山东冶金

《山东冶金》　　2000年第4期

　　　　中小型轧机辊缝调整自动控制

　　　赵红芹,鹿　峰,修志斌

　　　(莱芜钢铁集团有限公司自动化部,山东莱芜 271104)

摘　要：介绍了莱钢中小型轧钢车间轧机采用ABB MASTER 系统进行辊缝调整的控制方法。该系统具有操作灵活、简单的特点,实用性强。

关键词：轧机;辊缝调整;控制系统;辊缝同步

中图分类号: TP273　　文献标识码：B　　文章编号：10044620(2000)04002402

Automatical Control of Roll Gap Regulation on Medium-Small Section Mill

　　　　ZHAO Hongqin,LU Feng,XIU Zhibin

　(The Automation Department of Laiwu Iron and Steel Group Co.,Ltd.,Laiwu 271104 ,China)

Abstract: This paper introduces the controlling method to do roll gap regulation used of ABB MASTER system on mediumsmall section mill of Laiwu iron and steel group Co.,Ltd.The characters of this system are fle xib le,simple and practical.

Key words: mill;roll gap regulation;controlling system;roll ga p synchronization

1 前言

　　莱芜钢铁集团有限公司中小型轧钢车间(简称莱钢中小型)采用150mm×150mm连铸坯、全线连轧,主要产品有:圆钢、螺纹钢、角钢、槽钢、弹簧扁钢等。轧机包括6架粗轧机(平立交替)、6架中轧机(平立交替)、6架精轧机(H13、H15、H17为水平机架;V16为立式机架;U14 、U18为平立转换机架),最终轧制速度为15m/s。

　　整个中小型车间的自动化系统为一个二级系统,即设备控制级和信息管理级。设备控制级即一级系统为ABB MASTER RMC200轧线控制系统,以ABB MASTER PIECE 200及AS500为基础。信息管理级即二级系统,本系统为一个典型的集散控制系统。辊缝调整是利用RMC200轧线控制系统自动控制所有轧机辊缝,以进行正确位置设定,获得合适轧件尺寸。其中驱动选择、辊缝信息设定等由AS500完成。

2 控制系统

2.1　硬件构成

　　本系统硬件主要包括:主机(CPU)DSDP172,1块;通讯模板DSCS140,1块;脉冲计数板DSDP170,5块;总线中继器(主)DSBC172,1块;总线中继器(从)DSBC173,2块;数字输入模板DSDI110A,6块;数字输出模板DSDO110,1块;模拟量输出模板DSAO120,4块;内存板DSMB176,1块;ADVANT STATION 500,1台。系统构成如图所示。

2.2 软件

2.2.1 系统软件 ABB MASTER PIECE200中央单元是一高性能32位微处理器,系统软件存储在EPROM模块中。系统软件包括一个实时操作系统和一个ABB MASTER PIECE语言执行器。

2.2.2　应用软件应用软件存储在带后备电池的RAM(读/写存储器) 中 ,用ABB MASTER PIECE 语言AMPL编写。这种语言是具有图形说明的面向过程的功能块语言, 其特点在于每个功能块都能被看作是一个输入输出的结构单元。这种结构单元简单的如逻辑AN D(与)功能,或复杂的如一个完整的PID调节器。

2.3　控制功能

　　对于莱钢中小型18架轧机辊缝调整,其中粗轧机是数字量输出,中精轧机是模拟量输出。尽管输出方式不同,但控制思想是基本相同的,都具有手动和自动两种操作方式。

2.3.1 辊缝同步无论手动还是自动调整,调整前首先是进行辊缝同步。因为同步是用作批准轧辊辊缝测量的条件。所谓同步其实就是启动编码器和脉冲计数器同时对轧机辊缝进行调零的过程,其中同步值应等于上一次同步所测辊缝值,若有偏差则要调整。调整方法有二种:手动移动螺丝和改变同步值法。本厂选用后者,具体操作是:调整辊缝前按下同步按钮,使DSDP170同步,并传送同步值到实际辊缝中,有下列关系:

同步之前:实际值=0,设定值=同步值

同步之后:实际值=同步值,NEXT=设定值

　　同步条件:(1)选择当前机架;(2)选择当前机架在LOCAL方式;(3)更换台架无效;(4)DSDP170 无故障;(5)按下辊缝同步按钮,延时2s后就可进行辊缝手动自动调整。

2.3.2 粗轧机辊缝调整(数字量输入) 在粗轧机辊缝增大或减小之前先要辊缝锁定,辊缝锁定释放控制方式有手动和自动两种。手动条件:(1)选择机架1在LO CA L位;(2)按下辊缝锁定释放按钮,则辊缝锁定释放。

　　辊缝增大或减小控制方式有手动和自动两种,自动和手动同时有信号时,自动优先级高。

　　手动条件:(1)选择当前机架;(2)选择当前机架在LOCAL位;(3)不是最大辊缝值(220mm)或最小辊缝值(0mm);(4)按下辊缝增大按钮或减小按钮;则首先辊缝锁定释放,延时1s后,辊缝增大或减小;辊缝增大或减小失电后,延时1s,辊缝锁定。

　　自动条件:(1)选择当前机架;(2)选择当前机架不在LOCAL位在REMOTE位;(3)机架上无轧件,从操作站启动POS RM(粗轧机位置命令),或操作站启动POS ML(轧机位置命令),或从操作站选择设定值显示(即选择setpoint值显示),且设定值(setpoint)不变;(4)更换台架无效;(5)不是最大辊缝值(220mm)或最小值(0mm),手动辊缝增大或减小失电2s后;则输出:

　　(1)当强制打开时,即:设定值-测量值＞0;|设定值-测量值|≥0.03;不是最大辊缝值(220mm);强制MD=1;则输出高速增大参数。首先辊缝锁定释放,延时1s,辊缝增大。当两次测量值在10s内保持不变时,则停止增大,延时1s,辊缝锁定。

　　三种条件下输出都是:首先辊缝锁定释放,延时1s,辊缝增大(设定值-测量值＞0)或辊缝减小(设定值-测量值＜0)。当|设定值-测量值|＜0.03时,则延时0.2s后停止增大或减小,再延时1s,辊缝锁定;当两次测量值在10s内保持不变时,则增大或减小, 再延时1s,辊缝锁定。(注:粗轧机没有换辊,机架安装好后就不再更换。因此换辊信号没有具体意义,只是程序中有此信号连锁。)

2.3.3 中精轧机控制功能模拟量输出的基本控制思想同粗轧机,不同点是:(1)手动有2个操作台(现场OS操作台和机旁悬挂操作箱),都可独立完成调整工作。当同时有信号时,OS操作台优先级高。2个操作台上都有高/低速选择档,当选择高速时输出高速增大或减小参数,当选择低速时输出低速增大或减小参数。(2)输出是4~20MA模拟量信号。(3)不需要辊缝锁定释放。

3 结束语

　　本文论述的应用ABB MASETR系统进行辊缝调整的控制方法具有操作灵活简单的特点,比如: 辊缝同步,直接记录轧辊调整前值作为调零值,避免了调整前因调零偏差值不同而造成的误差 ,又省了机械调零的麻烦。同时该系统设计还具有无常规仪表电盘,无模拟屏,所有控制使用+ 24VDC安全电压的优点。本系统自投入使用以来运行良好。

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