1 概述
高線廠采用連軋工藝，生產(chǎn)Ф5.5—Ф16的光面、螺紋盤(pán)條。由于連續(xù)軋制過(guò)程中，要求兩機(jī)架間必須遵循秒流量相等原則，即V1A1=V2A2=……VnAn=C（常數(shù)）其中V為軋機(jī)的速度，A為軋件截面積。但在實(shí)際軋制過(guò)程中，由于溫度、料型以及儲(chǔ)存在軋制程序表中的初始設(shè)定參數(shù)等各種條件的變化，在機(jī)架之間不可避免地發(fā)生秒流量不等的現(xiàn)象，具體有兩種情況：當(dāng)C1>C2時(shí)，為機(jī)架間堆鋼；當(dāng)C1<C2時(shí)，為機(jī)架間拉鋼。嚴(yán)重的堆拉鋼會(huì)造成生產(chǎn)事故，使軋件的斷面發(fā)生改變，影響產(chǎn)品質(zhì)量。這樣就不能完全適應(yīng)各軋機(jī)之間的速度級(jí)聯(lián)關(guān)系，因此在軋制過(guò)程中，須通過(guò)微張力控制、活套控制以速度修正信號(hào)的形式作用于相應(yīng)的機(jī)架上來(lái)形成真實(shí)的速度配合關(guān)系，從而減少誤差。在初、中軋區(qū),由于軋件截面較大而采用微張力控制，在預(yù)精軋區(qū)，由于軋件截面較小而采用活套控制。
2 活套構(gòu)成及位置
2.1活套的構(gòu)成
活套是用來(lái)檢測(cè)和調(diào)節(jié)相鄰機(jī)架間速度關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)無(wú)張力軋制的設(shè)備?；钐字饕苫钐讙呙杵?、起套輥及其調(diào)節(jié)器等組成，結(jié)構(gòu)如（圖2）所示。主要作用是根據(jù)檢測(cè)的套位信號(hào)來(lái)控制上游軋機(jī)的速度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
活套掃描器是活套裝置中的儀表部分，負(fù)責(zé)提供跟蹤軋件的信號(hào)(0,24V)和軋件在該活套裝置內(nèi)的高度信號(hào)(0-10V)。前者屬于開(kāi)關(guān)量信號(hào)，后者為模擬量信號(hào)，當(dāng)活套裝置前后相鄰機(jī)架的運(yùn)行燈點(diǎn)亮后，活套掃描器啟動(dòng)運(yùn)行，儀表進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。當(dāng)有軋件通過(guò)時(shí)，儀表便給出有鋼信號(hào)和套位的高度信號(hào)。
起套輥是控制活套的起落高度，它的執(zhí)行元件是一個(gè)雙向作用的氣缸(160/40× 320 壓力0.6Mpa)，汽缸由一個(gè)二位五通電磁閥(K25D2-20,DC24V)來(lái)控制。起套輥的升起和落下的時(shí)刻直接關(guān)系到線材頭部和尾部的產(chǎn)品質(zhì)量和成材率。
活套調(diào)節(jié)器通過(guò)檢測(cè)到的活套高度進(jìn)行控制使其保持在設(shè)定值，以實(shí)現(xiàn)機(jī)架速度秒流量平衡，從而使軋件在軋制過(guò)程中形成自由的弧形，保持軋制過(guò)程為無(wú)張力狀態(tài)。
2.2活套的位置
為了保證高速、穩(wěn)定地生產(chǎn)，設(shè)計(jì)者在軋線共設(shè)置了七個(gè)活套裝置：兩個(gè)水平活套(在14#--15#機(jī)架間,18#--19#機(jī)架間)和五個(gè)立活套。布置情況及活套跨距如（圖1）所示。至于活套掃描器與活套臺(tái)的距離A，要根據(jù)活套的套量偏差H以及活套檢測(cè)角度α進(jìn)行初始調(diào)整及校準(zhǔn)。注意活套掃描器安裝位置不同，會(huì)影響到測(cè)得的實(shí)際值。其一般計(jì)算公式為A=H/（2×tgα/2）。在軋制某些規(guī)格時(shí)，有些活套可以不選用，那么此活套的控制不起作用，即起套輥不動(dòng)作。
3 活套的控制系統(tǒng)
活套的控制系統(tǒng)由PLC系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)組成。PLC系統(tǒng)主要由輸入模板（數(shù)字量輸入模板、模擬量輸入模板），輸出模板和CPU模板等組成。活套位置控制是關(guān)系到整卷成品線材的產(chǎn)品質(zhì)量和合格率的重要環(huán)節(jié)。輸入信號(hào)有套高信號(hào)和軋件信號(hào)，輸出繼電器使活套的電磁閥動(dòng)作。由于快速要求，活套的信號(hào)直接進(jìn)PLC本地柜，然后將輸出點(diǎn)送到繼電器，繼電器使活套的電磁閥動(dòng)作。CPU控制系統(tǒng)的主要任務(wù)就是控制活套的升起和落下以及軋制過(guò)程中保證活套能夠有合適的套量。
3.1活套的起落套
起套輥的升起是通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)的。程序是采用西門(mén)子的STEP7編程軟件中的梯型邏輯編程語(yǔ)言（LAD）編輯的。
在軋件頭部進(jìn)入活套后面軋機(jī)前不允許起套輥升起；在軋件頭部進(jìn)入活套后面軋機(jī)后起套輥必須立即升起。當(dāng)軋件尾部離開(kāi)活套前面軋件時(shí)，起套輥必須立即下降。為了準(zhǔn)確地起落套，我們首先，在活套的起落套的邏輯控制程序中設(shè)置了RS觸發(fā)器。只要下游機(jī)架“有鋼”活套就不能再次起落套。編程如下（梯型邏輯圖）：其次，在起套和落套的處理上對(duì)延時(shí)時(shí)間采用了長(zhǎng)度系數(shù)補(bǔ)償?shù)乃惴?，即在?jì)算定時(shí)器的延時(shí)時(shí)間過(guò)程中將線材要走的長(zhǎng)度（如兩機(jī)架間的距離）乘以一個(gè)百分比。這樣就可以：一、消除由于CPU軟件系統(tǒng)本身運(yùn)行周期過(guò)長(zhǎng)造成的定時(shí)計(jì)算誤差；二、靈活地適應(yīng)電氣開(kāi)關(guān)和機(jī)械上氣閥等的動(dòng)作滯后的不一致性，以使起套輥能較準(zhǔn)確地升起和落下。
當(dāng)SR觸發(fā)器的“Q”為1時(shí)，活套起套；“Q”為0時(shí)，活套落套。當(dāng)然為滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要“S”、“R”觸發(fā)的條件可以變化。
3.2活套高度的傳動(dòng)控制
當(dāng)活套一旦形成以后，活套的實(shí)際高度立即由活套掃描器測(cè)得的值經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器，輸出一個(gè)控制信號(hào)，通過(guò)控制上游軋機(jī)，使活套大小得到調(diào)節(jié)，使活套保持在設(shè)定的高度范圍。速度調(diào)節(jié)量是按逆流調(diào)速的方法，按同樣比例對(duì)軋機(jī)的工作速度進(jìn)行級(jí)聯(lián)調(diào)節(jié)。假如活套L7出現(xiàn)高度差為ΔL7，則V18機(jī)架的速度調(diào)節(jié)是：
當(dāng)L6活套變化ΔL6時(shí)，比例項(xiàng)輸出到本機(jī)架的速度控制，積分項(xiàng)參與分配到上游機(jī)架的級(jí)聯(lián)控制。
為保證調(diào)節(jié)后的秒流量平衡，H17、V16、H15都需進(jìn)行相應(yīng)的速度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)量如下：
式中：V18為延時(shí)率，V017和V018 為17機(jī)架和18機(jī)架的速度設(shè)定值。
同理對(duì)于V16機(jī)架，L7活套出現(xiàn)偏差后，要求V16架的調(diào)節(jié)器為：
4．結(jié)束語(yǔ)
活套控制系統(tǒng)自投入使用以來(lái)工作穩(wěn)定，線材的產(chǎn)品質(zhì)量較好，有效地控制堆、拉鋼現(xiàn)象，成材率、作業(yè)率達(dá)到新的水平。
來(lái)源：軋鋼之家
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