王修亮

（新疆眾和股份有限公司 烏魯木齊830013）

1 鋁板帶箔軋機(jī)箔材斷帶檢測控制技術(shù)現(xiàn)狀和問題

鋁板帶箔軋機(jī)在高速軋制過程中發(fā)生箔材斷帶時易造成軋輥表面損傷和著火。主要是因為高速軋制過程中發(fā)生箔材斷帶時，由于軋制設(shè)備沒有精確的箔材斷帶發(fā)生自動檢測識別系統(tǒng)，仍然采用較為原始的斷帶檢測裝置進(jìn)行反饋或依賴于作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)箔材斷帶后按壓急停控制按鈕，控制系統(tǒng)不能迅速接收到箔材斷帶檢測信號，存在斷帶控制處理嚴(yán)重滯后現(xiàn)象，在箔材斷帶信號滯后處理期間箔材脫開輥縫后軋制設(shè)備主傳動軋輥仍維持高速運(yùn)行，在軋輥輥縫中堆積大量廢料并在此過程中造成軋輥表面損傷或著火。

我國目前軋制控制領(lǐng)域箔材斷帶檢測方式的主流設(shè)計方案為在軋機(jī)出口側(cè)加裝光電對射開關(guān)，在軋機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)并已投張的情況下如果對射開關(guān)檢測信號發(fā)生變化即視為鋁板帶箔斷帶發(fā)生。但采用在軋機(jī)出口側(cè)加裝對射開關(guān)的設(shè)計方案存在幾點(diǎn)弊端：⑴斷帶檢測信號滯后；⑵鋁板帶箔斷帶后箔材剛好遮住對射開關(guān)造成檢測不到箔材斷帶；⑶對射開關(guān)的位置變化、信號衰減等造成檢測信號誤反饋。因此采用這種方式仍然不能徹底有效解決發(fā)生箔材斷帶后造成軋輥表面損傷和著火現(xiàn)象。

2 鋁板帶箔軋機(jī)箔材斷帶高精度自動檢測識別控制系統(tǒng)設(shè)計方案

通過結(jié)合鋁板帶箔軋機(jī)中ABB/SIEMENS板形輥具有高精度壓力檢測特點(diǎn)，將ABB/SIEMENS 板形輥張力檢測信號、L1級厚度控制程序、傳動系統(tǒng)控制程序和速度/張力信號進(jìn)行組合編輯，開發(fā)設(shè)計箔材斷帶發(fā)生自動檢測識別控制功能程序，將ABB/SIE?MENS 板形輥的張力檢測信號傳送給L1級厚度控制系統(tǒng)，再經(jīng)由L1 級厚度控制系統(tǒng)傳送給傳動控制系統(tǒng)，以板形輥檢測的張力信號結(jié)合傳動控制系統(tǒng)的速度信號和張力信號編輯程序功能塊，在程序中自動檢測識別箔材斷帶發(fā)生，再將斷帶信號反饋給L1級厚度控制系統(tǒng)以控制執(zhí)行軋制設(shè)備開輥縫動作并通過傳動控制系統(tǒng)瞬間驅(qū)動輥縫CO2滅火。這種方案不需要加裝任何檢測元件即可以精確識別鋁板帶箔斷帶發(fā)生，并且徹底解決了加裝對射開關(guān)的斷帶檢測方式存在的弊端，是鋁板帶箔軋機(jī)設(shè)備自動控制領(lǐng)域最有效的箔材斷帶發(fā)生自動檢測識別控制系統(tǒng)，屬于當(dāng)前自動控制領(lǐng)域最前沿的科技創(chuàng)新應(yīng)用。

3 鋁板帶箔軋機(jī)箔材斷帶高精度自動檢測識別控制系統(tǒng)實施過程

⑴將ABB/SIEMENS 板形輥檢測張力值Shap?eRollTension 從ABB/SIEMENS 板形控制系統(tǒng)傳送到L1級控制系統(tǒng)AGC、AFC控制程序中。

圖1

⑵將L1 級控制系統(tǒng)AFC 程序中ShapeRollTen?sion傳送給AGC_RealsToAGC9。

⑶在L1級控制系統(tǒng)AGC程序中Profibus通迅信號交互程序中，將來自于AFC程序中的ShapeRollTen通過功能塊傳動給Profibus Output PO_ShapeRollTen。

⑷定義L1 級控制系統(tǒng)與傳動控制系統(tǒng)交互ShapeRollTension 信號接口位置和數(shù)據(jù)類形格式16_bit。

⑸將L1 級控制程序中PO_ShapeRollTen 傳送給傳動SLV_Outputints 17。

圖2

⑹在傳動系統(tǒng)中定義接口Address,L1 級控制系統(tǒng)與傳動控制系統(tǒng)以SST-PFB3-VME-2通迅板為媒介，采用Profibus 總線進(jìn)行通迅，在此將ShapeRoll?Tension輸入Address定義為PID1220。

圖3

⑺將ShapeRollTension在傳動程序中由PID1220傳送給DB2222.DBD32.

⑻在DB2222數(shù)據(jù)塊中指定DBD2222.DBW34為來自于ABB/SIEMENS檢測控制系統(tǒng)的ShapeRollTen?sion信號值。

⑼結(jié)合ABB/SIEMENS 板形輥張力檢測值Shape roll tension、L1 級控制程序、傳動控制程序和Mill speed/UcTen.RcTen 信號進(jìn)行組合編輯，開發(fā)設(shè)計鋁板帶箔斷帶發(fā)生自動識別功能程序。當(dāng)軋制速度大于60 m/min,開卷、卷取張力處于投入狀態(tài)，如果ABB/SIEMENS 板形輥張力檢測值小于60 N 時，控制系統(tǒng)自動識別發(fā)生斷帶信號。

圖4

⑽將利用鋁板帶箔斷帶發(fā)生自動識別功能程序檢出的箔材斷帶信號，一方面在傳動系統(tǒng)內(nèi)部執(zhí)行，箔材斷帶后迅速控制軋制設(shè)備主傳動停車，如果是軋制合金材料將自動驅(qū)動CO2系統(tǒng)輥縫滅火，另一方面再將箔材斷帶信號由傳動系統(tǒng)反饋給L1 控制系統(tǒng)，以驅(qū)動油缸動作迅速打開軋機(jī)軋輥輥縫。傳動系統(tǒng)-IAS系統(tǒng)程序：

圖5

傳動系統(tǒng)程序反饋給L1級控制系統(tǒng)的斷帶檢測信號。

圖6

4 鋁板帶箔軋機(jī)高精度自動斷帶檢測識別控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用成果

鋁板帶箔軋機(jī)高精度自動斷帶檢測識別控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計應(yīng)用，能夠瞬間自動檢測識別鋁板帶箔軋機(jī)高速軋制過程中箔材斷帶并進(jìn)行有效反饋控制，有效杜絕了加裝對射開關(guān)的箔材斷帶檢測方式存在的弊端，有效解決了鋁板帶箔軋機(jī)高速軋制過程中箔材斷帶損傷軋輥表面的現(xiàn)象和易著火的問題，成為當(dāng)前鋁板帶箔軋機(jī)設(shè)備自動控制領(lǐng)域最有效的箔材斷帶發(fā)生自動檢測識別控制系統(tǒng)，屬于當(dāng)前自動控制領(lǐng)域最前沿的科技創(chuàng)新應(yīng)用，并取得了顯著的實用效果。

［1］Siemens AG. S7-300/400 的系統(tǒng)軟件和標(biāo)準(zhǔn)功能 2010.12.

［2］Siemens AG.STEP 7編程使用手冊.2010.12.

［3］ABB Stressometer Measuring Roll Manual.2009.02.

［4］SIEMENS SIROLL Air Bearing Shapemeter Manual 2011.05.

［4］王士政. 電氣工程師手冊中國水利水電出版社，2001.02.