1 概述
高線廠采用連軋工藝，生產(chǎn)Ф5.5—Ф16的光面、螺紋盤條。由于連續(xù)軋制過程中，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，因此在軋制過程中，須通過微張力控制、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
活套是用來檢測和調(diào)節(jié)相鄰機(jī)架間速度關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)無張力軋制的設(shè)備。活套主要由活套掃描器、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)檢測的套位信號(hào)來控制上游軋機(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)器通過檢測到的活套高度進(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程中形成自由的弧形，保持軋制過程為無張力狀態(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?；钐孜恢每刂剖顷P(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編程實(shí)現(xiàn)的。程序是采用西門子的STEP7編程軟件中的梯型邏輯編程語言（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)間過程中將線材要走的長度（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)行周期過長造成的定時(shí)計(jì)算誤差；二、靈活地適應(yīng)電氣開關(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得的值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器，輸出一個(gè)控制信號(hào)，通過控制上游軋機(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
活套控制系統(tǒng)自投入使用以來工作穩(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。
來源：軋鋼之家
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