供稿|龙刚领 / LONG Gang-ling

内容导读

立辊轧机宽度手动控制方式精度低。随着热轧钢板厚度精度要求的不断提高提出了宽度自动控制改进方案：采用位置闭环控制取代了原来的速度开环控制，并取消了原来的机械同步轴，提高了宽度控制精度和控制方式的灵活性，降低了钢板切边损耗、减小头尾剪切量、提高钢板成材率，为热轧生产创造较大的直接经济效益。

随着热轧钢板产品质量的要求不断提高，除了需要保证钢板的厚度精度外，还需要保证钢板的宽度精度。厚板轧机附设立辊轧机，用于挤边和破鳞，改善边部质量，还能起到平面板形控制的作用。立辊轧机宽度的高精度控制可以降低切边损耗，提高成材率[1]。

舞钢热轧立辊轧机宽度控制采用电气与机械相结合的控制方式，存在控制精度偏低的问题。通过观察原有立辊轧机宽度条件下的机械指针盘，立辊轧钢工可以了解立辊宽度开口度值，手动控制立辊轧机侧压螺丝位置，以期实现把热轧带钢宽度控制到允许的公差范围。该方法采用的是转速开环手动控制方式，没有自动控制成分，控制精度不高。立辊轧机宽度自动控制技术不断更新和日臻成熟[2]，为轧机带钢宽度控制提供了有力的技术保障。升级改造舞钢立辊轧机宽度控制方式为位置闭环控制将实现开口度自动控制，有较高的钢板宽度和对中精度。钢板宽度的高精度控制可以降低钢板切边损耗、减小头尾剪切量、提高钢板成材率，给热轧生产创造巨大的直接经济效益。

宽度手动控制原理

立辊轧机宽度手动控制采用的是电气与机械相结合的转速开环控制方式，其原理是南北两侧侧压电机由同一台6RA70直流调速装置驱动，两台电机之间的电枢回路串联，励磁回路串联，期望实现电气方面的两侧侧压电机转速一致。两台电机之间的非传动端通过机械同步轴连接实现两侧实际转速一致，在电气同步性能不佳的情况下，依靠同步轴连接实现机械同步。其电气同步原理如图1所示。宽度手动控制过程是通过人工观察机械指针盘获知立辊轧机实际宽度值，手动操作控制侧压螺丝实现手动控制。

宽度自动控制原理

在自动化技术发展的当下，取消机械同步轴，依靠位置闭环控制方式完全可以实现性能更佳的自动宽度控制。宽度自动控制的原理是在原来的一套调速装置控制两侧侧压电机带动的侧压机构方式基础上增加一套调速装置，两套调速装置独立控制两侧的侧压机构。两侧增加编码器检测两侧侧压螺丝的实际位置，将轧制板坯的实际宽度自动调节为预先给定的目标宽度上，通过立辊轧机两侧实际位置反馈，PID调节控制两侧侧压电机转速带动侧压螺丝同步水平移动。该方法既能实现自动宽度控制，又能保证良好的对中性能，便于粗轧机的厚度轧制。

立辊轧机宽度自动控制的应用是由预先设定宽度值计算出每一侧的侧压螺丝位置设定值，采用旋转编码器反馈两侧侧压螺丝实际位置，由每一侧的位置差用PID控制器调整电机转速，实际位置反馈控制修正侧压螺丝移动速度，消除两侧动态位置偏差，实现侧压螺丝移动的动态同步和宽度的自动控制。由其原理如图2所示。

在立辊轧机侧压电机两侧减速箱输出端分别安装编码器，编写编码器数据程序，将两侧编码器数据信号分别读取到PLC中计算实际位置，根据位置差值调用PID功能块，调整电机转速。编写两侧位置补偿程序及单调功能，编辑监控界面，便于PID参数调整，并监控立辊轧机宽度开口度、两侧实际位置、位置偏差值，以及单调功能。既可以自动调整立辊轧机宽度，也可以单调控制任意一侧的侧压螺丝位置。在自动控制模式下，当立辊轧钢操作设定完钢板宽度后，根据所设定的钢板宽度值计算出每一侧的宽度螺丝位置设定值，自动调节两侧宽度螺丝移动速度，当实际位置与设定位置偏差在允许公差范围内时，两侧侧压螺丝停止移动，实现自动控制立辊轧机开口度，提高立辊轧机轧制速度和钢板宽度精度。

结束语

采用位置闭环控制实现立辊轧机宽度自动控制后，既能自动控制，又能手动控制。与原来采用机械同步轴实现立辊轧机宽度同步控制方式相比，控制方式灵活，控制精度高，既能实现轧制钢板宽度自动控制，便于宽度位置对中调整，又能提高立辊轧机宽度系统的安全性能和作业效率，取消机械同步轴，减少了机械故障，便于单调侧压螺丝，对于改善立辊轧机出口钢板的宽度精度的控制效果明显，达到了国内热轧带钢宽度控制精度的较高水平。