王 毅（萊蕪鋼鐵集團(tuán)自動(dòng)化部，山東萊蕪，271104）

一種型鋼切頭過(guò)程的精確自動(dòng)化控制方法

王 毅
（萊蕪鋼鐵集團(tuán)自動(dòng)化部，山東萊蕪，271104）

鋼鐵廠軋鋼鑄造車間在開(kāi)展型鋼產(chǎn)品鑄造加工活動(dòng)過(guò)程中，本身需要面對(duì)連續(xù)化的復(fù)雜技術(shù)過(guò)程，近年來(lái)，型鋼應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及應(yīng)用需求的日漸多樣，使得型鋼切頭加工過(guò)程面對(duì)著一系列全新技術(shù)狀況，有鑒于此，本文以H型鋼為例，對(duì)型鋼材料切頭加工過(guò)程中精確自動(dòng)化控制方法展開(kāi)了簡(jiǎn)要闡述。

H型鋼；切頭鋸；切頭加工過(guò)程；自動(dòng)化控制方法

H型鋼作為一種典型的新一代鋼材產(chǎn)品類型，憑借其具備的常規(guī)鋼材產(chǎn)品不可比肩的力學(xué)性能，在我國(guó)民用住宅、高層建筑，以及橋梁工程、海洋氣資源開(kāi)采平臺(tái)等多個(gè)具體領(lǐng)域都獲取廣泛的應(yīng)用空間。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)形態(tài)的快速發(fā)展，社會(huì)各領(lǐng)域的鋼材產(chǎn)品使用者對(duì)剛材產(chǎn)品在品種、技術(shù)規(guī)格、質(zhì)量水平以及生產(chǎn)供應(yīng)量等方面的要求水平日漸提升，直接導(dǎo)致H型鋼材料在開(kāi)展切頭加工活動(dòng)過(guò)程中的幾何形狀技術(shù)控制難度不斷提升，有鑒于此本文將以H型鋼為例，針對(duì)型鋼產(chǎn)品切頭加工過(guò)程中的自動(dòng)化控制問(wèn)題展開(kāi)簡(jiǎn)要論述。

1 H型鋼材料的基本概述

H型鋼是近年來(lái)全新發(fā)展涌現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)型截面異型鋼材材料，源于H型鋼本身具備一系列普通工字鋼材無(wú)法比擬的機(jī)械力學(xué)性能，因而通過(guò)熱軋生產(chǎn)工藝鑄造形成的H型鋼材料，從其誕生之時(shí)起，就在我國(guó)民用住宅、高層建筑、船舶港口、體育場(chǎng)館設(shè)施、城市大型會(huì)展中心、鐵路線路建設(shè)工程，以及橋梁工程、民用建筑、輕鋼結(jié)構(gòu)工廠廠房、中型或者是重型工業(yè)廠房，交通運(yùn)輸車輛、石油化工生產(chǎn)企業(yè)、海洋氣資源開(kāi)采平臺(tái)等多個(gè)具體領(lǐng)域都迅速獲取了廣泛而充足的應(yīng)用空間。

現(xiàn)階段，在西方世界工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)技術(shù)發(fā)展水平較高的部分國(guó)家，H型鋼產(chǎn)品已經(jīng)占領(lǐng)了型鋼產(chǎn)品市場(chǎng)銷售活動(dòng)和實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的主體地位，其生產(chǎn)產(chǎn)量和市場(chǎng)銷售總量在型鋼類產(chǎn)品的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中正在呈現(xiàn)著逐年增加的客觀態(tài)勢(shì)。

我國(guó)學(xué)者針對(duì)H型鋼的生產(chǎn)工藝和技術(shù)性能的研究工作起源于上世紀(jì)80年代初期，時(shí)至今日已經(jīng)連續(xù)取得了一系列的研究成果。我國(guó)大陸地區(qū)多家鋼鐵廠接連引進(jìn)和自主建設(shè)形成了多條應(yīng)用性H型鋼鑄造生產(chǎn)設(shè)備體系，這些設(shè)備體系的不斷應(yīng)用和發(fā)展，有效促進(jìn)了我國(guó)H型鋼鑄造生產(chǎn)活動(dòng)綜合技術(shù)水平的改善和提升，為我國(guó)H型鋼產(chǎn)品在社會(huì)生產(chǎn)各領(lǐng)域的大范圍普及運(yùn)用做出了重要貢獻(xiàn)。

源于在應(yīng)用熱軋鑄造工藝開(kāi)展H型鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)加工活動(dòng)過(guò)程中，本身要經(jīng)歷連續(xù)而復(fù)雜的生產(chǎn)加工過(guò)程，因而做好H型鋼在鑄造加工技術(shù)環(huán)節(jié)過(guò)程中的變形技術(shù)控制，對(duì)于提升H型鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的綜合性質(zhì)量水平，具有重要的促進(jìn)作用。而隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)各領(lǐng)域?qū)型鋼的需求形態(tài)日趨多元化，H型鋼切頭處理過(guò)程中實(shí)際面對(duì)的頭部形狀也日趨復(fù)雜，直接導(dǎo)致探索做好H型鋼切頭加工過(guò)程中的技術(shù)控制，獲取了充足的實(shí)踐價(jià)值。從工藝生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)的綜合效益角度分析，開(kāi)展H型鋼材料的切頭加工技術(shù)活動(dòng)，應(yīng)當(dāng)在做好加工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，最大限度減少加工處理過(guò)程中的生產(chǎn)材料損耗。

2 H型鋼切頭加工過(guò)程的精確自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)思路

2.1 技術(shù)現(xiàn)狀簡(jiǎn)析

現(xiàn)階段，我國(guó)各大鋼鐵材料生產(chǎn)鑄造廠商，在開(kāi)展H型鋼產(chǎn)品切頭加工活動(dòng)過(guò)程中，普遍選取和應(yīng)用的依然是單一化的位置控制技術(shù)。而這種生產(chǎn)加工工藝最為主要的技術(shù)缺陷，在于能夠?qū)Υ蓄^鋼材產(chǎn)品的頭部位置造成形狀損傷，在我國(guó)H型鋼應(yīng)用數(shù)量水平不斷提升的背景下，H型鋼頭部位置幾何形狀的多樣化以及復(fù)雜化發(fā)展，使得因H型鋼材料切頭加工過(guò)程技術(shù)缺陷，而引致的H型鋼材料頭部位置結(jié)構(gòu)傷損現(xiàn)象，往往會(huì)具備嚴(yán)重的表現(xiàn)特征。有鑒于此，筆者在應(yīng)用自適應(yīng)算法的背景下，嘗試性設(shè)計(jì)建構(gòu)一種能夠精確自動(dòng)化控制H型鋼材料的切頭位置長(zhǎng)度和幾何形狀、夾緊位置和夾緊度，并有效解決切頭加工活動(dòng)過(guò)程中，對(duì)H型鋼材料的頭部位置和夾緊位置造成幾何傷損的自動(dòng)化加工技術(shù)方案。

2.2 自動(dòng)化控制方案的主要設(shè)計(jì)運(yùn)行思路

在針對(duì)H型鋼中間坯實(shí)施夾緊對(duì)中處理過(guò)程中，在原有的使用位置閉環(huán)控制基礎(chǔ)上，引入壓力閉環(huán)控制模塊，并增加設(shè)置了

自適應(yīng)應(yīng)用模塊，擇取最優(yōu)預(yù)應(yīng)力。

在本設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用背景下，H型鋼切頭加工活動(dòng)的主要技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程可以被概括敘述如下：

第一，基于軋制數(shù)據(jù)控制模型中獲取型鋼切頭加工初始技術(shù)命令，在此基礎(chǔ)上等候BD2完成移出動(dòng)作，在滿足相關(guān)技術(shù)條件的前提下，啟動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備中的傳送技術(shù)部件，促使待切頭加工型鋼中間坯料向鋸切加工技術(shù)區(qū)域移動(dòng)，在此基礎(chǔ)上，從基準(zhǔn)點(diǎn)位（CMD標(biāo)定點(diǎn)位）啟動(dòng)切頭定位過(guò)程，并嚴(yán)格遵照待切頭加工型鋼切頭長(zhǎng)度L，以及中間坯頭部定位距離參數(shù)（s=S+L）完成上述技術(shù)過(guò)程。

第二，在中間坯頭部定位技術(shù)環(huán)節(jié)結(jié)束之后，可以在液壓缸部件的推出動(dòng)作，以及拉緊動(dòng)作的共同作用條件下，完成待切頭加工H型鋼中間坯的夾緊對(duì)中處理。要以輥道中心線點(diǎn)位作為基準(zhǔn)，保證液壓缸推板行程滿足W1= S一B/2-St，其中B表示待切頭加工的型鋼中間坯寬度，St表示中間坯與推板結(jié)構(gòu)之間的設(shè)定間隙，S表示推出技術(shù)裝置應(yīng)當(dāng)打開(kāi)到開(kāi)口度的最大位置條件下，推板結(jié)構(gòu)與輥道中白線點(diǎn)位的距離。拉緊技術(shù)裝置推板結(jié)構(gòu)的設(shè)定行程應(yīng)當(dāng)用如下公式計(jì)算獲?。篧2=S一B/2一St。

第三，在夾緊技術(shù)裝置運(yùn)動(dòng)到達(dá)設(shè)定位置條件下，夾緊裝置應(yīng)當(dāng)切換為壓力控制。依照實(shí)際測(cè)量反饋獲取的壓力值參數(shù)狀態(tài)，針對(duì)夾緊裝置的開(kāi)口度進(jìn)行調(diào)整，這里的壓力參數(shù)值通常由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量活動(dòng)具體獲取。

第四，鋸機(jī)開(kāi)始鋸切-鋸切加工過(guò)程完成；鋸機(jī)復(fù)位-夾緊對(duì)中技術(shù)裝置打開(kāi)到最大位。在這一個(gè)過(guò)程或者，要通過(guò)指引控制輥道，促使待加工型鋼中間坯返回到BD2技術(shù)區(qū)域；并通過(guò)控制權(quán)交接過(guò)程的具體事項(xiàng)，完成整體的H型鋼材料鋸切加工過(guò)程。

3 結(jié)語(yǔ)

本文選取H型鋼材料論述切入點(diǎn)，針對(duì)型鋼材料熱軋鑄造加工過(guò)程中切頭技術(shù)環(huán)節(jié)的最新變化態(tài)勢(shì)，創(chuàng)立了一種實(shí)施型鋼切頭加工環(huán)節(jié)自動(dòng)化控制的開(kāi)展方案，旨意為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員提供借鑒。

［1］李二偉.一種型鋼切頭過(guò)程的精確自動(dòng)化控制方法［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（08）.

［2］胥愛(ài)國(guó)，王希濤，任勛益，刁君成，宋曉云，王琨，王燕，楊波，齊敏，吳秀杰.萊鋼中型型鋼鋸切自動(dòng)控制系統(tǒng)［J］.冶金自動(dòng)化，2001（06）.

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Precise automatic control method for type steel cutting head process

Wang Yi
（Automation Department of Laiwu Iron & Steel Group， Laiwu， Shandong 271104）

Iron and steel rolling mill casting workshop in steel products to carry out casting processing activities in the process itself needs facing the continuous complex technical process，in recent years，the scope of application of type steel continues to expand and application requirements of increasingly diverse，making steel head cutting process in the face of a series of new technology.In view of this，this paper to H type steel，for example，of type steel material cut head during the processing of precise automatic control method is briefly described.

H type steel；cutting head saw；cutting process；automatic control method