劉 醒，王艷超，劉佳奇

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

0 引言

在雙機(jī)架平整區(qū)域，通過入口張力輥、出口張力輥、2 個機(jī)架將平整機(jī)區(qū)域分為了3 個部分，則平整機(jī)的張力控制要分別控制這三段的張力，分別是平整機(jī)入口區(qū)域的張力、2 個機(jī)架間的張力和平整機(jī)出口區(qū)域的張力，平整機(jī)區(qū)域張力控制框圖如圖1 所示。

圖1 平整機(jī)區(qū)域張力控制框圖

在普通的延伸率控制模式下，平整機(jī)入口區(qū)域的張力，即TM9 張力計檢測的張力由一機(jī)架的速度進(jìn)行控制，兩個機(jī)架間的張力，即TM10 檢測的張力由二機(jī)架的速度控制，平整機(jī)出口區(qū)域的張力，即TM11 張力計檢測的張力由出口張力輥的速度進(jìn)行控制。各個區(qū)域張力控制器的輸出以附加值的形式作用到對應(yīng)的速度控制器上，以此來實(shí)現(xiàn)對張力的調(diào)節(jié)。

1 ITC 張力控制

ITC（Interstand tension control，機(jī)架間張力控制）采用的控制器為PI 調(diào)節(jié)器?？刂瓶驁D如圖2 所示。

圖2 張力控制結(jié)構(gòu)框圖

其中速度補(bǔ)償部分為前一個機(jī)架的參考速度除以前一個機(jī)架的最大速度，然后經(jīng)過線性化得到。

目前采用ITC 張力控制的區(qū)域?yàn)椋篋CR 入口張力用1 機(jī)架速度調(diào)節(jié)，兩機(jī)架中間張力用2 機(jī)架速度調(diào)節(jié)。

ITC 的調(diào)節(jié)手段包括3 種，通過速度調(diào)節(jié)、通過軋制力調(diào)節(jié)、通過輥縫即位置調(diào)節(jié)。目前只使用了速度調(diào)節(jié)方式，其他兩種輸出都是零。

連退區(qū)域的ITC 控制主要使用了兩種張力控制方式，即Mode B 模式和Mode C 模式。

Mode B 模式：這種模式只是在平整機(jī)區(qū)域起車時候才會使用，起車完成后切換到Mode C 模式。該模式只是用機(jī)架的速度控制目標(biāo)區(qū)域的張力，使用的是PI 控制器。

Mode C 模式：這種模式和Mode B 的區(qū)別是它的控制目標(biāo)是機(jī)架前后實(shí)際張力和設(shè)定張力的張力差值相等，例如當(dāng)一機(jī)架出口的張力差為1 kN 時，一機(jī)架入口的張力控制目標(biāo)也為張力差是1 kN。當(dāng)起車完成后兩個機(jī)架都使用Mode C模式。

2 直接張力控制與間接張力控制

二機(jī)架出口側(cè)的張力是由出口張緊輥調(diào)整其速度或者轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)控制的，程序中分別設(shè)置兩種控制方式，分別是直接張力控制與間接張力控制。直接張力控制通過調(diào)節(jié)出口張緊輥的速度來控制張力，間接張力控制通過控制出口張緊輥的轉(zhuǎn)矩來調(diào)節(jié)張力。兩者之間可以選擇切換。

2.1 直接張力控制

在計算出口張緊輥的速度值時，會附加一個由于張力控制引起的速度變化值，這是由直接控制引起的，如圖2 所示。速度計算的其他參數(shù)包括MRG 計算出的參考速度、由于厚度控制引起的附加速度、由于轉(zhuǎn)矩控制引起的附加速度。DCR 段出口的張力設(shè)定值與實(shí)際值共同輸入到PI 控制器上，PI 控制器的輸出值作用到平整機(jī)出口側(cè)的張緊輥上，用來調(diào)節(jié)出口側(cè)張力。

2.2 間接張力控制

間接張力控制有一個額外張力的計算過程，這個PI 控制器的輸出并不會直接作用到速度控制上，而是改變轉(zhuǎn)矩值來達(dá)到控制的目的。通過間接張力控制器的輸出來計算4 個張力輥的參考張力，并輸出到下一步計算出轉(zhuǎn)矩限制值，從而達(dá)到控制張力的目的。

3 平整機(jī)過焊縫自動降張力功能的實(shí)現(xiàn)

連退平整機(jī)在正常生產(chǎn)的過程中，焊縫經(jīng)過平整機(jī)時由于也處于軋制狀態(tài)，經(jīng)常由于焊縫質(zhì)量缺陷或者參數(shù)設(shè)置不合理等原因?qū)⒑缚p軋斷，導(dǎo)致爐區(qū)停車。若過焊縫時可以分別降低平整機(jī)3 個區(qū)間段的張力，可以有效防止上述問題的發(fā)生，避免造成焊縫在平整機(jī)處斷帶。在此之前，過焊縫降低張力都是操作工手動完成的，但是這帶來一系列的問題，首先由于是操作手柄降低張力，降低張力的大小無法量化，其次過焊縫操作人員需要注意多方面內(nèi)容，若需要手動降張力會增加操作人員的工作負(fù)擔(dān)，而且有可能出現(xiàn)操作人員忘記降張力的情況。

由于上述多種原因，增加平整機(jī)過焊縫自動降張力的功能。過焊縫自動降張力過程中PDA 記錄的數(shù)據(jù)曲線如圖3 所示，可以看出3個區(qū)域的張力是按照一定的諧波曲線自動調(diào)整的，過焊縫時自動降低到設(shè)定值的80%，待焊縫過完平整機(jī)后張力自動恢復(fù)到二級值。

圖3 過焊縫自動降張力曲線

4 結(jié)束語

平整機(jī)過焊縫自動降張力功能的實(shí)現(xiàn)，保證焊縫能夠穩(wěn)定正常的通過平整機(jī)，為保證高速連退產(chǎn)線穩(wěn)定生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用，尤其連退產(chǎn)線速度高、帶鋼薄等特點(diǎn)，這對平整機(jī)區(qū)域張力控制提出更高的要求，因此對該技術(shù)進(jìn)行不斷的研究和改進(jìn)具有非常重要的意義。