内蒙古科技大学：《材料成型控制工程基础》课程教学课件（PPT讲稿）第10章 高速线材生产过程自动控制

窗内害古科私大举 本章主要内容： ■高速线材轧机控制系统 ■ 微张力控制系统 ■飞剪控制系统 ■活套控制系统 复习思考题 2

2 本章主要内容： ■ 高速线材轧机控制系统 ■ 微张力控制系统 ■ 飞剪控制系统 ■ 活套控制系统 复习思考题

《内专右科私大举 本章要点： ●学习本章内容 了解要了解高线生产工艺布置及各系统的硬件、软 件组成特点 熟悉每一系统的控制功能 重点掌握掌握相关的控制原理 3

3 本章要点： ●学习本章内容 了解要了解高线生产工艺布置及各系统的硬件、软 件组成特点 熟悉每一系统的控制功能 重点掌握掌握相关的控制原理

窗内害古科私大举 ■ 高速线材轧机控制系统 1# 2# 3# 1H2V3H4V5H6V飞典7H8V9H10V11H12V飞剪13H14V15H16V17H18V预水冷飞剪 080808g080808号08808▣g 19H20V21H22V23H24V25H26V2H28V 水冷 在线测径夹送 吐触 080-8080818= 图10-1某高速线材厂主轧线工艺平面布置图 H一水平辊轧机；V一立辊轧机 4

4 图10-1 某高速线材厂主轧线工艺平面布置图 H—水平辊轧机； V—立辊轧机 ■ 高速线材轧机控制系统

《内右科私大举 某厂高速线材生产线采用全连续轧制工艺，全线轧机28架， 采用6-66-10形式，机组组成为6架粗轧机、6架中轧机、6 架预精轧机、10架精轧机，呈平、立交替布置。 ■1H-12H轧机采用微张力轧制，13H-18V采用活套轧制，精 轧机组采用无扭无张力轧制。粗、中、预精轧每架轧机分 别由一台交流电机单独驱动，精轧机组10架轧机则由一台 5500KW同步电机驱动。 精轧机组末架轧机设计最高速度为105/s,保证速度不得 低于90m/S,产品规格06.5w16mm,设计年产量50万吨。 5

5 ◼ 某厂高速线材生产线采用全连续轧制工艺，全线轧机28架， 采用6-6-6-10形式，机组组成为6架粗轧机、6架中轧机、6 架预精轧机、10架精轧机，呈平、立交替布置。 ◼ 1H-12H轧机采用微张力轧制，13H-18V采用活套轧制，精 轧机组采用无扭无张力轧制。粗、中、预精轧每架轧机分 别由一台交流电机单独驱动，精轧机组10架轧机则由一台 5500KW同步电机驱动。 ◼ 精轧机组末架轧机设计最高速度为105 m/s，保证速度不得 低于90m/s，产品规格Ø6.5~16mm，设计年产量50万吨

窗内害古科私大举 ■全线共设7个活套，用于对轧件进行无扭、无张力轧制。 12V-14V轧机之间设2个立活套 14V-15H轧机之间设1个侧活套 (又称“水平套”) 15H-18V轧机之间设3个立活套 18V-19#轧机之间在精轧机前设有1侧活套 6

6 ◼ 全线共设7个活套，用于对轧件进行无扭、无张力轧制。 12V-14V轧机之间设2个立活套 14V-15H轧机之间设1个侧活套（又称“水平套”） 15H-18V轧机之间设3个立活套 18V-19#轧机之间在精轧机前设有1侧活套

内喜古科私大幸 监控PC 管理PC 服务器PC 打印机 工业以太网 GENUIS PLC3、PLC4、PLC5 ”。”。”。 PLC1、PLC2 PROFIBUS-DP GENUIS 轧机主传动 辅助传动及 远程I/O站 图10-2某高线自动控制系统网络结构图 7

7 图10-2 某高线自动控制系统网络结构图

窗内专古科私大举 主要控制功能 级联参考值计算 轧机速度设定自适应 冲击速度降补偿 轧件跟踪控制 微张力控制 活套控制 飞剪控制 穿水冷却 夹送辊吐丝机控制 图10-3控制系统的主要功能 8

8 图10-3控制系统的主要功能

内科私大举 所谓“速度级联控制”，即在高速线材轧制过程中，为保 持机架间的速度关系完全匹配、机架间轧件秒流量相等， 对轧制过程中来自活套闭环控制的调节量、手动干预调节 量，按逆轧制方向依次对前面的各机架速度进行增减，实 现轧机速度的级联控制。 ■当轧件在两机架间断开时，级联调节取消；轧件在两机架 间连续轧制时，级联轧制重新建立。 速度级联控制是连轧生产线电气控制思想的精华，它充分 体现了钢材连轧生产的特点。 9

9 ◼ 所谓“速度级联控制”，即在高速线材轧制过程中，为保 持机架间的速度关系完全匹配、机架间轧件秒流量相等， 对轧制过程中来自活套闭环控制的调节量、手动干预调节 量，按逆轧制方向依次对前面的各机架速度进行增减，实 现轧机速度的级联控制。 ◼ 当轧件在两机架间断开时，级联调节取消；轧件在两机架 间连续轧制时，级联轧制重新建立。 ◼ 速度级联控制是连轧生产线电气控制思想的精华，它充分 体现了钢材连轧生产的特点

窗内麦古科私大拳 本系统通过“级联速度设定”及“自动级联调节”相结合 的方式为轧线各机架的速度提供速度设定。 “级联速度设定”是指通过确定轧线基准速度（本系统采 用精轧机出口速度)和各机架延伸率来确定各机架的设定 速度； ■“自动级联调节”是指根据微张力调节器或活套调节器产 生的速度修正信号，通过级联的方式对各机架的速度进行修 正。 10

10 ◼ 本系统通过“级联速度设定”及“自动级联调节”相结合 的方式为轧线各机架的速度提供速度设定。 ◼ “级联速度设定” 是指通过确定轧线基准速度（本系统采 用精轧机出口速度）和各机架延伸率来确定各机架的设定 速度； ◼ “自动级联调节”是指根据微张力调节器或活套调节器产 生的速度修正信号, 通过级联的方式对各机架的速度进行修 正

内喜古科私大举 微张力控制系统 ■微张力控制就是使粗、中轧机组各机架之间的轧件在微小 的张力范围内进行高速线材生产，一般采用“电流一速度” 的间接微张力控制法。 11

11 ■ 微张力控制系统 ◼ 微张力控制就是使粗、中轧机组各机架之间的轧件在微小 的张力范围内进行高速线材生产，一般采用“电流—速度” 的间接微张力控制法