文/劉璽 王潔 唐鑫 張帥 喬匯龍

邯鋼中厚板熱區(qū)工藝設(shè)備主要包含：加熱爐、軋機、預(yù)矯直機、控冷和熱矯直機。板坯經(jīng)加熱爐處理后由軋機進行軋制，軋制完成的鋼板經(jīng)預(yù)矯直機進入控冷區(qū)域冷卻后在經(jīng)過熱矯直機處理后進入冷區(qū)處理。在進入控冷之前，鋼板邊部和中心部分的溫度已經(jīng)存在差異，在經(jīng)過控冷水的冷卻后，邊部的溫降遠大于鋼板中心部分的溫降，導(dǎo)致鋼板邊浪進一步加大，影響鋼板的質(zhì)量。

我廠經(jīng)過對控冷設(shè)備的改造后，增加了邊部遮擋功能，但在半自動模式下，邊部遮擋自動控制程序無法接受鋼板遮擋位置的信息，導(dǎo)致功能無法投入，為此，通過對控制程序及HMI 的優(yōu)化與改進，成功實現(xiàn)在半自動模式下邊部遮擋功能的投入，降低鋼板邊浪的影響，提高鋼板質(zhì)量。

1 邊部遮擋技術(shù)

1.1 工作原理

邊部遮擋技術(shù)通過在控冷兩側(cè)增加有齒輪馬達傳動的擋水板引導(dǎo)層流冷卻區(qū)上部的冷卻水，使其不落在鋼板的邊部，減少鋼板邊部溫度的溫降，而保持鋼板中部位置的冷卻水流量，由此，鋼板在離開控冷區(qū)域后，保持鋼板橫向溫度的均勻性，保證鋼板在冷卻后的板形。

1.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)

邯鋼中板廠邊部遮擋設(shè)備一共四組，全部安裝于層流冷卻區(qū)域，層流區(qū)域共15 組噴頭，4 組遮蔽設(shè)備所控噴頭區(qū)域為1#-4#、5#-8#、9#-12#、13#-15#噴頭。每組邊部遮擋設(shè)備由驅(qū)動馬達電機、編碼器、限位開關(guān)、機械擋板及傳動鏈條等組成，如圖1所示。

1.3 控制原理

邊部遮擋設(shè)備主要完成功能是為了減少鋼板橫向溫度上的差異，從而減少鋼板邊浪影響，鋼板在軋機軋制完成，發(fā)出末道次信號后，軋機二級把鋼板信息發(fā)送給控冷二級，然后由控冷二級發(fā)送給控冷一級控制程序，此時，邊部遮擋控制程序?qū)鶕?jù)鋼板邊部所需要遮蔽的寬厚，計算邊部遮擋的位移量，控制驅(qū)動馬達帶動兩側(cè)機械擋板運動，并經(jīng)編碼器的位置反饋，準確控制位移量，從而實現(xiàn)對鋼板邊部的遮蔽效果。假設(shè)鋼板在進入控冷區(qū)域后，鋼板始終位于輥道中心線位置移動，邊部遮擋位移量的計算公式如下：

位移量X=（B-A）/2+C

其中：

B：控冷區(qū)域橫向?qū)挾龋?/p>

A：鋼板寬度；

C：二級計算邊部遮擋量

L1 級根據(jù)L2 發(fā)送的邊部遮擋量，就可以計算出遮蔽擋板的實際位移量，實現(xiàn)邊部遮擋的功能，但是在原來的設(shè)計方案中，L1 級只有在全自動模式下才能接收L2 發(fā)送的邊部遮擋量的數(shù)據(jù)，應(yīng)用比較局限，在實際的生產(chǎn)過程中，很多功能需要人工干預(yù)，才能達到更好的效果，為此針對實際生產(chǎn)功能模式，將邊部遮擋功能優(yōu)化入控冷的半自動模式下，使得在半自動模式下可以實現(xiàn)人工干預(yù)邊部遮擋功能的投入。

2 優(yōu)化方案

2.1 程序優(yōu)化方案

現(xiàn)有的控冷的自動化控制程序，只有在自動模式下才能接收L2 的邊部遮擋數(shù)據(jù)，為了實現(xiàn)半自動模式下邊部遮擋功能，需要在半自動模式下也要能夠接受到邊部遮擋的數(shù)據(jù)，為此，首先對程序進行與L2 之間的數(shù)據(jù)通訊鏈接方式進行重新優(yōu)化，增加半自動模式數(shù)據(jù)交換的接口，并編寫數(shù)據(jù)接收與發(fā)送的程序，其次，對邏輯控制程序邊部遮擋的啟動條件增加半自動模式的聯(lián)絡(luò)條件，再次，在PLC 邏輯控制程序上增加手動輸入邊部遮擋量的借口，并將此接口接入到HMI 畫面。最終實現(xiàn)半自動模式下邊部遮擋的控制。

2.2 HMI畫面優(yōu)化

根據(jù)半自動模式下邊部遮擋的功能需求，對HMI 畫面進行重新編輯和優(yōu)化，主要完成的功能如下：1.根據(jù)板坯寬度進行位置自我調(diào)節(jié)的自動遮蔽功（操作方法：在EMC 設(shè)置值輸入框中輸入想要遮蔽的遮蔽量比如說200mm，然后點擊下方的遮蔽投入按鈕來激活，之后程序就會根據(jù)板寬和設(shè)置的遮蔽量自動計算?？课恢茫?/p>

圖1：位移量計算原理圖

3 應(yīng)用效果

在投入邊部遮擋功能后，鋼板邊部溫度降速減少，基本上可以保持和中心部分鋼板的溫度值，有效的減少了邊部過冷后產(chǎn)生的邊浪，下圖顯示投入前后邊浪對比圖，可以明顯看出，投入的邊浪減少了很多，保證了鋼板的質(zhì)量。

通過這種半自動模式下邊部遮擋功能的投入，減少了鋼板邊浪的影響。使得邊部遮擋技術(shù)在控冷過程中成為提高產(chǎn)品質(zhì)量、品種開發(fā)及降低成本的關(guān)鍵因素。