)劃編制的好壞，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。隨著汽車板需求的增加和用戶要求的提高，高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)量也在大幅增加，這就使生產(chǎn)組織的難度進(jìn)一步加大，因此，對鍍鋅生產(chǎn)計(jì)劃的編制有很高的要求。

一、鍍鋅機(jī)組的工藝特征

帶鋼通過焊機(jī)焊接在生產(chǎn)線上連續(xù)運(yùn)行，為了防止帶鋼在運(yùn)行過程中出現(xiàn)開焊、跑偏等現(xiàn)象，這關(guān)系前后帶鋼的鋼種，規(guī)格銜接的規(guī)則；

帶鋼要在退火爐內(nèi)經(jīng)歷加熱和冷卻的過程，為了防止帶鋼在爐內(nèi)瓢曲，這關(guān)系到不同鋼種，不同退火溫度的帶鋼連接的規(guī)則；

帶鋼在鋅鍋內(nèi)鍍鋅后通過氣刀的控制來調(diào)整帶鋼表面鋅層的厚度，為了提高鋅層控制的合格率，這要求帶鋼鍍層厚度的連接必須遵循一定的規(guī)則；

對于帶鋼表面不同的鈍化處理方式，生產(chǎn)計(jì)劃的編排直接關(guān)系到鈍化方式的切換所帶來的生產(chǎn)成本的高低；

帶鋼在鋅鍋里直接貼著鋅鍋里的沉沒輥運(yùn)行，沉沒輥由于長期浸沒在鋅液中輥面會產(chǎn)生一定的結(jié)瘤。為了防止沉沒輥輥面的結(jié)瘤在帶鋼表面留下壓痕，前后生產(chǎn)的帶鋼寬度必須遵循一定的原則；

對于兩個(gè)不同的產(chǎn)品類型：純鋅和鋅鐵合金產(chǎn)品。生產(chǎn)計(jì)劃的安排牽涉到合金化爐的是否投用、鋅鍋的切換以及檢修計(jì)劃的安排。

二、鍍鋅計(jì)劃編制考慮的主要因素及優(yōu)化措施

1.產(chǎn)品類型

純鋅產(chǎn)品和鋅鐵合金產(chǎn)品的生產(chǎn)切換時(shí)需要停機(jī)更換鋅鍋。為了減少生產(chǎn)線的停、開機(jī)次數(shù)，對同一類型的產(chǎn)品要集中生產(chǎn)。

2.后處理方式

馬鋼2050mm熱鍍鋅機(jī)組的后處理方式分為：涂油、六價(jià)鉻鈍化和無鉻鈍化。后處理方式的不同牽涉到后處理藥液的準(zhǔn)備，涂輥的更換。計(jì)劃編排時(shí)應(yīng)充分考慮相同鈍化方式的產(chǎn)品集中生產(chǎn)，避免頻繁切換鈍化方式導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。

3.帶鋼規(guī)格

帶鋼規(guī)格的變化，包括寬度和厚度的改變，將影響焊機(jī)的焊接、退火爐的加熱能力以及光整機(jī)的延伸率。如果規(guī)格跳躍太大，會導(dǎo)致焊機(jī)焊接不良以致帶鋼跑偏或者斷帶。因此應(yīng)該根據(jù)各個(gè)設(shè)備所能承受的跳變范圍制定出相應(yīng)的規(guī)格跳變規(guī)則。另一方面由于帶鋼在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)要經(jīng)過鋅鍋內(nèi)的沉沒輥、輥涂輥、平整輥，每個(gè)輥?zhàn)佣加泄潭ǖ膿Q輥周期，計(jì)劃編制時(shí)應(yīng)充分考慮每個(gè)輥?zhàn)拥膿Q輥周期。尤其是鋅鍋內(nèi)的沉沒輥在帶鋼由窄變寬時(shí)容易把鋅鍋里的鋅渣帶起附在帶鋼表面并在帶鋼表面留下沉沒輥印。因此在每次新更換沉沒輥時(shí)先安排1～2個(gè)班次的窄規(guī)格產(chǎn)品，待生產(chǎn)線穩(wěn)定后再快速過渡到寬規(guī)格產(chǎn)品，在一個(gè)沉沒輥周期內(nèi)，帶鋼寬度盡量由寬到窄安排生產(chǎn)。

4.帶鋼的鋼種

不同的鋼種有不同的成分和退火溫度。如果鋼種變化太頻繁會造成退火爐溫度的高低切換導(dǎo)致爐況不穩(wěn)定、增加能耗，同時(shí)也增加了帶鋼在退火爐內(nèi)跑偏和瓢曲的風(fēng)險(xiǎn)。在考慮后處理方式、規(guī)格過渡后，鋼種的變化應(yīng)按照CQDQDDQEDDQDDQDQCQ逐漸過渡，使帶鋼平穩(wěn)地升、降溫避免帶鋼在爐內(nèi)發(fā)生瓢曲。另一方面，不同的鋼種強(qiáng)度不同導(dǎo)致焊接性能不同，因此帶鋼鋼種變化時(shí)在考慮退火溫度的同時(shí)也要考慮焊接性能。

5.鍍層厚度

通過控制氣刀的壓力、間距等參數(shù)來控制帶鋼的鍍層厚度。帶鋼鍍層厚度的數(shù)據(jù)通過鍍層測厚儀反饋數(shù)據(jù)。如果鍍層厚度發(fā)生變化，運(yùn)行中的前后帶鋼鍍層厚度的切換不能瞬間完成，必須平穩(wěn)過渡。如果鍍層厚度變換頻繁，致使氣刀參數(shù)頻繁改變，增加鍍層過渡時(shí)間，造成鋅液的浪費(fèi)，也給氣刀的使用壽命造成一定的影響。計(jì)劃編制時(shí)，在考慮后處理方式、規(guī)格過渡和鋼種過渡后，也要考慮鍍層厚度的平穩(wěn)過渡。

6.涂油方式

鍍鋅產(chǎn)品的涂油方式分為輕涂油、中涂油、重涂油和不涂油四種。通過靜電涂油機(jī)的在線、離線使用來控制帶鋼表面是否涂油。帶鋼表面的涂油量通過涂油機(jī)的噴頭來控制。為了減少涂油方式的切換次數(shù)，計(jì)劃編制時(shí)，在考慮后處理方式、規(guī)格過渡、鋼種過渡后和鍍層厚度后，相同涂油方式的鋼卷要安排在一起生產(chǎn)。

7.精細(xì)化高檔家電面板、汽車面板的生產(chǎn)組織

家電面板和汽車面板有很高的表面質(zhì)量等級要求，必須進(jìn)行精心的生產(chǎn)組織。鍍鋅外板一般在換完沉沒輥1～2天后的白班安排生產(chǎn)。在此時(shí)，設(shè)備剛檢修完，生產(chǎn)也已經(jīng)趨于穩(wěn)定，一切都在最佳狀態(tài)。在白班生產(chǎn)所有的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備人員都在場，以便進(jìn)行指導(dǎo)和確認(rèn)設(shè)備狀況。外板應(yīng)該集中生產(chǎn)，同時(shí)應(yīng)該嚴(yán)格控制外板生產(chǎn)時(shí)的規(guī)格跳躍，做好外板間的過渡銜接。在最寬的外板生產(chǎn)前應(yīng)安排5卷左右寬度大于或等于外板，厚度和鋼種跟外板相近 的帶鋼生產(chǎn)。為了防止外板生產(chǎn)時(shí)發(fā)生緊急狀況，在外板生產(chǎn)前應(yīng)安排一組與外板規(guī)格相近，表面要求較低的物料做為備用計(jì)劃，以便及時(shí)調(diào)整計(jì)劃。

三、外部原因的影響

鍍鋅機(jī)組的計(jì)劃編制受原料供應(yīng)的外部影響較大。如果鍍鋅機(jī)組計(jì)劃編制在低庫存情況下運(yùn)行，容易造成過渡料短缺，規(guī)格和鋼種跳變不合理，從而影響生產(chǎn)線的穩(wěn)定運(yùn)行，對產(chǎn)品質(zhì)量也造成一定的影響。因此優(yōu)化鍍鋅計(jì)劃的編制，首先要優(yōu)化原料供應(yīng)的需求，為鍍鋅計(jì)劃編制提供前提保障。

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關(guān)鍵詞：氣刀 帶鋼鍍層厚度控制 模糊控制

中圖分類號：U37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0129-01

1 帶鋼鍍層厚度控制系統(tǒng)

帶鋼熱鍍鋅所用的主要設(shè)備有鋅鍋、沉沒輥、穩(wěn)定輥以及爐鼻子，還有氣刀及調(diào)節(jié)裝置。在熱鍍鋅生產(chǎn)過程中，帶鋼通過爐鼻子進(jìn)入鋅鍋中的鋅液進(jìn)行浸鍍，經(jīng)過沉沒輥后出鋅鍋，再通過穩(wěn)定輥和氣刀，進(jìn)入冷卻階段。氣刀是帶鋼鍍層厚度控制系統(tǒng)的核心設(shè)備。

下面以某鋼廠熱鍍鋅機(jī)組采用CLECIM公司所研發(fā)的氣刀系統(tǒng)為例介紹氣刀系統(tǒng)。氣刀系統(tǒng)主要包括氣刀體、移動和提升裝置等，分別位于鋼帶兩面。氣刀通過4臺交流無刷電機(jī)驅(qū)動前、后刀完成的，這樣可以控制氣刀與帶鋼之間的水平距離，以此控制帶鋼表面鍍層厚度。為了對帶鋼表面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，鋼廠對熱鍍鋅機(jī)組配置了鍍層測厚儀。

2 鍍層厚度控制及模型

以鋼廠所采用的CLECIM 公司自行開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)公式函數(shù)模型為例，對鍍層厚度控制系統(tǒng)的縱向平均控制進(jìn)行分析。該鋼廠所采用的模型經(jīng)驗(yàn)公式為：

（1）

其中，T為鍍層厚度平均值，G為經(jīng)驗(yàn)值，k取決于帶鋼鍍層的類型，P為氣刀噴氣壓力，H為氣刀與帶鋼之間的水平距離，L為氣刀唇縫，V為工藝線速度，A為自適應(yīng)系數(shù)。

工藝線速度僅與帶鋼種類等因素有關(guān)，為不可控變量，因此作為擾動量對其進(jìn)行前饋控制。利用實(shí)際測量值與目標(biāo)厚度相得出差值，并根據(jù)差值計(jì)算所需壓力P和水平距離H的補(bǔ)償量。這樣，便構(gòu)成是一個(gè)帶有前饋的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。

在實(shí)際情況下，水平距離H調(diào)節(jié)的不當(dāng)會造成氣流紊亂，最終影響鍍層均勻度。因此在控制過程中，以噴氣壓力為主控制量進(jìn)行優(yōu)先調(diào)節(jié)。為解決檢測信號的滯后問題使用了Smith預(yù)估器控制方法。其帶鋼鍍層厚度縱向平均控制系統(tǒng)框圖，如圖1所示。

現(xiàn)僅考慮原系統(tǒng)的鍍層厚度縱向平均控制，假定氣刀刀唇平均唇縫值是保持不變的，因此設(shè)計(jì)新的控制方案時(shí)使用簡化模型：（2），其中a，b，c為參數(shù)。取對數(shù)，取K=1，則模型轉(zhuǎn)化為：使用現(xiàn)場數(shù)據(jù)，則可以寫成：。使用普通的最小二乘算法，求出θ的估計(jì)量，并使其性能指標(biāo)最優(yōu)。以目標(biāo)鍍層60 g/m2為例，根據(jù)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得出系統(tǒng)θ估計(jì)值為：把參數(shù)估計(jì)值代入式（2），得到鍍層厚度估計(jì)值并與現(xiàn)場采集的鍍層厚度實(shí)際值進(jìn)行比較，其誤差基本保持在±1 g/m2。

3 模糊控制器設(shè)計(jì)方案

帶鋼鍍層縱向厚度控制目標(biāo)是提高帶鋼縱向的平均鍍層厚度的精確度，噴氣壓力、帶鋼距氣刀的水平距離、工藝段線速度對其鍍層厚度均有影響。基于模糊控制在帶鋼鍍層縱向平均厚度的研究方便，現(xiàn)保持水平距離和工藝段線速度不變，僅考慮噴氣壓力和平均鍍層厚度之間的關(guān)系，并把被控制量的誤差、誤差變化作為模糊控制器的輸入。于是，可以得出基于模糊控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

4 模糊控制系統(tǒng)的仿真與分析

根據(jù)上面分析，使用MATLAB/Simulink所提供的模糊邏輯工具箱，采用圖形界面可視化工具建立模糊控制器和傳統(tǒng)PID控制器進(jìn)行仿真。現(xiàn)根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)定帶鋼連續(xù)熱鍍鋅厚度T為60 g/m2，帶鋼線速度V為130 m/min，氣刀與帶鋼水平距離H為12 mm，刀與測厚儀之間的距離為120 m。若工藝線速度為130 m/min，則滯后時(shí)間為55 s，加上測厚儀掃描帶鋼時(shí)間為25 s，系統(tǒng)總滯后時(shí)間為80 s。系統(tǒng)采樣時(shí)間為20 s，滯后拍數(shù)為4拍。

5 結(jié)論

在帶鋼鍍層厚度縱向平均控制中，因傳統(tǒng)PID控制器需要非常精確的被控對象數(shù)學(xué)模型和現(xiàn)場多擾動現(xiàn)象，提出了使用模糊PID控制的設(shè)計(jì)方案以增強(qiáng)對現(xiàn)場的控制性能。仿真結(jié)果表明，模糊控制器與原控制器相比，調(diào)節(jié)時(shí)間短，超調(diào)減小，魯棒性增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】 設(shè)計(jì) 張力控制 機(jī)組協(xié)調(diào)控制 主令速度發(fā)生器

【Abstract】 Continuous Galvanizing Line after cold rolling process is an important manufacturing process， it makes the strip under the hot surface layer of corrosion-resistant zinc film， can significantly extend the scope and lifetime use of the strip. Hot-dip galvanized steel because of its low production cost， wide application， there are broad prospects for development. This paper mainly introduces the automation？system design？and control design of Continuous Galvanizing Line entry section， process section， skin pass section and exit section.

【Key words】 design tension control Line Coordination Control Master Ramp Generator

1 簡介

金屬腐蝕與保護(hù)一直是工業(yè)生產(chǎn)中極受重視的傳統(tǒng)課題，每年都有大量金屬制品因腐蝕嚴(yán)重而報(bào)廢。解決帶鋼防腐問題的重要途徑之一是基板鍍鋅。熱鍍鋅因其耐腐蝕性能良好，使用壽命長且生產(chǎn)成本較低，在建筑、汽車制造、家用電氣、電子技術(shù)等眾多工業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線所使用的基板大部分是未經(jīng)熱處理的冷軋薄帶鋼，而鍍鋅對基板表面質(zhì)量又有較嚴(yán)格的要求。鍍鋅過程不能掩蔽帶鋼表面缺陷，否則經(jīng)深加工將會使其暴露和擴(kuò)大。

2 生產(chǎn)線介紹

連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線是帶鋼在行進(jìn)過程中被加熱、鍍鋅以連續(xù)生產(chǎn)鍍鋅帶鋼的成套裝備。生產(chǎn)線在退火爐前設(shè)置清洗段，采用電解脫脂，可將帶鋼表面油污完全去除；采用全輻射管還原爐加熱帶鋼，因而鍍鋅層的表面質(zhì)量較好。機(jī)組設(shè)置3個(gè)立式活套，用于動態(tài)儲存帶鋼，緩沖和調(diào)節(jié)各段之間的生產(chǎn)節(jié)奏，確保機(jī)組連續(xù)生產(chǎn)。

機(jī)組主要由入口段、工藝段、平整段及出口段4部分組成（圖1）。

入口段：開卷機(jī)矯直機(jī)剪切機(jī)焊機(jī)1號張力輥入套。

工藝段：2號張力輥清洗段3號張力輥跳動輥退火爐鋅鍋水淬槽5號張力輥。

平整段：中間活套6號張力輥四輥平整機(jī)7號張力輥拉矯機(jī)8號張力輥后處理9號張力輥。

出口段：出套月牙剪圓盤剪10A號張力輥檢查臺10B號張力輥涂油機(jī)飛剪卷取機(jī)。

有些生產(chǎn)線還設(shè)置有剪切段。剪切段裝在機(jī)組尾部直接生產(chǎn)各種板材，帶鋼越過卷曲機(jī)進(jìn)入剪切段入口處的活套坑，并經(jīng)機(jī)械隊(duì)中后通過測厚儀進(jìn)入矯直機(jī)，矯直后的帶鋼由飛剪按設(shè)定的定尺長度和速度剪成單張鋼板。鋼板經(jīng)靜電涂油后在磁力皮帶運(yùn)輸機(jī)和三條無磁皮帶運(yùn)輸機(jī)上分選出成品和次品，成品堆垛到設(shè)定高度和重量便經(jīng)稱重、包裝吊往倉庫。

3 自動化系統(tǒng)構(gòu)成和控制方案

根據(jù)熱鍍鋅工藝要求，熱鍍鋅機(jī)組自動化系統(tǒng)須具備如下特點(diǎn)：全數(shù)字化、高速度、高響應(yīng)、高可靠性、免費(fèi)維護(hù)性強(qiáng)；系統(tǒng)兼容性強(qiáng)，開放性好，便于開發(fā)和擴(kuò)展。

3.1 自動化系統(tǒng)概述

基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)采用SIMATIC S7-400可編程邏輯控制器（PLC），包括機(jī)架、電源模塊、中央處理單元（CPU）、信號模塊、接口模塊、功能模塊、通訊模塊等。編程語言包括順序功能流程圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、指令表（STL）、梯形圖（LAD）以及基于連續(xù)功能圖編程語言（CFC）等。

人機(jī)接口（HMI）采用Server/Client結(jié)構(gòu)，由1臺服務(wù)器、若干臺客戶機(jī)以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。服務(wù)器管理著過程通訊、數(shù)據(jù)存貯以及與客戶機(jī)的通訊；客戶機(jī)作為操作站，顯示從服務(wù)器發(fā)出的數(shù)據(jù)，接受操作員的輸入，并將它傳送至服務(wù)器。人機(jī)接口軟件采用WinCC，包括服務(wù)器版、運(yùn)行版和開發(fā)版。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用三級架構(gòu)，HMI服務(wù)器與PLC之間通過工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/IP，ISO/OSI）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，其最大通訊速率為100Mbps；HMI服務(wù)器與客戶機(jī)之間通過以太網(wǎng)（TCP/IP）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；現(xiàn)場總線采用標(biāo)準(zhǔn)Profibus-DP，其數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6K～12Mbps，傳動裝置配有CBP2通訊模塊與PLC進(jìn)行通訊。

傳動控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代矢量控制（VC）的代表SIMOVERT MasterDrives 6SE70變頻裝置，主要由整流器、直流母線以及逆變單元三部分組成。逆變單元采用IGBT功率元件；整流器采用帶有預(yù)充電回路的晶閘管三相全控橋，傳動維護(hù)工具為Drive ES。為了提高輸出電流將兩臺具有相同額定電流的整流裝置并聯(lián)。制動方式采用能耗制動，用于機(jī)組緊急制動情況下系統(tǒng)處于發(fā)電狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的能量消耗，以確保直流母線不過壓。

3.2 配置特點(diǎn)

3.2.1 多CPU系統(tǒng)的應(yīng)用

基于熱鍍鋅機(jī)組的復(fù)雜性，選擇較高級的CPU416-2作為PLC的中央處理器，并且采用多CPU系統(tǒng)，功能分配如（表1）：

3.2.2 自動化系統(tǒng)的控制功能

熱鍍鋅機(jī)組的的功能分成不同的單元，每個(gè)單元完成對應(yīng)的功能，結(jié)構(gòu)清晰，易于修改和維護(hù)。

（1）機(jī)組協(xié)調(diào)控制；機(jī)組協(xié)調(diào)控制（Line Coordination Control）主要功能有：操作模式處理；機(jī)組啟動和運(yùn)行聯(lián)鎖條件的檢查確認(rèn)；操作指令及設(shè)定值的選擇和下達(dá)；輔助傳動控制命令的產(chǎn)生；穿帶、甩尾、定位等自動順序控制；傳動的接通、關(guān)斷控制及狀態(tài)監(jiān)視；成組及單獨(dú)點(diǎn)動操作；帶鋼位置監(jiān)視等。

（2）主令速度發(fā)生器；主令速度發(fā)生器（Master Ramp Generator）主要功能有：速度和加速度斜坡的產(chǎn)生；根據(jù)機(jī)組協(xié)調(diào)控制的設(shè)定進(jìn)行帶鋼尾部的自動減速以及帶鋼的自動定位；張力的斜坡處理及開卷機(jī)、卷取機(jī)、活套、張緊輥等的張力控制；靜張力和運(yùn)行張力的自動處理；帶鋼的斷帶檢測；活套自動位置控制；傳動控制及通訊處理等。

一般來說，每一段均配有主控和順控CPU，機(jī)組協(xié)調(diào)控制和主令速度發(fā)生器在同一個(gè)主控CPU中實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槠涔δ苁蔷o密銜接的。

（3）順序控制；順序控制（Support and Sequence Functions）的控制對象是與生產(chǎn)線速度、張力無關(guān)的設(shè)備，如電磁閥、恒速電機(jī)等。順控CPU將依據(jù)主控命令，對現(xiàn)場設(shè)備發(fā)出動作指令，同時(shí)監(jiān)視其反饋信號，并將現(xiàn)場狀態(tài)在HMI畫面上進(jìn)行顯示。順控CPU還負(fù)責(zé)除張力計(jì)外所有機(jī)電一體品的接口。

（4）儀表控制；儀表控制（Instrumentation and control）控制范圍包括清洗段、濕平整及高壓清洗系統(tǒng)、后處理段。I&C主要功能有：溫度、流量、壓力、液位、電導(dǎo)率的控制和監(jiān)視。

（5）物料跟蹤（Material Tracking，MTR）；物料跟蹤（Material Tracking）可實(shí)現(xiàn)對其跟蹤區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的所有帶鋼上的特殊點(diǎn)（如焊縫、缺陷等）的精確位置跟蹤及其鋼卷數(shù)據(jù)的精確跟蹤，還能為機(jī)組的其他控制設(shè)備激活新的設(shè)定值，并統(tǒng)計(jì)匯報(bào)機(jī)組的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

3.3 速度和張力控制

熱鍍鋅機(jī)組的核心控制對象是速度和張力。對處于相同工藝段的成組設(shè)備，要求各設(shè)備的線速度保持同步，即不論處于加速或減速過程中，各設(shè)備的線速度均要一致，為此使用主令速度發(fā)生器，用它的輸出作為所有被控設(shè)備的速度指令，只要控制該工藝段MRG的輸出和變化率，就控制了該工藝段的速度和加速度值。

機(jī)組運(yùn)行模式包括穿帶（THRD）、運(yùn)行（RUN）、保持（HOLD）正常停止（NS）、快停（QS）、緊停（ES）等；主令控制發(fā)生器將上述信號與“速度和加速度選擇”相結(jié)合，最終產(chǎn)生出按S曲線進(jìn)行變化的速度信號，以防止不同的響應(yīng)引起的張力波動。這種不同的響應(yīng)是因不同的設(shè)備參數(shù)（如轉(zhuǎn)動慣量等）在加減速開始和結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的，因此在加減速階段開始和結(jié)束處應(yīng)有光滑曲線進(jìn)行過渡，這樣才能確保具有平滑的切換特性，從而有效改善張力的控制性能。

為實(shí)現(xiàn)帶鋼在機(jī)組上的穩(wěn)定傳送，或某一特定的工藝功能，例如平整機(jī)的延伸率控制等，工藝對帶鋼在機(jī)組中各個(gè)位置都有張力要求，這種要求是電氣實(shí)現(xiàn)機(jī)組張力控制的基礎(chǔ)。張力控制的基本思想是分段張力控制原理，每段使用一個(gè)張力控制器。

張力控制器的工作原理：首先計(jì)算張力設(shè)定值與張力實(shí)際值的偏差，然后經(jīng)適當(dāng)?shù)目刂扑惴?，將偏差轉(zhuǎn)換為速度補(bǔ)償量疊加到速度控制環(huán)的速度給定上，速度控制環(huán)的速度檢測由電機(jī)所帶高精度編碼器完成，速度控制環(huán)的輸出經(jīng)轉(zhuǎn)矩限幅作用于電流控制環(huán)，其輸出最終通過電機(jī)轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)。一般張力控制有直接張力和間接張力二種控制方法，使用哪種方法取決于工藝控制要求和機(jī)組設(shè)備配置（張力計(jì)）。張力計(jì)測得的張力實(shí)際值在使用前需進(jìn)行標(biāo)定和平滑處理。間接張力控制中張力實(shí)際值是通過電機(jī)轉(zhuǎn)矩間接計(jì)算得到的。

3.4 電氣傳動控制

電氣傳動控制分為開卷卷曲控制、張力輥控制和活套控制，每一種控制方法不同。開卷卷曲的控制方法大同小異，都是依據(jù)卷徑大小來計(jì)算轉(zhuǎn)矩，并考慮到加減速轉(zhuǎn)矩、摩擦轉(zhuǎn)矩等的補(bǔ)償，來限定電機(jī)轉(zhuǎn)矩大小實(shí)現(xiàn)恒張力的控制，由于卷徑變化較大，電機(jī)可以在弱磁狀態(tài)下工作，有的電機(jī)的弱磁深度可以達(dá)到3以上。卷徑計(jì)算是開卷卷曲控制的基礎(chǔ)，包括轉(zhuǎn)動慣量、轉(zhuǎn)矩限幅等等功能都和卷徑息息相關(guān)。卷徑計(jì)算一般采用在開卷機(jī)或卷曲機(jī)的測速碼盤和一個(gè)導(dǎo)向輥碼盤做運(yùn)算，并根據(jù)原有卷徑和卷徑變化量做加法運(yùn)算并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正得到計(jì)算卷徑的。因此必須有一初始的卷徑設(shè)定值。

開卷卷曲在機(jī)組運(yùn)行時(shí)為張力控制模式，此時(shí)速度環(huán)飽和，控制系統(tǒng)由電流環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)，電機(jī)處于恒張力狀態(tài)。

張力輥有速度控制和張力控制二種控制方式。在機(jī)組中入口段、工藝段、平整段以及出口段均有主令速度輥。在速度控制方式下，要求張力輥組的多個(gè)傳動輥的作用力一致，輥的速度要實(shí)時(shí)保證同步。采用標(biāo)準(zhǔn)的雙閉環(huán)速度控制系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)，速度環(huán)不允許飽和。除主令速度輥以外，其余張力輥均為直接張力控制。將張力調(diào)節(jié)器的輸出疊加到速度設(shè)定上，使速度環(huán)飽和，即速度環(huán)之外為張力環(huán)，張力調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器均為比例積分形式，以此來保證各個(gè)傳動輥的轉(zhuǎn)矩輸出一致。

活套卷揚(yáng)的控制包括有活套小車位置調(diào)節(jié)器、帶鋼張力調(diào)節(jié)器。對于熱鍍鋅機(jī)組活套為單電機(jī)控制，因此不涉及到以及活套小車同步調(diào)節(jié)器。活套小車位置調(diào)節(jié)器的核心是行程預(yù)計(jì)算器，它依據(jù)活套卷揚(yáng)的速度，計(jì)算出活套到達(dá)滿套或空套時(shí)所需要的行程值，位置調(diào)節(jié)器將這個(gè)值不斷與位置設(shè)定值進(jìn)行比較，當(dāng)二者相等時(shí)就給出滿套或空套信號，這個(gè)信號作用于速度控制器，通過改變?nèi)肟诙嗡俣鹊淖畲笙薹悼刂菩≤囄恢?。無論活套入、出口速度以及活套小車位置如何變化，活套中的帶鋼都必須保持恒定的張力，因此設(shè)有一個(gè)直接張力控制器作用于活套卷揚(yáng)電機(jī)。其工作原理為：張力設(shè)定值與實(shí)際張力值進(jìn)行比較，差值經(jīng)比例積分調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后作為轉(zhuǎn)速附加補(bǔ)償，通過調(diào)整卷揚(yáng)電機(jī)速度達(dá)到調(diào)節(jié)張力的作用。直接張力的優(yōu)勢在于無須考慮帶鋼厚度、摩擦力、彎曲損失和小車重量等因素對于控制系統(tǒng)的影響。

3.5 平整機(jī)的控制

為了消除帶鋼的屈服平臺，獲得良好的帶鋼平直度和合適的帶鋼表面粗糙度，本機(jī)組設(shè)置有四輥平整機(jī)，而延伸率是平整機(jī)的一個(gè)重要工藝指標(biāo)，其控制精度直接與冷軋成品帶鋼的質(zhì)量有關(guān)。所謂延伸率，指的是帶鋼平整后相對于平整前沿長度方向上的增長，公式如下：

式中：

ε為延伸率，

Ientry為帶鋼在平整機(jī)入口側(cè)的長度；I_exit為帶鋼在平整機(jī)出口側(cè)的長度；V_entry為帶鋼在平整機(jī)入口側(cè)的速度；V_exit為帶鋼在平整機(jī)出口側(cè)的速度。

平整機(jī)入、出口側(cè)各安裝有1個(gè)碼盤，分別對每個(gè)測量周期的帶鋼長度進(jìn)行計(jì)數(shù)，以此確定帶鋼長度并計(jì)算出延伸率實(shí)際值。

延伸率控制方式有“軋制力控制”與“軋制力和張力控制”，前者用于厚帶鋼控制，后者則用于薄帶鋼控制，使用哪種模式由操作人員選擇。軋制力控制模式下，延伸率的設(shè)定值與實(shí)際值之間的偏差量經(jīng)過轉(zhuǎn)換與限幅處理后作為平整機(jī)軋制力的附加設(shè)定值。兩個(gè)直接張力控制器在出口和入口區(qū)域保持帶鋼恒張力。如果L2下達(dá)的最大軋制力仍然不能達(dá)到設(shè)定延伸率，此時(shí)可以使用“軋制力和張力控制模式”，延伸率將通過附加軋制力和入出口側(cè)的附加張力進(jìn)行控制。

平整機(jī)在“平整機(jī)不投用模式”下將處于打開狀態(tài)，出口張力控制器接通，入口張力控制器關(guān)斷。

3.6 拉矯機(jī)的控制

平整段出口設(shè)置有兩彎兩矯形式的拉矯機(jī)，其目的是獲得良好板形，改善材料各向異性，消除屈服平臺，阻止滑移線形成。前后張力輥的傳動方式為單獨(dú)驅(qū)動，控制方式有延伸率控制與張力控制。張力控制模式下，前后張力輥之間無速度差，為張力輥直接張力控制方式。延伸率控制模式下（延伸率定義同平整機(jī)），前后張力輥之間有了因?yàn)檠由炻识a(chǎn)生的速度差，拉矯機(jī)入、出口側(cè)各安裝有1個(gè)PLG，分別對每個(gè)測量周期的帶鋼長度進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣就可確定帶鋼長度并計(jì)算出延伸率的實(shí)際值。

3.7 二級計(jì)算機(jī)

二級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)完成從三級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收生產(chǎn)計(jì)劃和制造標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，同時(shí)配合基礎(chǔ)自動化的跟蹤系統(tǒng)完成生產(chǎn)控制。二級計(jì)算機(jī)主要功能包括生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行、生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)的計(jì)算和設(shè)定、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、鋼卷數(shù)據(jù)的生成和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的發(fā)送。

二級計(jì)算機(jī)在接收到生產(chǎn)計(jì)劃后，同時(shí)接收到了生產(chǎn)順序，在基礎(chǔ)自動化申請鋼卷數(shù)據(jù)時(shí)，按計(jì)劃生產(chǎn)順序設(shè)定鋼卷數(shù)據(jù)，操作工人可以人工改變生產(chǎn)鋼卷順序，但二級要經(jīng)過基本計(jì)算，滿足基本跟換產(chǎn)品規(guī)格要求。二級計(jì)算機(jī)在設(shè)定生產(chǎn)計(jì)劃內(nèi)，包含了制造標(biāo)準(zhǔn)，即二級根據(jù)數(shù)據(jù)庫的基本數(shù)據(jù)和產(chǎn)品規(guī)格，計(jì)算該產(chǎn)品的生產(chǎn)控制參數(shù)，如各個(gè)張力區(qū)域張力，平整機(jī)的控制參數(shù)，圓盤剪控制參數(shù)等等。

二級計(jì)算機(jī)實(shí)施將鋼卷跟蹤和焊縫跟蹤的數(shù)據(jù)影射到二級計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，并且定時(shí)采集焊縫跟蹤程序發(fā)送來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將其同焊縫在生產(chǎn)線位置對應(yīng)，這樣在二級數(shù)據(jù)庫內(nèi)就形成了一個(gè)同帶鋼位置有關(guān)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，以上數(shù)據(jù)關(guān)系到產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量跟蹤。

二級計(jì)算機(jī)在接收到基礎(chǔ)自動化發(fā)送來的帶鋼分切數(shù)據(jù)后，設(shè)定下一鋼卷的切割方式，焊縫切割還是分卷切割，在分卷切割時(shí)，向基礎(chǔ)自動化設(shè)定每個(gè)子卷長度，這樣基礎(chǔ)自動化可以按二級設(shè)定完成分卷，同時(shí)二級計(jì)算機(jī)根據(jù)母卷長度和子卷長度，進(jìn)行優(yōu)化切割計(jì)算保證每個(gè)子卷在成品要求范圍內(nèi)，而不會產(chǎn)生廢品卷。

4 結(jié)語

速度和張力是熱鍍鋅機(jī)組自動控制中的兩個(gè)關(guān)鍵因素，如何提高二者的穩(wěn)定性以及控制精度，對于保證機(jī)組的順利運(yùn)行，發(fā)揮機(jī)組的產(chǎn)能，提高產(chǎn)品質(zhì)量有著十分重要的意義。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖詣涌刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)、可靠的控制方案和成熟的自動化產(chǎn)品使得機(jī)組電氣系統(tǒng)工作穩(wěn)定、控制精度高，擴(kuò)展性靈活，完全滿足生產(chǎn)要求，具有極大的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

篇6

關(guān)鍵詞：退火爐燃燒控制 維護(hù)

l概述

帶鋼的連續(xù)退火工藝是為了消除帶鋼經(jīng)冷加工過程中產(chǎn)生的硬化，改善帶鋼的機(jī)械性能，為下道工序的生產(chǎn)或加工提供保證；帶鋼經(jīng)加熱后全部轉(zhuǎn)變成奧氏體成分，保溫一段時(shí)間后，再經(jīng)冷卻，原子晶格完全重組，使帶鋼各方面的性能均得到改善。冷軋廠使用了三種結(jié)構(gòu)的退火爐，而每一種退火爐在其控制系統(tǒng)及達(dá)到的效果方面都有其優(yōu)異的一面，也會存在一些不足之處。

2立式退火爐工藝特點(diǎn)

冷軋廠熱鍍鋅線的立式退火爐由大多數(shù)由國外設(shè)計(jì)，其控制系統(tǒng)采用了德國西

門子技術(shù)。退火爐從工藝上分為預(yù)熱段，加熱段、均熱段、冷卻段、均衡段、出口段和爐鼻。預(yù)熱段位于退火爐的最前端。通過將爐內(nèi)保護(hù)氣體抽出與RTF段燃燒的廢氣進(jìn)行熱交換后，噴吹熱保護(hù)氣體到帶鋼表面預(yù)熱帶鋼。加熱段和均熱段中間有隔板與預(yù)熱段分開。加熱帶鋼到退火溫度，并根據(jù)帶鋼再結(jié)晶的要求保溫一段時(shí)間?？梢钥刂萍訜崆€，使溫度適合不同厚、薄規(guī)格的帶鋼加熱需要，不會發(fā)生熱瓢曲，在加熱全硬鋼時(shí)，可以關(guān)閉部分加熱區(qū)。冷卻段提供了四個(gè)循環(huán)回路，與帶鋼進(jìn)行熱交換后，退火爐氮?dú)鈿錃鈿怏w被抽出爐腔，通過冷卻水一

保護(hù)氣體熱交換器冷卻降溫并最終通過吹風(fēng)管吹到帶鋼兩側(cè)，將帶鋼冷卻到鍍鋅溫度460℃左右。均衡段和出口段緊接在噴射冷卻段后面，中間有隔板與噴射冷卻段分開。在帶鋼進(jìn)入鋅鍋前，使用電子輻射管將其保持在需要的溫度。使帶鋼溫度均勻，保持良好的對中性，以恒定的張力進(jìn)入鋅鍋。爐鼻提供了一個(gè)外部絕緣的加熱電阻(裝機(jī)功率16kw)用于補(bǔ)償鍍zn／Al期間的熱損失。爐鼻可作角度旋轉(zhuǎn)提升用于鋅鍋一鋅鋁鍋的更換。

3 臥式退火爐的工藝及燃燒控制

冷軋廠原l號鍍鋅線(現(xiàn)已改造為連退生產(chǎn)線)的臥式退火爐由日方中外爐設(shè)計(jì)，采用L集散控制系統(tǒng)。RTH段采用的是u型輻射管。退火爐結(jié)構(gòu)如圖2：①廢氣預(yù)熱段(RwP)、②無氧化加熱段(NOF)、③輻射管加熱段(RTH)、④緩慢冷卻段(SC)、⑤氣體噴射冷卻段(GJS)、⑥低溫保持段(LTH)和⑦轉(zhuǎn)向輥段(，IIDS)。主要的燃燒加熱是在無氧化加熱段和輻射管加熱段。

3.1控制級別

其燃燒控制只有l(wèi)級控制。控制模式分兩種：帶鋼溫度控制模式和區(qū)域溫度控制模式。兩種控制模式最終都是經(jīng)過計(jì)算后將加熱需求轉(zhuǎn)化成燃?xì)饬康脑鰷p來加以控制的。而燒嘴燃燒采用的是雙交叉限幅控制。

3.1.1雙交叉限幅控制

雙交叉限幅控制是用空氣流量控制煤氣流量，用煤氣流量控制空氣流量，二者相互制約形成回路控制。

1)燃料流量由實(shí)測空氣流量信號FA算出

限制空氣過剩的燃料流量下限值：B=(100―K3)／100•FA／(p)

不產(chǎn)生黑煙的燃料流量上限值：

D=(100+K1)／100•FA／(p)溫度調(diào)節(jié)器的輸出，即比較燃料流量信號A與B，選擇高的一方求出信號C，再比較信號c與D并選擇低的一方求出信號E，將它當(dāng)作燃料的設(shè)定信號控制，從而維持最優(yōu)燃燒。具體動作過程如下：在穩(wěn)定狀態(tài)B

2)空氣流量由實(shí)測燃料流量信號FF算出：

限制空氣過剩的空氣流量上限值：

F=(100+K4)／100•FF

不產(chǎn)生黑煙的空氣流量下限值：

H=(100―K2)／100•FF

溫度調(diào)節(jié)器的輸出，即比較空氣流量信號A與F，并選擇低的一方，取得信號G，同時(shí)比較G與H，并選擇高的一方取K，然后把它乘上變換系數(shù)，空氣過剩系數(shù)，為空氣流量控制的設(shè)定值。關(guān)于參數(shù)Kl、K2、K3、K4的效果：K1、K3：限幅偏置值，防止因空氣流量脈動所引起的燃料流量控制的波動，改善溫度控制的響應(yīng)特性。K2、K4：限幅偏置值，防止因燃料流量脈動所引起的空氣流量控制的波動，改善控制的響應(yīng)特性。優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)控制空氣閥門的氣彤電源故障，計(jì)算機(jī)模塊故障，助燃空氣系統(tǒng)故障，控制電纜故障，調(diào)節(jié)閥門本身故障等導(dǎo)致空氣調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時(shí)，不會出現(xiàn)待空氣系統(tǒng)故障排除后重新點(diǎn)火時(shí)引起爆炸的可能，雙交叉限幅控制是一個(gè)安全燃燒控制系統(tǒng)。

缺點(diǎn)：1)該斗xL系統(tǒng)為十五年前的DCS產(chǎn)品，由于編程系統(tǒng)軟件和現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)主流操作系統(tǒng)無法兼容，維護(hù)維修以及功能的擴(kuò)充都十分困難，并且編程方法也是極其繁雜，橫河公司早已對該系統(tǒng)進(jìn)行了換代，現(xiàn)有的備品備件也已無法滿足生產(chǎn)要求。

2)爐內(nèi)氣氛露點(diǎn)偏高，帶鋼易氧化、熱效率較低、能源介質(zhì)消耗大(其中氫的含量高達(dá)20～26％)。因NOF段的露點(diǎn)太高，常損壞分析儀。

3)點(diǎn)火時(shí)間長，不易成功地完全點(diǎn)火。這是由于長時(shí)間生產(chǎn)使用，煤氣管道積塵太多，導(dǎo)致點(diǎn)火時(shí)燒嘴的煤氣壓力平衡穩(wěn)定調(diào)整存在一定的難度，且主燒嘴不能單個(gè)獨(dú)立控制。4)響應(yīng)慢。與現(xiàn)場儀表測量的精度及響應(yīng)快慢有直接的關(guān)系。

改進(jìn)措施：針對以上缺點(diǎn)對應(yīng)措施如下：

1)可采用當(dāng)前主流操作系統(tǒng)s7―400系統(tǒng)替換原有的燦xL系統(tǒng)，操作員采用wINcC系統(tǒng)替換原來橫河斗xL的操作站。詳細(xì)技改措施可在實(shí)施計(jì)改前制定。

2)優(yōu)化分析系統(tǒng)。增加分析預(yù)處理系統(tǒng)，采用先進(jìn)的分析儀。比如采用Teledyne公司的Model3000TA微量氧分析儀，MMY 30型露點(diǎn)分析儀，提高測量精度。優(yōu)化空／煤比，使煤氣充分燃燒，減少過剩氧。

3)定期清潔煤氣管道，總結(jié)點(diǎn)火經(jīng)驗(yàn)，提高點(diǎn)火效率。

4)換用靈敏性高的變送器。如新增0A爐已使用橫河公司的EJAllOA、EJAl20A等。優(yōu)化采樣系統(tǒng)，定期對采樣系統(tǒng)進(jìn)行清潔。

4結(jié)束語

熱鍍鋅一鋁生產(chǎn)線立式退火爐燃燒控制系統(tǒng)的成功投運(yùn)及其穩(wěn)定的運(yùn)行，彌補(bǔ)了原連續(xù)熱鍍鋅工藝上的不足。提高了加熱效率，大幅降低了能耗，滿足了多種規(guī)格產(chǎn)品的加熱要求，提高了冷軋產(chǎn)品的市場競爭力。

參考文獻(xiàn)

1．韓昭滄．燃料及燃燒．冶金工業(yè)出版社，2006．2

篇7

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)優(yōu)化 產(chǎn)品研發(fā)

1、 立項(xiàng)背景

唐鋼冷軋工程是國家十五重點(diǎn)工程，是唐鋼十一五期間發(fā)展的核心工程，是唐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大項(xiàng)目，該工程共有10條生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量250萬噸，冷軋工程的建設(shè)填補(bǔ)了唐鋼生產(chǎn)冷軋板材空白，在唐鋼的發(fā)展規(guī)劃中起著重要作用。該項(xiàng)目總投資約30億元人民幣。

其中3#鍍鋅線是冷軋項(xiàng)目的三期工程，由意大利DANIELI公司提供代表世界最先進(jìn)的鍍鋅技術(shù)設(shè)備，該生產(chǎn)線包括日本三菱公司的焊機(jī)、美國BRICMONT公司的爐子、美國英達(dá)公司的鋅鍋、德國EMG公司的糾偏系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量40萬噸。工程從2006年10月開始安裝調(diào)試，并于2007年3月完成功能測試，2007年10月成功生產(chǎn)出第一卷鋁鋅板。生產(chǎn)產(chǎn)品包括CQ、DQ 、DDQ、HSLA鍍鋅（GI）和鋁鋅（GL）冷軋卷，產(chǎn)品規(guī)格為：0.3~1.6mm；產(chǎn)品寬度為：820~1650mm；鋼卷重量為：3~30t。

3#鍍鋅線自投產(chǎn)以來，運(yùn)轉(zhuǎn)正常、生產(chǎn)穩(wěn)定，充分體現(xiàn)了先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的優(yōu)越性。但隨著國內(nèi)市場需求的變化，1.5~2.0 mm的鍍鋅板、鋁鋅板逐漸走俏，為適應(yīng)市場變化，滿足市場需要，廠領(lǐng)導(dǎo)果斷決定拓寬產(chǎn)品規(guī)格至2.0mm，并及時(shí)成立了攻關(guān)組積極開發(fā)新產(chǎn)品，于2008年6月完成了功能測試，實(shí)現(xiàn)了新產(chǎn)品研發(fā)。

2 、立題依據(jù)

3#鍍鋅線機(jī)械設(shè)備的整體設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的硬件供貨、軟件設(shè)計(jì)、現(xiàn)場調(diào)試全部為外方提供，而且外方專家已經(jīng)調(diào)試完畢。自投入生產(chǎn)以來，其鍍鋅產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)一流水平，但是為了適應(yīng)市場變化，拓寬產(chǎn)品規(guī)格，增加產(chǎn)品的競爭力，有很多問題擺在我們面前亟待解決。

要想將產(chǎn)品規(guī)格擴(kuò)大至2.0mm，首先應(yīng)當(dāng)解決數(shù)據(jù)通訊、傳輸問題，例如PDI數(shù)據(jù)輸入、二級與一級之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋黄浯螒?yīng)當(dāng)考慮裝機(jī)容量，例如主電機(jī)的額定功率、變頻器的功率等；第三解決線控問題，例如張力分配、速度控制、帶鋼跟蹤等；第四應(yīng)當(dāng)考慮所涉及到的單體設(shè)備的問題，例如焊機(jī)、氣刀、平整機(jī)等，在解決這些單體設(shè)備與生產(chǎn)線PLC之間的數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，還要保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

3、 總體思路

本項(xiàng)目的目標(biāo)是研發(fā)3#鍍鋅線的新產(chǎn)品、拓寬產(chǎn)品規(guī)格，實(shí)現(xiàn)1.6～2.0 mm鍍鋅板的生產(chǎn)以適應(yīng)市場的需求。

3.1 對焊機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，以保證超厚板帶鋼的焊縫質(zhì)量。

3.2 對氣刀控制系統(tǒng)的優(yōu)化，以保證超厚基板的鍍鋅質(zhì)量。

3.3對平整機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化，摸索出針對不同超厚基板所對應(yīng)的軋制力和延伸率，以保證平整的效果。

3.4 對一級、二級界面的修改。

3.5 對生產(chǎn)線控制系統(tǒng)程序和參數(shù)的改進(jìn)。

4、 技術(shù)方案

4.1對焊機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

3#鍍鋅線采用日本三菱公司的窄搭接焊機(jī)，原理為電阻焊，使用上、下兩個(gè)焊輪用大電流將帶鋼融化，同時(shí)使用焊輪后面的碾壓輪將融化的帶鋼壓牢、平整，實(shí)現(xiàn)兩卷帶鋼的焊接。

要想實(shí)現(xiàn)超厚帶鋼的焊接，必須從多個(gè)方面考慮，如焊接電流、焊接速度、焊輪壓力、搭接長度、碾壓壓力、補(bǔ)償量等，通過對正常厚度帶鋼的焊接參數(shù)的研究，逐步測量，反復(fù)試驗(yàn)，終于摸索出超厚帶鋼焊接時(shí)的主要技術(shù)參數(shù)。

實(shí)施方案：

（1） 加大焊接電流，觀察測量帶鋼熔化量。

（2） 減慢焊接速度以保證帶鋼充分融化。

（3） 加大焊輪壓力，使焊輪與帶鋼接觸充分。

（4） 增加搭接量，以保證前后兩卷帶鋼的接觸面積。

（5） 加大碾壓壓力，以保證焊縫的質(zhì)量和焊縫的平整度。

（6） 增大補(bǔ)償量，以補(bǔ)償焊接時(shí)的帶鋼消耗。

4.2對平整機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化

4.2.1 增加減壓模式控制

為實(shí)現(xiàn)工藝要求，技術(shù)人員在原有控制程序的基礎(chǔ)上，新增加變量近百個(gè)，新添程序段數(shù)處，程序修改多達(dá)100處，使得平整機(jī)實(shí)現(xiàn)了以下內(nèi)容：

(1)在HMI上添加了減壓模式控制選項(xiàng)。

功能：當(dāng)選擇此按鈕后，可以由傳輸指令發(fā)送到一級PLC控制系統(tǒng)，再由PLC控制系統(tǒng)傳遞到TDC控制系統(tǒng)，經(jīng)TDC處理后，指揮平整機(jī)按照控制程序進(jìn)行預(yù)定方案動作。

(2)在出口主控室和現(xiàn)場控制臺上添加減壓模式控制按鈕。

功能：方便操作工操作，現(xiàn)場操作時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，主要是焊縫的焊接質(zhì)量，來及時(shí)的選擇操作模式。

(3)修改現(xiàn)場人機(jī)界面中Protool的設(shè)置。

功能：現(xiàn)場操作時(shí)，可以直觀的了解目前選用的控制方式，并且在更換設(shè)置后，可以直觀的看到，避免出現(xiàn)誤操作。

(4)對原有的PLC控制程序進(jìn)行修改，并添加部分程序，具體操作為：

a 首先根據(jù)預(yù)先添加的現(xiàn)場硬件設(shè)施，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試工作；

b 其次在PLC程序中重新分配地址，與現(xiàn)場建立連接。

c 添加程序。

（5）對原有的PLC控制程序進(jìn)行修改，并添加部分程序，具體操作為：

a 在TDC程序中建立與PLC的網(wǎng)絡(luò)連接。

b 添加與PLC對應(yīng)點(diǎn)對點(diǎn)的地址。

c 添加TDC程序。

（6）程序完成后，使平整機(jī)具有以下功能：

a 操作人員選擇上添加的減壓控制模式后，平整機(jī)在運(yùn)行過程中，能夠自動投入此項(xiàng)功能。

b 當(dāng)焊縫不減速達(dá)到平整機(jī)時(shí)，平整機(jī)并不打開工作輥，而是以一合適的軋制力進(jìn)行軋制。

c 優(yōu)化完成后的控制系統(tǒng)，保證了平整機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

d 添加并優(yōu)化完成后的控制系統(tǒng)，不能與原控制系統(tǒng)中的控制模式發(fā)生沖突，能夠自由隨意的進(jìn)行之間的切換。

4.2.2 設(shè)備改造

a 減壓控制模式要求焊機(jī)能保證較好的焊縫的質(zhì)量，要求入口段的焊機(jī)的焊縫處理裝置必須調(diào)好，所以設(shè)備部門對焊機(jī)的焊縫處理裝置進(jìn)行了設(shè)備改進(jìn)，調(diào)整了焊縫質(zhì)量。

b減壓控制模式要求液壓系統(tǒng)的精度要高，調(diào)整了HGC液壓缸上伺服系統(tǒng)的控制精度，即調(diào)整伺服閥的流速，并更換高精度的壓力傳感器等。

4.2.3現(xiàn)場電氣施工

添加兩套按鈕，并合理布線；在RIO控制柜中，添加西門子的ET200模塊，并分配地址。

4.2.4 制定平整規(guī)程

系統(tǒng)的優(yōu)化過程中，為了生產(chǎn)出性能合格的鍍鋅卷，我們經(jīng)過多次試驗(yàn)，逐漸摸索出不同規(guī)格厚度，達(dá)到性能要求所對應(yīng)的軋制力及延伸率。

4.3對生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的優(yōu)化

根據(jù) DANIELI 設(shè)計(jì)，三期鍍鋅生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格來料厚度限制在0.3mm-1.6mm之間，也就是說只能生產(chǎn)來料厚度在0.3mm-1.6mm之間的產(chǎn)品，也就是說關(guān)于來料厚度大于1.6mm的產(chǎn)品工藝參數(shù)是在設(shè)計(jì)中是沒有給出的，同樣，控制系統(tǒng)也不包括和這些規(guī)格相關(guān)的控制軟件，連最基本的從一級、二級界面輸入該規(guī)格的PDI數(shù)據(jù)輸入接口都不存在，控制系統(tǒng)不能對生產(chǎn)線上超厚鋼卷進(jìn)行跟蹤，控制系統(tǒng)不能準(zhǔn)確下達(dá)各個(gè)設(shè)備的控制參數(shù)，尤其是生產(chǎn)線各個(gè)張力點(diǎn)參數(shù)的設(shè)定與優(yōu)化。

4.3.1 原始一級、二級PDI輸入（見圖1）：

黃色部分為輸入的鋼卷信息，在Foreseen Thickness（厚度）一欄中鍵入1.65之后，系統(tǒng)提示錯(cuò)誤，彈出對話框：數(shù)值超限，最小0.30，最大1.60。

由此可見鋼卷的PDI輸入和一級、二級的數(shù)據(jù)傳輸根本無法實(shí)現(xiàn)。

圖1

經(jīng)過對三鍍鋅現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)查、實(shí)踐，并通過對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，認(rèn)為開發(fā)1.6mm以上的是可行的。為此，提出并實(shí)施了幾種調(diào)試方案，對控制程序進(jìn)行了根本性地改進(jìn)。通過改進(jìn)后，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鋼卷PDI輸入。

4.3.2鋼卷的跟蹤和張力值設(shè)定

經(jīng)過一步一步地修改、調(diào)試，目前，已經(jīng)可以從一級界面輸入規(guī)格，鋼卷跟蹤系統(tǒng)能夠正常跟蹤，通過對控制程序和設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行根本性的改進(jìn)，達(dá)到了自動獲得設(shè)定工藝參數(shù)（包括張力設(shè)定等）的目的，冷試參數(shù)較正常；

在以后的熱試車過程中，又對平整機(jī)壓下時(shí)的平整機(jī)前后張力設(shè)定值進(jìn)行了重點(diǎn)優(yōu)化。目前，三鍍鋅生產(chǎn)線已經(jīng)能夠按照客戶要求，將1.6mm-2.0mm厚度的基板進(jìn)行鍍鋅。當(dāng)然，要生產(chǎn)出一流產(chǎn)品還必須不斷摸索參數(shù)。

篇8

[關(guān)鍵詞]光整機(jī) 現(xiàn)狀 程序優(yōu)化

中圖分類號：TM 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0006-01

光整機(jī)是熱鍍鋅機(jī)組的重要設(shè)備，對鍍鋅后鋼卷表面質(zhì)量和性能有重要作用。長期以來，唐鋼冷軋三鍍鋅光整機(jī)突發(fā)性事故較多，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)，急待解決。

1、光整機(jī)現(xiàn)狀

①目前光整機(jī)系統(tǒng)內(nèi)不存在有帶鋼清零的功能，在程序上未找到，需

要配置新的數(shù)據(jù)庫。

②光整機(jī)運(yùn)行時(shí)軋制力偏差大。

③軋制力模式與延伸率模式相互切換過程中波動較大，影響帶鋼表面質(zhì)量。

④光整機(jī)許多的報(bào)警信息無法真實(shí)反映。

⑤偶爾出現(xiàn)的過焊縫光整機(jī)不能閉合問題

二、光整機(jī)的程序優(yōu)化

①重新標(biāo)定軋制線，保證光整機(jī)軋制過程位置的準(zhǔn)確性。

②完善程序?qū)崿F(xiàn)無帶鋼清零功能，并詳細(xì)記錄了軋制力清零過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，便于日后檢查校準(zhǔn)。

③對程序進(jìn)行修改，完善HMI操作界面，增加有帶鋼清零功能。

④完善程序?qū)崿F(xiàn)延伸率清零、軋制力清零功能。對軋制力模式、延伸率模式控制進(jìn)行程序優(yōu)化，對生產(chǎn)中兩種模式相互切換過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理，并告知操作的步驟與方法。特別是在使用延伸率模式過焊縫過程中，為了避免過焊縫時(shí)延伸率控制過程中造成的異常波動，在開始7s先采用軋制力模式控制，帶穩(wěn)定后轉(zhuǎn)為延伸率控制，極大的提高了帶鋼質(zhì)量。

上圖1為程序完善前，軋制力控制切換到延伸率過程中，延伸率變化極不穩(wěn)定。

上圖2為程序完善后，軋制力控制切換到延伸率控制過程中，延伸率、軋制力變化極其穩(wěn)定。

⑤優(yōu)化焊縫過光整機(jī)過程中伺服閥的響應(yīng)時(shí)間、保護(hù)時(shí)間、控制斜坡等參數(shù)，使得焊縫過光整機(jī)過程中更加穩(wěn)定。最大軋制力改變速率由1000kNps增加到1250kNps，光整機(jī)閉合速率由500 kNps增加至1000kNps。目前過焊縫過程中，采用減軋制力模式時(shí)，過焊縫過程僅需5s，極大的縮短了未光整長度。具體數(shù)據(jù)見下圖：

上圖3為減軋制力曲線：圖為過焊縫減軋制力過程中由2000KN減到

400KN過程中時(shí)間為5S，曲線相當(dāng)平滑。

⑥增加過焊縫過程中，不同軋制力設(shè)定下，采用不同的減軋制力給定的功能。2500KN以上軋制力，過焊縫過程中減為500KN；2500KN以下軋制力，過焊縫過程中減為400KN，以滿足不同鋼種的工藝要求。

⑦對于以前偶爾出現(xiàn)的過焊縫光整機(jī)不能閉合問題，在程序中進(jìn)行優(yōu)化，在焊縫過光整機(jī)5米后，自動啟動閉合命令，以保證光整機(jī)過焊縫后的正常閉合。

⑧完善原有保護(hù)功能，對光整機(jī)各報(bào)警值進(jìn)一步優(yōu)化。

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關(guān)鍵詞: 連續(xù)熱鍍鋅焊機(jī)焊輪電磁比例減壓閥

中圖分類號：TG434.1+1文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1 概述

馬鋼兩條連續(xù)熱鍍鋅Contionous Hot Dip Ggalvanising Line是躋身于世界最先進(jìn)生產(chǎn)線的行列，也是馬鋼冷軋十一五建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目，主要生產(chǎn)汽車板、家電板、建筑板等產(chǎn)品，以汽車板、家電板為主體的高檔板。我們的焊機(jī)是日本TMEIC公司的搭接焊機(jī)，在連續(xù)生產(chǎn)的過程中，焊機(jī)主要承擔(dān)把前后鋼卷焊接起來的功能。在焊機(jī)焊接帶鋼時(shí)，主要的動作由焊輪和碾壓輪完成。

2 原理及故障分析

自從馬鋼鍍鋅線投產(chǎn)以來三年多，焊機(jī)一直工作很穩(wěn)定。在2010年10月份以來，2#鍍鋅線焊機(jī)在焊接前測試時(shí)焊機(jī)操作面板上的焊輪壓力值和標(biāo)定值相差超出允許范圍，在焊接1.0mm以上帶鋼時(shí)情況非常明顯，由此造成焊機(jī)報(bào)警影響正常焊接。

對以上情況我們進(jìn)行故障分析：

維護(hù)人員根據(jù)焊機(jī)機(jī)械壓力表完全正常，只是觸摸操作屏上顯示的壓力有誤差的情況，初步判斷是電氣檢測元件出現(xiàn)故障造成該現(xiàn)象出現(xiàn)。首先維護(hù)人員對其檢測元件和電路板進(jìn)行檢測和校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)一切正常。于是技術(shù)人員針對此問題進(jìn)一步分析，排除電氣故障，把重點(diǎn)放在氣動系統(tǒng)上焊輪下壓回路上。（參見氣動原理圖）技術(shù)人員開始著重分析焊機(jī)上焊輪氣動原理圖上焊輪下壓回路。在焊機(jī)焊接時(shí)上焊輪下壓分兩種情況1：高壓狀態(tài) 電磁閥2 SV123得電，

1 氣缸 2、3電磁閥 4壓力表5、6減壓閥7電磁比例減壓閥

8節(jié)流閥9壓力開關(guān)10壓力傳感器

圖 上焊輪工作氣動原理圖

電磁閥3 SV121得電，2：低壓狀態(tài) 電磁閥2SV122得電，電磁閥3 SV121得電。在焊接厚度不同的帶鋼時(shí)，上焊輪所用到的壓力是不同的。當(dāng)帶鋼比較薄的時(shí)候，是使用低壓狀態(tài)。工作原理是經(jīng)過減壓閥5減壓至0.2MPa的氣源接入氣缸1的有桿腔，另一路氣源經(jīng)比例減壓閥7和減壓閥6減壓至0.37左右（焊機(jī)出廠前調(diào)試的壓力值，可能每個(gè)焊機(jī)都不一樣），接入無桿腔實(shí)現(xiàn)低壓狀態(tài)。高壓狀態(tài)則只有比例減壓閥7和減壓閥6起作用，有桿腔直接接大氣。氣動回路被設(shè)計(jì)成這樣原因的。當(dāng)焊機(jī)焊接時(shí)上下焊輪壓住搭接在一起帶鋼，通過電流融化帶鋼搭接處，把前后兩卷帶鋼連接一起。在此過程中，上焊輪在遇到帶鋼不平整的地方或厚度不均勻的地方會跟著帶鋼的水平高度或厚度時(shí)焊輪壓力有波動，上焊輪有微量的上下移動，會造成焊縫某個(gè)或某些焊點(diǎn)虛焊。有時(shí)當(dāng)遇到厚帶鋼時(shí)，也會因?yàn)楹篙唹毫Σ环€(wěn)定造成焊不透或虛焊。為了保證焊接的質(zhì)量，電磁比例減壓閥7會根據(jù)壓力反饋值的電流大小對控制上焊輪的減壓閥6的壓力無級控制從而進(jìn)行微量調(diào)整壓力，保證焊接時(shí)上焊輪壓力保持恒定從而確保高質(zhì)量的焊縫，在生產(chǎn)時(shí)不會斷帶。由于此故障是在焊接厚帶鋼時(shí)出現(xiàn)，是屬于高壓狀態(tài)下，我們只分析在高壓狀態(tài)下的回路氣動元件閥和缸的動作，來進(jìn)一步確定產(chǎn)生故障的元件。當(dāng)高壓狀態(tài)電磁閥2 SV123得電，此回路不接入系統(tǒng)，排除減壓閥5出現(xiàn)故障的可能，所以有可能是氣缸無桿腔那路的減壓閥有問題，也有可能減壓閥后的壓力表準(zhǔn)確度有問題，或者它們都有問題，還有一種可能是電磁比例減壓閥有問題。工作人員先檢查壓力表后發(fā)現(xiàn)壓力表指示壓力時(shí)候不準(zhǔn)確，懷疑壓力表可能有故障。于是維護(hù)人員更換新的壓力表，發(fā)現(xiàn)新的壓力表與舊的指示壓力相比較有所降低，但仍然低于設(shè)定值。我們確定減壓閥6發(fā)生故障不能使用，最終更換新的減壓閥。在更換以后情況有些好轉(zhuǎn)。但沒有完全正常，說明還有問題。經(jīng)過分析和研究我們把目標(biāo)重點(diǎn)鎖定在電磁比例減壓閥7上。此減壓閥是精確控制下焊輪壓力，保證在焊接時(shí)焊輪壓力保持穩(wěn)定，起到壓力補(bǔ)償?shù)淖饔?。如果這個(gè)電磁比例減壓閥7出現(xiàn)故障，減壓閥6就無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確調(diào)壓，產(chǎn)生生產(chǎn)中的故障。我們判斷這個(gè)電磁比例減壓閥的閥芯可能有卡阻，造成不能調(diào)節(jié)和補(bǔ)償焊接時(shí)上焊輪產(chǎn)生的壓力波動，才出現(xiàn)上述故障。在更換電磁比例減壓閥7后，按照調(diào)試說明調(diào)好壓力，所有的故障都消失了。

3 處理方法

（1）由于電磁比例減壓閥是精密控制元件，我們沒有條件進(jìn)行清理和維修，于是更換備件。此處情況特殊，必須將電磁比例減壓閥壓力調(diào)到出廠調(diào)試值，否則焊機(jī)無法工作，這個(gè)數(shù)值每個(gè)焊機(jī)不一樣。在更換備件后上述故障完全消失，說明此故障就是電磁比例減壓閥引起的。

（2）加強(qiáng)介質(zhì)的清潔度。由于氣動管道用都是碳鋼管，雖然我們的壓縮空氣是儀表氣，但是還是有水分的，時(shí)間長了，銹蝕物越積越多雖然不能對普通的換向閥造成危害，但是對這種比例減壓閥殺傷力是很大的。因此建議在焊機(jī)的氣源處增加氣動三聯(lián)件，提高進(jìn)入焊機(jī)介質(zhì)的清潔度，盡量減小雜質(zhì)進(jìn)入精密元件的機(jī)率。

4 結(jié)束語

由于現(xiàn)代化的生產(chǎn)線自動化程度很高，機(jī)械、液壓及電氣各專業(yè)知識相互有機(jī)融合的程度也比較高。往往一個(gè)故障需要幾個(gè)專業(yè)的人員全力配合才能分析判斷直到順利解決，這也反映了一個(gè)現(xiàn)代化的生產(chǎn)線對維護(hù)人員的要求。我們流體專業(yè)人員只有熟悉掌握了液壓和氣動元件的特性和作用，才能獨(dú)自或配合其他專業(yè)的人員簡單快捷準(zhǔn)確的分析判斷并處理故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜繼海等 液壓與氣壓傳動 北京：高等教育出版社2002.8

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關(guān)鍵詞：帶頭跟蹤；速度控制；應(yīng)用

1 概述

在一條現(xiàn)代化的連續(xù)帶鋼生產(chǎn)線的自動控制系統(tǒng)中，帶頭跟蹤系統(tǒng)是冷軋機(jī)組入口段重要的組成部分。幾乎所有的自動化帶鋼連續(xù)生產(chǎn)線，均需配備精確的帶頭跟蹤系統(tǒng)用于控制產(chǎn)品的質(zhì)量。在冷軋機(jī)組中，有些機(jī)組（例如熱鍍鋅機(jī)組、連退機(jī)組）帶鋼來料很薄，一般在0.3毫米到2.0毫米之間。由于來料過薄，又有各種不同的材質(zhì)。入口段雖然有矯直機(jī)來矯正帶頭、但是經(jīng)過后面的夾送輥之后，帶頭依舊會發(fā)生上翹和下翹的情況，從而導(dǎo)致帶頭不能正常穿帶。在無人監(jiān)管的情況下，穿帶自動步依舊進(jìn)行，一旦上翹或下翹的帶頭誤碰到相關(guān)設(shè)備，這時(shí)會導(dǎo)致大量的帶鋼堆積在相關(guān)設(shè)備處，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，同時(shí)導(dǎo)致大量的廢鋼產(chǎn)生。等待操作人員發(fā)現(xiàn)堆鋼現(xiàn)象，為時(shí)已晚。而要切除大量的廢鋼，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響整條機(jī)組正常生產(chǎn)，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)與現(xiàn)場人員的討論及分析，一致同意優(yōu)化帶頭跟蹤系統(tǒng)，一旦發(fā)生堆鋼、誤穿帶或誤碰撞相關(guān)設(shè)備時(shí)，系統(tǒng)自動發(fā)出診斷報(bào)警提示操作人員去處理帶頭，同時(shí)停止相關(guān)的穿帶自動步。進(jìn)一步起到減少誤穿帶事故的概率、減少大量產(chǎn)生堆鋼的現(xiàn)象、防止帶頭發(fā)生誤碰撞現(xiàn)象、提高生產(chǎn)效率和減少經(jīng)濟(jì)損失。

2 帶頭自動跟蹤設(shè)計(jì)方案介紹

帶鋼帶頭跟蹤系統(tǒng)是冷軋機(jī)組基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)的一個(gè)主要的、相對高級的功能?？梢詫?shí)現(xiàn)對在冷軋機(jī)組入口段跟蹤區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的所有帶鋼上的精確的位置跟蹤。在一條現(xiàn)代化的連續(xù)帶鋼生產(chǎn)線上，一個(gè)優(yōu)秀的帶鋼帶頭跟蹤系統(tǒng)不僅僅可以極其精確地跟蹤在機(jī)組中移動的帶頭位置，指揮機(jī)組設(shè)備的動作（如抬棍和壓棍），提供整個(gè)機(jī)組的一個(gè)友善的人機(jī)界面。

2.1 采集傳動速度

通過建立入口段主控PLC與傳動之間Profibus網(wǎng)絡(luò)，采集到了入口段的開卷機(jī)、夾送輥、轉(zhuǎn)向輥和張力輥的速度。經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、單位換算成M/S.同時(shí)計(jì)算出每一個(gè)掃描周期內(nèi)輥?zhàn)铀D(zhuǎn)動的距離。為今后計(jì)算出帶鋼帶頭所走的距離提供必要的數(shù)據(jù)。

2.2 采集入口段光柵信號

入口段的光柵信號在入口帶頭跟蹤系統(tǒng)中起著重要的作用，既可以修正帶頭的實(shí)際位置又可以檢測是否存在帶鋼。

2.3 分配入口各段距離

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，首先定義一個(gè)零點(diǎn)位置，一般來說選用入口剪刀為參考零點(diǎn)。依次測量出入口段各設(shè)備到入口剪的實(shí)際距離。同時(shí)我們采集了帶頭剪切信號、來自HMI和L2的剪切命令、手自動切換模式等重要信號。

2.4 帶頭跟蹤系統(tǒng)

通過采集各類信號，經(jīng)過巧妙邏輯組合。我們計(jì)算得出了入口帶頭實(shí)際所走的行程，通過與工控機(jī)的通訊，將跟蹤的結(jié)果顯示在HMI畫面上。

3 帶頭自動跟蹤及速度控制實(shí)現(xiàn)

3.1 編碼器在帶頭跟蹤的應(yīng)用

編碼器在機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)期間，隨著工作輥的轉(zhuǎn)動，所綁定的編碼器可以生成連續(xù)的脈沖信號。通過對脈沖進(jìn)行連續(xù)的累積計(jì)數(shù)，可以描述帶鋼相對于工作輥的移動距離。通常，對于開卷機(jī)，帶鋼跟蹤系統(tǒng)使用安裝在速度輥上的編碼器。對于安裝在開卷機(jī)和轉(zhuǎn)向輥上的脈沖生成器的脈沖測量精度（分辨率），其經(jīng)驗(yàn)值分別為±0.1%和±1%。這些測量誤差的產(chǎn)生是由于帶鋼在輥上出現(xiàn)的不期望的滑動。在帶鋼正向牽引輥上存在負(fù)滑動，反之，在帶鋼反向拖曳輥上存在正滑動。

為了實(shí)現(xiàn)精確的帶鋼帶頭跟蹤，在機(jī)組入口段的重要位置處都安裝有光柵探測器，用于執(zhí)行必要的帶頭跟蹤同步。帶頭跟蹤同步可以修正編碼器的累積誤差和帶鋼在工作輥上所發(fā)生的滑動誤差。

3.2 帶鋼步長計(jì)算

通過讀取對應(yīng)傳動編碼器的值，比較上一個(gè)掃描周期編碼器的值與當(dāng)前編碼器的值，我們判斷出帶鋼向前或向后。同r每0.5S讀取一個(gè)所選傳動的速度值，計(jì)算出0.5S內(nèi)傳動所走的距離，通過不斷的累加傳動所走的距離，即可得出帶鋼所走距離。我們將入口剪做為零點(diǎn)，入口剪到開卷機(jī)為負(fù)值，入口剪到焊機(jī)為正值。當(dāng)開卷機(jī)開始開卷的時(shí)候，將帶鋼的位置初始化，對應(yīng)的傳動一動，即可得出帶鋼實(shí)際位置，每到一個(gè)光柵，實(shí)現(xiàn)一次實(shí)際位置校正。帶鋼跟蹤系統(tǒng)將使用安裝在開卷機(jī)或轉(zhuǎn)向輥上的編碼器來計(jì)算步長：

其中：StepLength：帶鋼步長；：一個(gè)帶頭跟蹤程序的循環(huán)周期內(nèi)編碼器反饋值的變化量Δ=New-Old

New：當(dāng)前周期所獲得的編碼器的位置反饋值。Old：上一周期所獲得的編碼器的位置反饋值。Li： 脈沖長度。單位脈沖的長度。脈沖長度是脈沖發(fā)生器的特征值，其值必須連續(xù)的發(fā)送到帶鋼跟蹤系統(tǒng)的CPU。

3.3 入口段的帶頭穿帶速度控制

入口段有三個(gè)速度控制器，對于入口段的三個(gè)部份，即公共通道（從2號轉(zhuǎn)向夾送輥到入套），上通道（從1號開卷機(jī)到2號轉(zhuǎn)向夾送輥），下通道（從2號開卷機(jī)到2號轉(zhuǎn)向夾送輥）。圖1是入口段單通道帶頭穿帶速度控制曲線。

上通道開始上卷、穿帶。當(dāng)帶頭穿到剪刀位置停止，開始帶頭剪切。在完成帶頭剪切后，啟動帶頭到焊機(jī)的定位。并將帶頭停在焊機(jī)。

4 帶頭自動跟蹤優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1 帶頭跟蹤優(yōu)化方案

在實(shí)際的冷軋機(jī)組的生產(chǎn)中，由于種種原因造成帶頭誤穿帶的現(xiàn)象。我們優(yōu)化了入口段穿帶速度控制系統(tǒng)和帶頭跟蹤系統(tǒng)。兩者巧妙的優(yōu)化結(jié)合，把誤穿帶的損失降到了最小程度。

帶頭跟蹤距離誤差計(jì)算：

=S1-S2/S1%

：帶頭實(shí)際位置誤差值；S1：光柵修正帶頭位置；S2：帶頭跟蹤系統(tǒng)計(jì)算值。

如果值小于15%，那么我們一般認(rèn)為是正常現(xiàn)象。入口段穿帶自動步正常運(yùn)行。

如果值大于等于15%，那么我們一般認(rèn)為是異常現(xiàn)象，極其有可能是帶頭與設(shè)備碰撞或穿入到機(jī)械縫隙中等異常現(xiàn)象，造成了生產(chǎn)安全隱患。這時(shí)我們向入口穿帶自動步發(fā)出一個(gè)制動停止命令，進(jìn)而避免損失過大。與此同時(shí)通過HMI畫面發(fā)出診斷報(bào)警，提醒操作人員人工檢查帶頭是否異常。從而實(shí)現(xiàn)了自動檢測誤穿帶的功能。

4.2 帶頭跟蹤制動距離的計(jì)算

帶鋼從移動到停止，必須估算實(shí)際行程（制動距離）。這個(gè)制動距離取決于目前運(yùn)行的實(shí)際速度、最大制動減速度以及在發(fā)出制動命令時(shí)系統(tǒng)所處的狀態(tài)：加速、減速、恒速。

在定位開始時(shí)，首選產(chǎn)生一個(gè)檢查，檢查定位設(shè)定是否大于最小的制動距離。如果是就發(fā)出一個(gè)“快?！辈僮髅睢?/p>

下面介紹在各種不同情況下的帶頭跟蹤制動距離計(jì)算：

5 結(jié)束語

在沒有優(yōu)化帶頭跟蹤之前，穿帶在無人監(jiān)管的情況下，一旦發(fā)生誤穿帶，會導(dǎo)致大量的堆鋼，產(chǎn)生大量的帶頭廢料，人工處理誤穿帶費(fèi)時(shí)費(fèi)力，同時(shí)會有損壞相關(guān)設(shè)備的可能性。

當(dāng)優(yōu)化帶頭跟蹤系統(tǒng)后，帶頭跟蹤值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際值后（15%），相關(guān)的穿帶自動步停止，給操作工報(bào)警提示，人工干預(yù)穿帶。排除了安全隱患，保護(hù)了相關(guān)設(shè)備，節(jié)約了穿帶時(shí)間，大幅減少了帶頭廢料的產(chǎn)生，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。優(yōu)化后的帶頭跟蹤系統(tǒng)已在上海寶山鋼鐵股份有限公司及其下屬的不銹鋼分公司熱鍍鋅機(jī)組上成功使用。經(jīng)過長時(shí)間考核和檢驗(yàn)，是一個(gè)精準(zhǔn)、高效、可靠的系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)