裴紅平,郭強(qiáng),凌智,宗勝悅,徐偉,韓紅鋼

(1.北京科技大學(xué) 高效軋制國家工程研究中心,北京 100083;2.武漢鋼鐵(集團(tuán))公司 熱軋總廠,湖北 武漢 430083)

武鋼1700 mm熱連軋生產(chǎn)線于20世紀(jì)70年代末投產(chǎn)。該廠進(jìn)行過多次計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的升級改造。本文介紹的粗軋區(qū)數(shù)據(jù)跟蹤管理是以2009年完成的針對全線計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、大部分傳動(dòng)裝置以及部分機(jī)械設(shè)備的改造。

1 設(shè)備及儀表簡介

該廠粗軋區(qū)是指從熱金屬檢測器HMD10開始到R4出口高溫計(jì)RT4為止的這段區(qū)域,包括VSB,E2,E3,E44個(gè)立輥,R1,R2,R3和R44個(gè)軋機(jī),如圖1所示,所控制的設(shè)備沿軋線方向依次為VSB(大立輥)側(cè)導(dǎo)板、VSB主機(jī)、VSB側(cè)壓、VSB除鱗水、R1除鱗水、R1主傳動(dòng)、R1壓下裝置、R2前側(cè)導(dǎo)板、R2入口除鱗水、E2主機(jī)、E2側(cè)壓、R2主機(jī)、R2電動(dòng)壓下、R2液壓壓下、R2出口除鱗水、R2后側(cè)導(dǎo)板、R3側(cè)導(dǎo)板、R3入口除鱗、E3主機(jī)、E3側(cè)壓、R3主機(jī)、R3電動(dòng)壓下、R4側(cè)導(dǎo)板、E4主機(jī)、E4側(cè)壓、R4主機(jī)、R4電動(dòng)壓下等。所使用的檢測儀表主要有:高溫計(jì)(PH T)、熱金屬檢測器(HMD)、測寬儀、測壓頭、磁尺以及碼盤。其中,高溫計(jì)和熱金屬檢測器均為雙熱備,即每個(gè)位置安裝2個(gè)。粗軋區(qū)的PHT有6個(gè),分別位于R2軋機(jī)入口、R2軋機(jī)出口和R4軋機(jī)后的E輥道上;HMD有34個(gè),其在軋線上的布置詳見圖1;測寬儀有2個(gè),分別位于R2軋機(jī)后和R4軋機(jī)后;測壓頭每個(gè)平輥軋機(jī)操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)各一個(gè);磁尺或絕對值碼盤共26個(gè),用于檢測各個(gè)位置控制環(huán)節(jié)的實(shí)測值,其中 R2液壓壓下操作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的液壓缸在入口側(cè)和出口側(cè)均設(shè)置了磁尺,用于檢測液壓缸的傾斜。

圖1 粗軋區(qū)設(shè)備及儀表布置Fig.1 Devices and instruments of rough mill region

2 數(shù)據(jù)跟蹤管理

武鋼1700 mm熱軋廠粗軋區(qū)的數(shù)據(jù)跟蹤是指從板坯在爐區(qū)出口C1輥道時(shí) L2級發(fā)送它的設(shè)定數(shù)據(jù)給粗軋L1級開始到鋼離開R4機(jī)架后高溫計(jì)(RT4)為止的跟蹤,包括設(shè)定數(shù)據(jù)的跟蹤以及實(shí)測數(shù)據(jù)的跟蹤。目的是達(dá)到在軋制節(jié)奏允許的條件下每塊板坯都能按照L2級系統(tǒng)為其設(shè)定的數(shù)據(jù)在各個(gè)機(jī)架進(jìn)行軋制,并且將軋制過程中對應(yīng)于每一塊板坯的實(shí)測數(shù)據(jù)反饋回L2級系統(tǒng)以便其完成對后續(xù)區(qū)域的設(shè)定、對板坯在全線的跟蹤以及對參數(shù)的自學(xué)習(xí)。

2.1 設(shè)定數(shù)據(jù)的跟蹤

該廠粗軋區(qū)的設(shè)定數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)共分為3個(gè)區(qū)域,分別為VSBR1Set(1區(qū))、R2AreaSet(2區(qū))、R34AreaSet(3區(qū)),為了防止新的設(shè)定數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)將正在軋制鋼的數(shù)據(jù)覆蓋掉,每個(gè)區(qū)域又設(shè)置了一個(gè)設(shè)定數(shù)據(jù)緩沖區(qū),分別為DBA,DBB和DBC。下面詳細(xì)介紹每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的刷新過程。

DBA用于存放直接收到的L2級的設(shè)定數(shù)據(jù),當(dāng)新設(shè)定到達(dá)時(shí),馬上刷新;VSBR1Set用于存放VSB和R1區(qū)域的鋼的設(shè)定數(shù)據(jù),當(dāng)VSB和R1區(qū)域沒鋼,并且已收到新設(shè)定時(shí),將DBA中的數(shù)據(jù)刷新到該區(qū)域;DBB用作R2區(qū)域鋼的設(shè)定數(shù)據(jù)的緩沖,當(dāng)鋼進(jìn)入R1后或R2區(qū)沒鋼同時(shí)新設(shè)定到達(dá)時(shí)將DBA中的數(shù)據(jù)刷新到該區(qū);R2AreaSet用于存放R2區(qū)鋼的設(shè)定數(shù)據(jù),當(dāng) R2區(qū)沒鋼并且DBB已刷新完畢時(shí)將DBB中的數(shù)據(jù)挪入該區(qū);DBC用作R3～R4區(qū)域鋼的一次設(shè)定數(shù)據(jù)緩沖,當(dāng)R3～R4區(qū)沒鋼并且R2軋完首道次且不是末道次時(shí)將DBB中的數(shù)據(jù)刷新到該區(qū);R34AreaSet用于存放R3～R4區(qū)域鋼的設(shè)定數(shù)據(jù),當(dāng)R3～R4區(qū)沒鋼并且DBC已刷新完畢時(shí)將DBC中的數(shù)據(jù)挪入該區(qū),另外,R3～R4區(qū)在 R2軋末道次時(shí)L2級還會(huì)有再設(shè)定下發(fā),當(dāng)再設(shè)定到達(dá)時(shí)將接收到的再設(shè)定數(shù)據(jù)直接刷新到該區(qū)。另外,操作工還可以通過點(diǎn)擊HMI上按鈕手動(dòng)將1區(qū)設(shè)定挪到2區(qū),將2區(qū)數(shù)據(jù)挪入3區(qū)或?qū)?區(qū)挪到2區(qū),將2區(qū)挪到1區(qū)。

2.2 實(shí)測數(shù)據(jù)的跟蹤

實(shí)測數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)分為VSBR1,R2,R3和R44個(gè)區(qū)。軋制過程中,L1級收集各個(gè)區(qū)域正在軋制鋼的鋼卷號以及實(shí)測信息如輥縫、壓力、主機(jī)電流、主機(jī)速度、溫度、寬度等信息發(fā)送給二級系統(tǒng),根據(jù)這些數(shù)據(jù)修正其對粗軋區(qū)后續(xù)機(jī)架軋制參數(shù)的設(shè)定以及完成對精軋軋制參數(shù)的設(shè)定,同時(shí),粗軋區(qū)的實(shí)測數(shù)據(jù)跟蹤也是二級系統(tǒng)完成其對板坯在全線軋制跟蹤的重要組成部分。

3 結(jié)論

與改造前相比,此次改造的數(shù)據(jù)跟蹤有了很大變化,具體對比結(jié)果如下:1)改造前,該廠的設(shè)定數(shù)據(jù)跟蹤是以設(shè)備來分段的,經(jīng)常需要人工來手動(dòng)將設(shè)定數(shù)據(jù)前移或后移。改造后,采用分區(qū)域跟蹤的方法,只分為3個(gè)大區(qū),減少了數(shù)據(jù)搬用的次數(shù)及出錯(cuò)幾率;2)改造前,設(shè)定數(shù)據(jù)跟蹤都是由L2系統(tǒng)來完成的,改造后,L2級只負(fù)責(zé)設(shè)定數(shù)據(jù)的計(jì)算,設(shè)定數(shù)據(jù)的跟蹤執(zhí)行由L1級來完成;3)改造前,當(dāng)鋼由爐區(qū)到達(dá)粗軋后加熱爐方就把此塊鋼的數(shù)據(jù)消掉了,當(dāng)需要回爐時(shí),必須由粗軋的操作人員手動(dòng)將設(shè)定數(shù)據(jù)再送給爐區(qū),改造后,需要回爐的鋼的數(shù)據(jù)由二級系統(tǒng)來管理,不再需要粗軋操作工干預(yù),方便快捷。

[1]李輝.太鋼熱連軋數(shù)據(jù)跟蹤修正控制的改進(jìn)[J].山西冶金,2007(1):20-21,52.

[2]藺鳳琴,劉文仲,宋勇,等.日照 1580 mm熱連軋加熱爐數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)[C]∥中國鋼鐵年會(huì)論文集,2007.