六辊可逆冷轧机机架控制系统
六辊可逆冷轧机组自控系统的应用
六辊可逆冷轧机组自控系统的应用摘要：本文介绍了六辊可逆冷轧机组自控系统的应用。
该系统采用先进的自动控制技术，实现了准确控制轧制过程的压力、速度、负荷等多个参数，大大提高了轧制效率和产品质量。
同时，该系统还具有实时监测和故障自诊断功能，可以在第一时间发现和解决设备故障，确保生产稳定和安全。
该系统已经在多个冷轧厂得到广泛应用，并取得了显著的成果。
关键词：六辊可逆冷轧机组；自控系统；自动控制技术；实时监测；故障自诊断。
正文：随着工业化进程的加速和市场需求的不断增长，冷轧产品在现代工业制造中的地位越来越重要，产品的质量和生产效率直接决定了企业的竞争力。
针对冷轧生产中的一系列技术问题，不断出现了一些新的技术手段和设备装备。
其中，六辊可逆冷轧机组是一种非常先进和高效的轧制设备，广泛应用于钢铁、有色金属和高强度板材等领域。
然而，机组自控系统的应用和优化仍然是提高产能和质量的重要途径。
六辊可逆冷轧机组自控系统是将自动控制技术应用于轧制设备中，通过电子计算机、传感器等装置来实现对轧制过程中的多个参数进行准确调整和控制。
主要包括轧辊压力、轧辊速度、轧辊间距、辊缝形状、冷却水量等方面，以达到优化轧制过程，提高轧制效率和产品质量的目的。
与传统的人工控制方式相比，自控系统具有调节精度高、控制速度快和稳定性好等优势，增强了机组的自适应能力和生产灵活性。
该系统还具有实时监测和故障自诊断功能，能够对轧制机组进行安全监测和故障诊断。
例如，当轧制负荷过大、轧辊压力不均衡或者辊缝偏移等故障出现时，系统能够自动诊断并发出警报信号，提示工作人员进行相应的处理和维修，避免对设备和产品造成不利影响。
同时，该系统还能够自动生成数据报表，对轧制过程进行全程记录和分析，为客户提供可靠的数据支持和技术服务。
该自控系统已经在多个冷轧厂得到广泛应用，并取得了显著的成果。
通过系统控制，轧制产品的薄厚度、表面光洁度和机械性能等方面均得到了显著提高，生产效率也得到了大幅度的提升。
1450六辊可逆冷轧机组电气说明书
目录一、概述二、供电三、直流传动系统四、交流传动系统五、PLC控制系统2004一概述1.产品用途与机组主要技术参数1.1用途本机组用于轧制成卷钢带板材。
1.2机组性能1.2.1来料规格：原料热轧低碳钢卷钢卷重量 Max25000Kg/卷钢板宽度 700~1250mm钢板厚度 2.75~4mm钢卷外径Φ1900mm钢卷内径Φ610mm1.2.2成品规格：成品重量 Max25000Kg/卷成品厚度0.25mm~1.0mm厚度精度±0.01mm(δ=0.3mm以下产品)±3%δ(δ=0.3mm以上产品) 1.2.3主要技术参数轧制速度 1000 m/min(δ=0.25~1.0mm 工作辊尺寸Φ370~Φ400×1450mm中间辊尺寸Φ415~Φ450×1450mm支撑辊尺寸Φ1190~Φ1250×1400mm最大轧制力 15000KN最大轧制力矩 110KN．M穿带速度 18m/min紧急停车减速度 3.0 m/s2快速停车减速度 2.0m/s2正常停车减速度 1.0 m/s2引料辊尺寸Φ200×1350mm真空除油辊尺寸Φ180×1450mm工作辊最大开口度 20mm工作辊弯辊力(单边正/负) 375/280KN中间辊横移力 680/430KN中间辊横移量 200mm冷却介质乳化液工艺润滑流量 6000L/min液压系统工作压力弯辊横移： 12-18Mpa一般液压传动： 10Mpa开卷CPC对中全液压压下左/右卷取机主要技术参数：速度可两档切换卷取机张力 170-17KN（V<640m/min） 100-10KN（V≥640m/min）最大卷取速度 1050m/min张力精度：静态±3%动态±5%卷筒直径Φ495~Φ510mm开卷机主要技术参数：开卷机最大张力 80-8KN开卷速度 400m/min卷筒直径Φ560~Φ620mm准确停车精度≤500mm1.2.4 机组传动方向站在操作侧面对轧机开卷机在左边。
1200六辊可逆冷轧机电气自动化系统控制方案
由于本机组负荷较小，因此不设负荷中心。本机组负荷MCC（即马达控制中心）将采用GGD3柜，包含MCC的受电、馈出回路、UPS系统、比例、伺服阀控制回路和照明开关柜，开关柜额定短路短时承受能>80kA/s。
额定短路分断能力与电网短路电流相适应，Icu >50kA
根据需要配置必要的电流、电压表计，端子板采用Phoenix端子。
22
4
DI(16)
6ES7 321-1BL02-0AA0
5
5
DO(16)
6ES7 321-1BH01-0AA0
4
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AI(8)
6ES7 331-7KF01-0AB0
1
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AO(4)
6ES7 332-5HD01-0AB0
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PROFIBUS连接器
6ES7 972-0BA41-0XA0
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轧机区域ET200（9个子站）
(4)传动供电用全数字晶闸管整流装置
为主传动电动机供电的全数字晶闸管整流装置将采用SIEMENS公司6RA70系列全数字控制系统，装置配置有PROFIBUS-DP网卡，可实现与simatic S7-400PLC（或WINAC）自动化系统快速地通讯。
主轧机上、下工作辊分别由一台电机驱动，两台电机独立供电调速，考虑负荷均衡和速度匹配。
台
1
18
轧机区域ET200站控制箱
台
4
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出口区域ET200站操作台
台
1
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液压、润滑和乳化区域ET200站操作控制箱
台
3
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端子箱
台
5
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乳化液系统管道过滤器PLC柜
莱钢1500mm六辊可逆式冷轧机的板形控制技术
１前言莱钢板带厂冷轧生产线始建于２００６年１月，同年６月份投产，该生产线主要是１台单机架六辊可逆式冷轧机，年设计能力２０万ｔ。
为了减少断带，提高产品质量，对主要板形控制技术进行了分析。
２主要板形控制技术２．１液压弯辊技术液压弯辊技术分为工作辊液压弯辊和中间辊液压弯辊，工作辊弯辊有液压正弯和液压负弯，弯辊力为－３６０～＋７２０ｋＮ；中间辊只有液压正弯，弯辊力为０～＋３６０ｋＮ。
在轧辊凸度不足或磨损情况下可以采用正弯，增大轧辊凸度，防止带钢边浪，而负弯可以减少轧辊有效凸度，防止带钢中间浪。
２．２轧辊分段冷却控制技术分段冷却控制技术通过调整冷却液的分段流量，改变轧辊的局部热膨胀变形，是轧制薄带材最有效的板形控制手段。
高速冷轧带钢生产中轧辊的温度较高，生产中必然出现热凸度，而在轧辊辊身上的温度分布极不均匀，故辊身上的热凸度也必然出现不均现象，从而造成带钢的局部缺陷，如复合波、二次谐波等缺陷。
轧件进入辊缝之前，在轧件表面喷涂冷却物质，可起到减轻热凸度的作用［１］。
轧辊分段冷却控制就是根据每个测量段上与带钢应力相对应的轧辊分段冷却分量，按数学模型计算出每个冷却区的冷却设定值，来推动相应的冷却控制阀门，即决定哪些阀门应打开，打开多大，哪些阀门应关闭等，同时在轧制过程中轧辊在任何时候都有一个基本冷却量，该基本冷却量约为最大冷却量的１／３。
这两个冷却量迭加后作为每个冷却区实际的冷却输出给下级控制轧制装置，并由控制装置打开和关闭相应的控制阀，达到对板形控制的目的。
可逆式冷轧机的分段冷却示意图见图１。
２．３轧辊轴向横移技术莱钢１５００ｍｍ六辊可逆式冷轧机属于ＨＣ轧机，是六个轧辊垂直排列、中间辊可轴向移动的高精度板形控制轧机。
中间辊移动距离与弯辊力的最佳配合，一定程度上减少了普通四辊轧机板宽范围外支承辊与工作辊间的接触压力形成的有害弯矩，具有很强的板形控制能力；可实现轧机横向刚度无限大，使轧辊辊型不受轧制力变化的影响，减少带钢边部减薄量和裂边，保证带材有良好的板形；可以轧制高精度的薄带钢，并具有大压下量、提高生产率、节约能源、减少辊耗、提高成材率等优点。
单机架六辊可逆冷轧机电气自动化技术方案(精)
1200六辊可逆冷轧机电气自动化系统控制方案1概述根据《1200六辊可逆冷轧机技术规格电气招标书》所提供的工艺设备和技术要求，并参考了同类型的单机架六辊可逆冷轧机的工艺技术，编写了本电气传动及基础自动化控制的技术方案。
2 供电2.1 电气设备运行条件1）电气设备运行环境要求环境温度现场：0~40︒C电气室：10~35︒C操作室：25±5︒C空气湿度：相对湿度≤95%且无凝露；污染等级：III级，无火灾爆炸危险、无导电性尘埃、不腐蚀金属物及不破坏绝缘介质的环境。
2）电气设备运输及储存环境要求环境温度-20~65︒C ；空气湿度及污染等级要求与运行时相同。
3）电气设备使用的电压等级及技术条件本机组所使用电气设备电压等级符合我国国家标准，主要用电设备的电压等级为：◆供电电压及频率：10±5%kV，50±1Hz◆低压供电电压：AC380/220V◆交流电动机电压：AC380V◆直流电动机电压：DC440~660V◆电磁阀：DC24V◆电磁抱闸：AC220V◆控制电压：AC220V，DC24V◆保护地：接地电阻<4Ω◆系统地：接地电阻<4Ω2.2低压供配电辅传动供电系统（1）辅传动供电系统单线图见MCC单线图。
（2）MCC设备(见附表)由于本机组负荷较小，因此不设负荷中心。
本机组负荷MCC（即马达控制中心）将采用GGD3柜，包含MCC的受电、馈出回路、UPS 系统、比例、伺服阀控制回路和照明开关柜，开关柜额定短路短时承受能>80kA/s。
额定短路分断能力与电网短路电流相适应，Icu >50kA根据需要配置必要的电流、电压表计，端子板采用Phoenix端子。
单机架可逆冷轧机组设一套MCC，不同容量不同控制类型的回路至少有一个备用回路。
注①：主传动电动机均配置有空间加热器，这些加热器是在长期停机时防止电机绕组受潮而设置的。
由本MCC供电。
注②：为了保证乳化液站的检修供电，需要检修电源或者备用一路供电回路。
六辊可逆冷轧机横移-弯辊系统的控制
六辊可逆冷轧机横移／弯辊系统的控制
郝宏昭，米进周
（西安重型机械研究所第六研究室，陕西西安７１００３２） ［摘要］简要介绍了六辊可逆轧机（ＵＣＭ轧机）的特点，描述了六辊可逆冷轧机横移／弯辊系统的控制过程。
【关键词］六辊可逆冷轧机；中间辊横移；工作辊弯辊；中间辊弯辊
Ｏ前言 随着国民经济的高速发展，市场对成品宽度
带材板形得到了更好的控制。本轧机中间辊只有
正弯辊。
４．１弯辊控制方法、
对弯辊的控制采用压力闭环控制，其控制框
图如图７所示。
［编辑：魏方］
・２２７・
置，方可进行换辊操作。否则将会损坏轧机辊系。
单独调节，也可以两边同时调节。
４弯辊系统的特点及控制原理
在轧制过程中，弯辊是最为常见的用于对带 刚凸度和板平直度进行连续控制的方法之一。通 过控制轧机轧辊两侧的弯辊力，改变轧辊的辊形。
弯辊控制用于控制轧机出口侧带材的板形。如果 弯辊力使辊缝减小，称之为正弯辊；反之，如果弯
Ｅ
此外通过硬线连接方式与ＡＣ，Ｃ系统通信以协助
ＡＧＣ系统实现快速卸荷，与工艺ＰＩ￡之间通过 ＭＰＩ网通信实现ＡＧＣ泵站及弯辊泵站的远程起停
匡
ｒ——。一
及故障状态显示，控制框图如５所示。
３中间辊横移系统的特点及控制原理
中间辊横移是控制板形精度的方法之二。它
亡 Ｅ
图４中间辊正弯辊
根据带材宽度的不同而轴向移动上下两个中间
馈达到平衡，执行器输出为零，油缸不再动作。当 给定再次增减时，反馈随之增减，执行器驱动油缸
要解决这个控制问题，必须要转换思维方式，
从另外一个角度去看这个问题。首先应该明确， 其实所谓的同步只是从宏观上来说的，它实际上
1#轧机控制功能规格书new
1500mm六辊可逆冷轧机组控制功能规格书莱钢集团有限公司自动化部二○○五年十二月1.概述1500mm六辊可逆冷轧机组是在常温状态下，将材质为电工钢、普通碳素钢和低合金优质钢，厚度为1.8～3.0mm的经过酸洗切边后的热轧带卷，经过若干道次的轧制，使其成为具有所需厚度、表面粗糙度的各种规格的冷轧带卷。
2.工艺流程经酸洗、切边的热轧带卷由天车吊放到开卷机操作侧的受卷台上。
上卷小车动作，使带卷内孔对准开卷机卷筒中心。
开卷机卷筒涨径撑起带卷。
开头机刮板抬起对准带卷头部，同时开卷机活动支承闭合，以穿带速度转动，使带头沿着刮板进入开头机的夹送辊、矫直辊后停车，上夹送辊压下，矫直辊上升后，开卷机反转，将带头从开头机中强行拉出，带材得到矫直，带材拉出后，上夹送辊抬起，下矫直辊落下，开卷机重新以穿带速度正转，先后经过立导辊、导板、机前转向辊、测厚仪台架、机前压紧台、吹扫装置、六辊冷轧主机、机后导卫装置、事故处理剪、机后转向辊、最后进入机后卷取机。
当带材进入机后卷取机钳口后，卷筒涨径、钳口动作，开始卷取带材，卷取2～3圈后机组升速轧制。
当带尾在开卷机卷筒上只剩下3～4圈时，减速轧制，当带尾进入轧辊以前机组停止轧制。
轧机、卷取机反转，使带尾向机前卷取机运行。
经机前转向辊进入机前卷取机卷筒钳口，卷筒涨径、钳口咬住带材。
机前卷取机、主轧机、机后卷取机同时启动并逐渐升速进入正常轧制速度。
当带材在机后卷取机卷筒上剩2～3圈以后机组减速直至停止。
机前卷取机、主轧机、机后卷取机同时启动向机后卷取机轧制，如此反复经过数道次轧制直到轧成成品卷材。
启动卸卷小车进入卷取机卷筒下方，由小车将带卷送往卸卷小车的受卷台上，此时一个完整的轧程结束。
机后卷取机机前卷取机开卷机3基础自动化系统配置可逆冷轧机机组的基础自动化控制系统由SIEMENS公司FM458和SIMATIC S7-400 PLC 、S7-300PLC及HMI系统构成,是一分布式自动控制系统。
1250MM六辊可逆冷轧机电控系统
1250MM六辊可逆冷轧机电控系统作者：张贤任福平来源：《中国科技博览》2013年第34期[摘要]介绍一种国产1250MM六辊可逆冷轧机电控系统组成、功能、以及控制精度[关键词]六辊可逆冷轧机 AGC 张力控制速度控制控制精度中图分类号：TM921.5 文献标识码：TM 文章编号：1009―914X（2013）34―0348―01一、前言本文介绍的1250MM六辊可逆冷轧机是一种新型板带轧机，其具备轧制速度高，产品板型好等特点。
机组主要设备包括开卷机、开头机、机前卷取机、机前装置、防缠导板、主机架、机后装置、机后卷取机、上、卸卷小车、换辊装置、流体系统、电气检测元器件以及电控系统等。
二、电控系统组成本机组电控系统包括机组供电、直流传动、交流传动、自动化控制系统、数据采集系统等。
机组供电大体分两部分：交流380V动力电和交流660V整流变压器用电。
交流380V主要为机组控制系统、恒速交流电机和交流变频系统供电。
交流660V整流变压器用电主要为整流变压器供电。
主传动采直流电机传动，控制系统采用siemens的6RA70全数字直流调速系统。
用于开卷机、卷取机的全数字整流装置配有西门子T400工艺板及相应的控制软件。
除开卷机是单电机驱动外，机前、机后卷取机、主轧机上辊、主轧机下辊均采用两台直流电动机机械串联的驱动方式。
交流变频电机控制系统采用SIEMENS公司的S120系列全数字交流变频调速系统，包括上、卸卷小车，开卷机、机前、机后偏导辊、换辊大车电机和工艺润滑站的供液泵电机的传动等。
自动化控制系统由传动控制系统（level0级），基础自动化控制系统（level1级）和过程控制系统（level2级）组成。
通讯网络主要包括PROFIBUS-DP和TCP/IP。
本套系统由SIMATIC S7-400 PLC、ET200M远程I/O站、研华工控机、人机界面HMI以及网络系统等构成。
S7-400 PLC选用一块CPU416-2DP CPU模块作为处理器，完成整个机组的信号采集及逻辑顺序控制，通过PROFIBUS-DP网与ET200M形成分布式结构，与交直流传动装置通过PROFIBUS-DP网交换数据。
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２ 机架子 系统控制 功能
２ ． １ 预压 靠控 制
由于辊 缝取 决 于工作 辊 的相 对位 置 ， 因此 在每
次 换辊 后须 重新 确定 辊 缝 的零 点 ， 即需 要 进行 轧辊
预压靠 。操作人员按下预压靠按钮启动后 ， 预压靠
全 过 程 将 自动 进 行 ， 压下装置 、 传 动装 置 等 相关 设 备 均处 于 自动受控 状态 ， 且 相互联锁 。 预 压靠 开始 后 ， 液压 压下 系 统 自动驱 动轧 辊接 触， 并 达 到一 个 预 定 压 力 ； 然后， 传 动 系统 投 入 工 作， 使 轧 辊 以慢 速 转 动 ； 同时继 续 使 轧辊 达 到 预先 设 定 的预压 靠力 ， 并 将轧 辊位置 设 置为 ０ ， 预压 靠工 作 完成 。此 时将 轧辊上抬 ， 传动 系统停止 工作 。
第３ ５ 卷 第３ 期
２ ０ １ ３ 年６ 月
山 东 冶 金
Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ３ Ｊ ｕ ｎ ｅ ２ ０ ｌ ３
六辊可逆冷轧机机架控 制 系统
宋 晓 云
（ 莱芜钢铁集团有限公 司 自动化部 ， 山东 莱芜 ２ ７ １ １ ０ ４ ） 摘 要 ： 莱钢六辊可逆 冷轧机机架控制系统主要包括 预压靠控制 、 弯辊控制 、 中间辊横移控制 以及采用 阶梯板 和斜楔结合 的轧制线调整控制等。生产实践表 明 ， 控制 系统运行稳定 、 可靠 ， 满足 了生产工艺要求 ， 自动化程度高 ， 操作 维护方便 。 关键词 ： 可逆冷轧机 ； 机架控 制系统 ； 弯辊控制 ； 轧辊横移 ； 阶梯板 ； 斜楔
莱 钢 十一五 期 间产 品结构 优化 的重 点工 程 ， 拥有 年
Ｉ 输出 轧 制 力
监视 轧制力升高 Ｉ
断开倾斜调节
Ｊ
清除倾 斜和压力差
产４ Ｏ 万ｔ 的冷 轧 生 产 线 ， 以莱 钢 热 轧 带钢 为 原 料 。
整 个轧 制过 程 的控制 非常 复杂 ， 涉及 到速 度 、 厚度 、
Ｉ
将辊缝实际位置置 ０
Ｉ 输出 轧制力 ｌ ｉ 接通倾斜调节 Ｉ
ｌ
—
’
轧制力下降
流 量 以及 弹性 变 形 、 塑 性变 形 等 多变 量 、 强耦 合 特 征 。 除 了核 心部 分 自动厚 度控 制外 ， 机 架 的控制 也
是 必不 缺少 的重 要组 成 部分 ， 主要 用来 完成 厚度 及
心 线 的调 节 装 置控 制 器 的 改变 。这 个倾 斜 是 通 过
作者简介 ： 宋 晓云 ， 女， １ ９ ７ ７ 年生 ， ２ ０ ０ ６ 年毕业 于山东科技 大学计算 机科 学与技术 专业 。现为莱钢 自动化部工 程师 ， 从事 自动化控 制 系统 的开发和维护工作 。
为重要 。
机架速度输出， 设定５ ０ ｏ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ Ｉ
０ Ｙ
Ｉ
辊缝 上抬１ ５ ｍｍ
．
Ｉ
Ｉ
输 出轧制力
。 预压靠过程结束
图 １ 预 压 靠 控 制 流 程
２ ＿ ２ 液压辊缝控 制 液 压 辊 缝 控制 是 液 压 压 下控 制 系 统 的 基本 功
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ４ ６ ２ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ５ ８ — ０ ２
１ 前
言
近年来 ， 冷轧 薄板 性能 好 、 品种 多 、 用 途 广 的优 点 使冷 轧 薄板 生产得 到迅 速发 展 ， 莱钢 冷 轧薄板 是
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停车
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板 形 等 工艺 控 制 和 协调 机 架 的相关 顺 序 控制 以及 优 化 辊 缝 控制 性 能 等 ， 包 括 机架 的标 定 、 液 压辊 缝 控制 、 轧制 线 调 整 、 液 压 弯辊 控 制 和 中间 辊横 移 控 制 等 …。为保证 冷轧薄 板生产 的稳 定 、 顺行 ， 提供 高 品质 服 务 ， 机 架 各 子 系统 的 控制 稳 定 、 可 靠 显得 尤
２ ． ２ ． ２ 轧 辊 倾 斜 控 制
换 到压力 控制方 式 ， 压靠 过程控制 流程见 图 １ 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ １ — ０ ４
ห้องสมุดไป่ตู้
机 架 每侧 的位 置传感 器 发 出位置 一 比例脉 冲 ， 机 架 每侧 的连续 脉 冲相 减作 为 倾 斜 控制 的实 际位 置， 多一 点 的倾斜 或少 一点 的倾 斜都 会 引起 机架 中
能， 通 过 将 液 压 缸 的位 置 值 与 设 定 的 目标 值 相 比 较， 经 特定 运 算 后 ， 送 到 伺服 阀控 制 液压 油 的 流动 以使 位 置 偏差 减 少 到 ０ 。液 压辊 缝 控 制 主要 包 括 ： 位 置控制 器 、 轧制 力控 制器 、 倾斜 控制 器 、 最小 轧制 力控制 、 随动控 制 、 倾斜 控制 、 伺 服阀控制 等 。
预 压 靠 过 程 是位 置 控 制 和 压力 控 制 相 互切 换 的过 程 。在位 置 控 制方 式 ， 当 轧辊 接触 后 ， 自动切
辊 缝 位 置值 是 传 动 侧 和操 作 侧 液 压 缸实 际位
置值 的平 均值 ， 并 通过 辊缝 的校 正值 进行 补偿 。这
个位 置 控制 是通 过 １ 个 Ｐ控制 器算 法 和 １ 个 积 分控 制器 补偿 伺服 阀 的零 漂调 整 。每个 液压缸 装 配有 １ 个 位置传 感 器 ， 测 量值 传送 到 位置控 制 器 。基于 液 压 和机 械设 备 的特 性和 能力 ， Ｆ Ｍ４ ５ ８ 控制 器 的输 出 通 过 接 口转 换 成一 个 模 拟量 并 用 于 液压 缸 伺 服 阀 的动作 控制 。位 置测 量使 用 ＭＤ ５ ０ 系列 索尼 磁 尺 进行 实际位移 的测量 。