趙智勇， 盧 杰， 陳景輝， 呂 劍

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司， 河北 唐山 063200）

1 延伸率的定義和測量

延伸率和截面收縮率是描述材料塑性性能的重要指標(biāo)，延伸率是指帶鋼由于軋制和張力拉伸后產(chǎn)生的形變量與帶鋼長度的百分比，相對于軋機(jī)而言，經(jīng)過平整的帶鋼變形量較小，主要作用是對帶鋼的變形和表面質(zhì)量狀況起到一個(gè)改進(jìn)作用[1]。因此帶鋼經(jīng)過平整后長度變化較小，小到無法實(shí)際測量到ΔL，所以根據(jù)延伸率的計(jì)算公式：

得出：

2 延伸率控制系統(tǒng)

平整機(jī)延伸率控制模式采取軋制力控制與張力控制相結(jié)合的方式進(jìn)行延伸率的控制，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制計(jì)算得出軋制力修正值和張力修正值參與延伸率的控制，使延伸率返回目標(biāo)值，從而保證了帶鋼延伸率的穩(wěn)定[2]。參見圖1。

圖1 延伸率控制系統(tǒng)框架圖

由于帶鋼受到板形與力學(xué)性能的要求，不能因?yàn)檠由炻实囊蛩責(zé)o限制地調(diào)節(jié)張力和軋制力，所以程序中對延伸率控制還做了限制，即由延伸率控制產(chǎn)生的軋制力變化在最小軋制力和4倍設(shè)定值之間[3]。張力變化的最大值為張力設(shè)定值的1/10和最大張力減去張力設(shè)定值所得結(jié)果的1/2兩者之中的較小值。

3 二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

在平整機(jī)工作過程中，二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對延伸率控制系統(tǒng)的穩(wěn)定與精度起著至關(guān)重要的作用，二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向一級(jí)PLC延伸率控制系統(tǒng)發(fā)送各種設(shè)定值，其中包括不同鋼種在不同寬度和厚度下所對應(yīng)的延伸率設(shè)定值，以及設(shè)定延伸率所對應(yīng)的軋制力預(yù)設(shè)值和平整機(jī)入出口張力預(yù)設(shè)值[4]。

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫將帶鋼數(shù)據(jù)按帶鋼材質(zhì)、規(guī)格等進(jìn)行分類處理。依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況和需要，修改必要的參數(shù)如：軋制力、張力和延伸率等。數(shù)據(jù)庫根據(jù)來料情況，輸出控制參數(shù)的設(shè)定值。參見表1。

表1 AB41700R部分二級(jí)數(shù)據(jù)

4 存在問題及其改進(jìn)

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，平整機(jī)延伸率控制系統(tǒng)存在的問題可分為兩個(gè)方面。

1）個(gè)性問題：對于某些鋼種，實(shí)際延伸率超差，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)不過來，影響平整的質(zhì)量。

2）共性問題：當(dāng)帶鋼升降速時(shí)以及帶鋼低速時(shí)延伸率存在超差較大、控制不穩(wěn)定、延伸率控制精度低等問題。參見下頁圖2。

4.1 軋制力預(yù)設(shè)值與張力預(yù)設(shè)值優(yōu)化

由于目前延伸率控制系統(tǒng)的一級(jí)PLC系統(tǒng)程序?qū)Υ蟛糠咒摲N的控制是穩(wěn)定的，并且在一級(jí)PLC系統(tǒng)程序中所做的參數(shù)修改針對所有鋼種的延伸率控制，考慮到重新整定PI參數(shù)的難易性以及修改一級(jí)PLC系統(tǒng)程序參數(shù)后會(huì)對其它鋼種的延伸率控制的穩(wěn)定性和精度造成影響，同時(shí)也為了能夠行之有效進(jìn)行優(yōu)化，最終采取了對二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的軋制力預(yù)設(shè)值和張力預(yù)設(shè)值進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，取得了良好的效果[5]。參見圖3和圖4。

圖2 延伸率記錄曲線

圖3 軋制力和張力優(yōu)化前

圖4 軋制力和張力優(yōu)化后

4.2 延伸率測量系統(tǒng)優(yōu)化

精確的測量是精準(zhǔn)控制的基礎(chǔ)，只有精確的測量，才能實(shí)現(xiàn)精確的自動(dòng)控制。激光測速儀是通過發(fā)射激光束照射到帶鋼的表面，通過測量反射激光來測量帶鋼的速度。激光測速儀具有脈沖編碼器無法替代的優(yōu)勢，即便出現(xiàn)張緊輥打滑、輥徑變化等情況時(shí)，不影響測量精度[6]。將激光測速儀安裝在平整機(jī)入出口，測量入口帶鋼速度，延伸率的計(jì)算測量精度明顯提高，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語

本文重點(diǎn)通過對連退線平整機(jī)延伸率控制系統(tǒng)、二級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)二個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，對生產(chǎn)過程中延伸率控制過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)了分析與改進(jìn)，改進(jìn)效果明顯，同時(shí)也為今后平整機(jī)設(shè)備的維護(hù)和進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)打下良好的基礎(chǔ)。