導(dǎo)語：如何才能寫好一篇鍍鋅帶鋼，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：電解清洗工藝、過程要素、要素控制

0 引言

鍍鋅機組接受上道冷軋來料帶鋼后，帶鋼表面存在軋制油以及運輸過程中產(chǎn)生氧化鐵皮，如果軋制油和鐵粉超過一定值，在退火時不能完全分解掉，將在鋼板表面形成結(jié)碳等缺陷，這些表面缺陷影響了鍍層的粘附性。通過有效的表面清洗清除這些表面缺陷保證了后續(xù)涂鍍后的帶鋼表面質(zhì)量。而電解清洗是整個清洗系統(tǒng)中的重中之重，電解清洗同時具有化學(xué)清洗和機械清洗兩方面的功能，最大程度的對帶鋼表面進行去污除油。為了保證清洗的有效性，必須對清洗過程中的各個工藝參數(shù)進行控制，同時為了提高效益，保證清洗有效性的同時還要使其高效，這就對各工藝制度和現(xiàn)場操作人員提出了更高的要求。

1 電解脫脂液化學(xué)脫脂

1.1 堿性化學(xué)脫脂除油機理

化學(xué)清洗主要是用固定組分的脫脂劑配制成清洗介質(zhì).去除帶鋼表面粘附的污垢。脫脂劑主要由表面活性劑和作為助洗劑的氫氧化鈉、碳酸鈉、硼酸鈉、硅酸鈉等堿性化合物組成[1]。利用脫脂劑的皂化作用和乳化作用將帶鋼表面的油脂除去。

a皂化作用[2]：金屬表面油污中的動植物油（主要成分是硬脂酸），與堿生成硬脂酸鈉（即肥皂）和甘油，溶解進入堿性溶液，俗稱皂化反應(yīng)，以除去工件表面油污[2]。

b乳化作用[2]：脫脂劑的重要組分是表面活性劑，礦物油靠其乳化作用而除去。表面活性物質(zhì)吸附在界面上，憎水基團向著金屬基體，親水基團溶液方向，使金屬與溶液間界面張力降低，從而在流體動力等因素的作用下，油膜破裂變成細小的珠狀，脫離金屬表面，分散乳化以及分散到溶液中形成乳濁液。

c浸透作用（潤濕分散作用）[2]：皂化與乳化作用均系從油污表面逐步進行，而使堿性溶液浸透油脂內(nèi)部，達到并潤濕帶鋼表面，增進了脫脂除油的效果。

1.2 電解化學(xué)脫脂控制因素

化學(xué)脫脂過程控制主要是對脫脂液的控制，既要考慮到脫脂液脫脂過程中的有效性，也要從成本控制的方面考慮到脫脂的高效性，因此，過程控制中需要關(guān)注脫脂液濃度、溫度、壓力和影響脫脂液消耗的因素。

1.2.1 濃度控制

堿液中堿含量的增加，可加速皂化反應(yīng)的進行，有利于油污的去除，但也不宜過高[2]。濃度過高，會使肥皂的溶解度和乳化液的穩(wěn)定性下降，反而降低了清洗效果，同時也會造成脫脂劑的浪費。

1.2.2 溫度控制

隨著溫度的上升，附著在金屬表面的油脂粘度不斷下降，流動性增加，所以油脂容易脫離，同時，隨著溫度的提高，清洗劑的導(dǎo)電性能增加并且促進堿的皂化反應(yīng)，從而提高清洗性。但過高的溫度和過低的溫度都會導(dǎo)致泡沫的急劇增加[2]。

1.2.3 泡沫的損失

皂化反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生大量的泡沫，而這些泡沫會從循環(huán)槽的溢流口流失，此外循環(huán)槽液位的高度也影響到泡沫的流失[2]。為了防止泡沫的流失造成脫脂液的消耗，一方面選擇低泡的表面活性劑，減少泡沫的產(chǎn)生，也可以添加消泡劑來消除產(chǎn)生的泡沫；另一方面，更加合理的控制槽內(nèi)的液位給泡沫存在于槽內(nèi)的空間，使得一部分泡沫自行破裂。

1.2.4 為維護槽液清潔程度的排放

槽液的清潔程度直接影響到泡沫的產(chǎn)生和帶鋼清洗后的清潔程度，直接影響槽液的使用壽命，因此維持一定程度的槽液清潔度來保證泡沫的產(chǎn)生量和帶鋼的清潔程度，同時盡可能少的對堿液進行排放[2]。

2 電解機械脫脂

電解清洗依靠在帶鋼表面產(chǎn)生的氣泡附著在油污上，由于浮力作用，氣泡將油污帶離帶鋼表面。

2.1 電解機械脫脂原理

電解脫脂時鋼板本身并不直接帶電，而是借助于通直流電夾持帶鋼的電極柵板的電磁感應(yīng)，使帶鋼帶電而發(fā)生電解反應(yīng)。生產(chǎn)實踐證明，電化學(xué)除油的速度是化學(xué)除油速度的數(shù)倍，而且油污清除效果好。主要原因是電化學(xué)除油時，不論帶鋼作為陰極還是陽極，其表面上都析出大量氣體，實際上是電解水的過程[3]。

電流從極板經(jīng)過脫脂液到達帶鋼，然后在帶鋼內(nèi)部繼續(xù)前進，到達與出口部分的極板相對應(yīng)的位置，并從帶鋼又經(jīng)脫脂液到達另一極板。在入口部分與陽極極板相應(yīng)的帶鋼，相對于陽極來說，電位為負，則為陰極。

在同樣電流下，陰極清洗在鋼絲表面產(chǎn)生的氣體體積是陽極清洗的兩倍，氣體對油污的作用是陽極清洗的兩倍，因此，陰極電解清洗產(chǎn)生的機械擦刷作用及對清洗液的攪拌作用都比陽極電解清洗大

2.2 電解機械脫脂過程影響因素

2.2.1 極板間距

間距的大小影響著電路產(chǎn)生的阻抗值，間距愈小電荷運動阻力愈小，有效能量愈大。反之，電荷運動阻力愈大，無效能耗愈大[2]。

Ei = D / （ Q 0-3 02 ）

式中，D為電流密度，H為帶鋼與極板間距，Q為電解質(zhì)導(dǎo)電率

為了提高有效能，盡量減小極板間距，但是如果帶鋼與極板間距太小，由于帶鋼垂度或板形不好、高速運行張力波動等因素，容易造成帶鋼與極板接觸，產(chǎn)生電弧擊穿帶鋼現(xiàn)象，通常極板的間距在5公分左右。

2.2.2 電解時間

由于油污的脫離需要一定量的氣泡附著于污物的表面，而電解產(chǎn)生氣泡需要一個量的積累過程。如果極區(qū)長度太短，電解時間短，帶鋼表面產(chǎn)生的氣泡少達不到清洗效果。

2.2.3 電極切換

電極切換的主要作用是防止陰極產(chǎn)生的大量氫氣累集導(dǎo)致爆炸。同時，也是為了極板能夠自清洗，在電解過程中極板表面本身也產(chǎn)生氣泡，長時間累計形成一層氧化膜，阻礙了電流的傳導(dǎo)。電極切換有效防止了極板表面太臟而造成的清洗效果變差?，F(xiàn)場生產(chǎn)中通常生產(chǎn)一卷帶鋼后進行一次極性的切換。

2.2.4 清洗液的流速

極板間的電解質(zhì)的流動帶走了氣泡，同時進行了電解質(zhì)的更換，增加了電導(dǎo)作用的有效性。具體方法一方面可增加在線槽的溢流；另一方面可以選擇合適的帶鋼速度，帶動液體的流動，速度的選擇要與電流密度相匹配。

2.2.5 極板長度

極板的長度必然大于來料的最大寬度，但是該長度對于窄料來說可能過寬，由于邊部積聚效應(yīng)，邊部的電流大于中部電流，造成清洗不均。立式電解清洗可加邊緣罩，另一方面可以通過變頻控制控制極板不同部位的電流。

3 總結(jié)

為了能夠達到需要的清洗效果，首先在最初的設(shè)計過程中必須進行綜合考量，進行合理的設(shè)計。同時在后續(xù)的生產(chǎn)中，根據(jù)實際的生產(chǎn)情況來制定合理的工藝規(guī)程，保證脫脂液的清洗效果，保質(zhì)同時高效，以提高整體電解清洗效率，降低生產(chǎn)成本。

參考文獻：

[1] 賈明鏡. 淺論八鋼熱鍍鋅機組脫脂清洗工藝. 金屬材料與冶金工程， 2010年8月， 第38卷第4期：25-28， 31.

篇2

杜橋建設(shè)臨港新城條件日益成熟

產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較好的基礎(chǔ)。工業(yè)方面：杜橋眼鏡經(jīng)過30年發(fā)展，其塊狀經(jīng)濟在全國具有較強的競爭優(yōu)勢；機械、繩纜、工藝品等產(chǎn)業(yè)也具有一定的生產(chǎn)規(guī)模。浙江省化學(xué)原料藥基地已初具規(guī)模，擁有上市公司華海、海翔、待上市公司永太化工、仙琚制藥等一大批骨干企業(yè)。農(nóng)業(yè)方面：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，大力發(fā)展高效農(nóng)業(yè)，已有各類農(nóng)業(yè)合作社20多家，擁有全國最大的西蘭花出口生產(chǎn)基地和發(fā)達的海洋捕撈業(yè)、灘涂養(yǎng)殖業(yè)?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)方面：杜橋鎮(zhèn)是省級中心鎮(zhèn)，商貿(mào)業(yè)、服務(wù)業(yè)有一定的基礎(chǔ)，擁有浙江眼鏡城等各類專業(yè)市場20多家，近年來先后引進了華聯(lián)超市、耀達商場、肯德基、拉芳舍等一批高檔次商貿(mào)服務(wù)業(yè)項目，四星級國際大酒店、浙江國際眼鏡城已開始規(guī)劃建設(shè)。桃渚、上盤集鎮(zhèn)逐步擴大，桃渚國家級地質(zhì)公園和南門坑4A級景區(qū)的旅游業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入實質(zhì)性啟動階段。

區(qū)位交通優(yōu)勢逐漸凸現(xiàn)。隨著臺金高速公路東延線的開工建設(shè)，83省道改建、甬臺溫高速公路復(fù)線、臺金鐵路東延至頭門島港區(qū)、椒江二橋等工程的相繼規(guī)劃建設(shè)，東部區(qū)塊陸上交通條件將得到進一步改善；臺州港臨海(頭門)港區(qū)的開工建設(shè)，將使東部區(qū)塊成為臺州海上交通的重要樞紐。依托陸海大交通，東部區(qū)塊能在更大的范圍、更深的程度承載周邊經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的輻射和影響。

資源空間十分廣闊。東部擁有豐富的灘涂資源，目前已形成紅腳巖、北洋、南洋三大工業(yè)區(qū)及規(guī)劃中的頭門島港區(qū)，總面積約100平方公里，現(xiàn)已開發(fā)10平方公里，其中啟動區(qū)塊部分主要是利用廢鹽田、灰?guī)旌蜑┩繃鷫ㄇ捌谒纬傻奈蠢玫?，目前北洋涂、南洋涂在建圍涂約4.33萬畝。另外，還擁有長達243公里的海岸線。海島資源豐富，有面積500平方米以上島嶼107座，超過1平方公里島嶼5個，達島、白沙、洞港與頭門等處蘊藏著豐富的港口資源，其中頭門港具備2萬噸至5萬噸深水泊位條件。

管理體制不斷創(chuàng)新。2005年。臨海市委、市政府結(jié)合東部“三鎮(zhèn)一區(qū)”的區(qū)域特點和發(fā)展實際，對東部區(qū)域?qū)嵤┝藚^(qū)域調(diào)整和體制創(chuàng)新，設(shè)立東部區(qū)塊黨工委、管委會，并出臺了相應(yīng)的政策措施。賦予管委會對所管理區(qū)域相應(yīng)的開發(fā)事項管理權(quán)、協(xié)調(diào)權(quán)，負責對管理區(qū)域內(nèi)鎮(zhèn)級干部管理、重大基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)籌投資建設(shè)和年度經(jīng)濟指標考核。與此同時，還設(shè)立了臨海港區(qū)管理委員會，負責開發(fā)建設(shè)北洋涂圍墾工程、疏港公路工程和港區(qū)碼頭工程。管理體制的創(chuàng)新，為建設(shè)臨港新城提供了組織保證。

建設(shè)臨港新城的目標定位

總體目標：到2010年，實現(xiàn)經(jīng)濟總產(chǎn)值400億元，工業(yè)產(chǎn)值320億元以上，工商稅收8億元以上，城鎮(zhèn)人口達到13萬人；到2015年，經(jīng)濟總產(chǎn)值達到1500億元，其中工業(yè)產(chǎn)值1000億元以上，重大基礎(chǔ)設(shè)施基本完成，基本建成溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶中創(chuàng)新活力最足、創(chuàng)新環(huán)境最佳、經(jīng)濟活力最強、社會最和諧的現(xiàn)代化臨港新城。

經(jīng)濟發(fā)展要實現(xiàn)臨海經(jīng)濟從“內(nèi)陸時代”向“陸海并舉時代”跨越。抓住溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶開發(fā)的契機，實施“港城聯(lián)動”的發(fā)展戰(zhàn)略，緊緊抓住核心戰(zhàn)略資源――頭門港區(qū)，推進“以港帶產(chǎn)、以產(chǎn)興城”的開發(fā)模式，大力發(fā)展由港航、臨港工業(yè)、港口物流、現(xiàn)代漁業(yè)、濱海旅游等產(chǎn)業(yè)有機組合而成的一種區(qū)域經(jīng)濟，形成東部臨港區(qū)域的“增長極”，推進臨海新一輪經(jīng)濟的高速協(xié)調(diào)發(fā)展。

城市發(fā)展要形成“一城、一港、四區(qū)”的空間布局，“一城”就是由海灣新區(qū)、上盤、南北洋產(chǎn)業(yè)區(qū)和圍涂新區(qū)4個組團而成，形成擁有山、海、湖、港、灣、峽6個典型的城市特色景觀，建成生態(tài)型城市。“一港”即頭門港，要建設(shè)現(xiàn)代化和信息化的深水轉(zhuǎn)運型港口，成為臺州未來的中心港區(qū)之一?！八膮^(qū)”包括杜橋片區(qū)、上盤片區(qū)、洞港產(chǎn)業(yè)區(qū)和紅腳巖產(chǎn)業(yè)區(qū)。其中，杜橋片區(qū)是臨港新城城市發(fā)展的基礎(chǔ)，形成設(shè)施完善、集“居住、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城市設(shè)施服務(wù)”為一體的綜合型城市片區(qū)；上盤片區(qū)依托疏港公路、頭門港區(qū)和白沙灣新區(qū)建設(shè)，發(fā)展成為宜居的生態(tài)型城市居住片區(qū)。

社會事業(yè)要堅持立足現(xiàn)實，把資源條件與社會事業(yè)、勞動力狀況結(jié)合起來，統(tǒng)籌人口、環(huán)境、資源與經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展，優(yōu)先發(fā)展科技、教育事業(yè)，加快推進文化、體育、衛(wèi)生等社會事業(yè)全面發(fā)展，社會文明程度明顯提高，可持續(xù)發(fā)展能力切實增強。

加快臨港新城建設(shè)，爭當“海上臺州”建設(shè)的主力軍

規(guī)劃為先，整體推進新城建設(shè)。規(guī)劃是龍頭，要在《臨海市域總體規(guī)劃》的指導(dǎo)下，在完成《臨海東部區(qū)域空間發(fā)展概念規(guī)劃》、《溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶臨海東部區(qū)塊總體規(guī)劃》的基礎(chǔ)上，加快修編完成《臨海市臨港新城規(guī)劃》、東部商業(yè)業(yè)態(tài)規(guī)劃、南洋涂和北洋涂建設(shè)規(guī)劃，著手編制《溫臺沿海產(chǎn)業(yè)帶臨海東部區(qū)塊產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《臨海東部區(qū)塊船舶產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃》。堅持規(guī)劃高起點、高標準、高要求，主動與臺州市區(qū)和臨海市總體發(fā)展規(guī)劃銜接。遵照“長短結(jié)合、有序啟動、分期實施、整體推進”的開局思路，以南洋工業(yè)區(qū)塊、北洋工業(yè)區(qū)塊、杜橋南工業(yè)發(fā)展區(qū)和杜橋北工業(yè)(機械電子)發(fā)展區(qū)為重點發(fā)展區(qū)域，以臺州港臨海港區(qū)開發(fā)建設(shè)為突破口，大力發(fā)展臨港型產(chǎn)業(yè)，做好各功能區(qū)塊的規(guī)劃調(diào)整，集聚開發(fā)，整體推進。城市建設(shè)近中期以杜橋鎮(zhèn)區(qū)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施和城市服務(wù)設(shè)施為基礎(chǔ)，加大投入，加快建設(shè)，提升杜橋鎮(zhèn)區(qū)的城市服務(wù)功能，遠期以海灣新區(qū)的開發(fā)為重點，最終形成“一港四區(qū)”的城市發(fā)展格局。

增量增質(zhì)，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。加快眼鏡、機械、醫(yī)化等特色產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，積極推進產(chǎn)業(yè)功能區(qū)建設(shè)，加快眼鏡科技園和微小企業(yè)孵化基地建設(shè)，著力打造上規(guī)

模、集約化的眼鏡產(chǎn)業(yè)集聚基地，努力使杜橋鎮(zhèn)成為全國性的集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的眼鏡產(chǎn)業(yè)中心；啟動建設(shè)杜橋北工業(yè)區(qū)，作為機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚平臺，引導(dǎo)企業(yè)從零部件加工向整機制造轉(zhuǎn)變：整合醫(yī)化產(chǎn)業(yè)，鼓勵醫(yī)化企業(yè)與國內(nèi)外大中型企業(yè)合作。積極培育新興產(chǎn)業(yè)，加大招商引資力度，抓住大項目、好項目，把目標瞄準世界500強企業(yè)和國內(nèi)中大型企業(yè)，充分利用東部區(qū)塊的資源優(yōu)勢，重點發(fā)展技術(shù)含量高、產(chǎn)品附加值高的臨港型工業(yè)和裝備制造業(yè)：積極引進汽車及零配件、新型紡織機械、綠色能源工業(yè)、電子、機械等新興產(chǎn)業(yè)項目。扎實推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。進一步做精做強萬畝西蘭花基地、萬畝優(yōu)質(zhì)水果基地、萬畝油茶等優(yōu)勢農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，培育區(qū)域特色高效生態(tài)農(nóng)業(yè)；鞏固提升海洋漁業(yè)，積極穩(wěn)妥發(fā)展遠洋捕撈業(yè)，大力發(fā)展標準魚塘，加快紅腳巖漁港建設(shè)；以桃渚旅游為中心，加快旅游基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，發(fā)展臨港休閑旅游業(yè)。加快現(xiàn)代服務(wù)業(yè)業(yè)態(tài)規(guī)劃編制，明確三產(chǎn)功能區(qū)塊，實施杜橋老城區(qū)“退二進三”：加大三產(chǎn)項目引資力度。大力發(fā)展現(xiàn)代物流、連鎖經(jīng)營、教育培訓(xùn)等新型三產(chǎn)，建設(shè)新興市場，正確引導(dǎo)房地產(chǎn)市場健康發(fā)展。

加快建設(shè)，完善城市功能。近期重點是按照“南拓東進、改老建新”思路抓好杜橋城區(qū)建設(shè)，加快以濱海路為軸線的新區(qū)建設(shè)，不斷提升城市品位，加快建設(shè)杜橋國際大酒店、浙江國際眼鏡城等重點項目，完善、提高城市的服務(wù)功能和承載能力。同時，合理規(guī)劃建設(shè)整個東部區(qū)塊的水、電、汽、路等基礎(chǔ)設(shè)施，重點加快推進城市截污管網(wǎng)工程、臺金高速東延線、83省道改建工程、牛頭山引水工程、南北洋圍涂等各項在建重大工程建設(shè)進度；盡快啟動建設(shè)西湖新水廠、110kV金都變、220kV童燎變等項目，配合做好椒江二橋、甬臺溫高速復(fù)線、甬臺溫鐵路、疏港公路、港區(qū)碼頭等項目的前期工作，爭取早日開工。

篇3

鍍鋅機組的生產(chǎn)工藝流程：步進梁運輸鋼卷鋼卷小車上料開卷機開卷切頭尾焊接入套電解清洗退火鍍鋅鋅層厚度控制（合金化）中間活套光整拉矯鈍化熱風干燥出套（切邊）涂油切分/取樣卷取步進梁運輸打捆和稱重成品庫。

由于鍍鋅機組具有工藝復(fù)雜、設(shè)備多、產(chǎn)品規(guī)格跨度大以及家電板和汽車板表面質(zhì)量要求高等特點，生產(chǎn)計劃編制的好壞，直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。隨著汽車板需求的增加和用戶要求的提高，高強鋼的生產(chǎn)量也在大幅增加，這就使生產(chǎn)組織的難度進一步加大，因此，對鍍鋅生產(chǎn)計劃的編制有很高的要求。

一、鍍鋅機組的工藝特征

帶鋼通過焊機焊接在生產(chǎn)線上連續(xù)運行，為了防止帶鋼在運行過程中出現(xiàn)開焊、跑偏等現(xiàn)象，這關(guān)系前后帶鋼的鋼種，規(guī)格銜接的規(guī)則；

帶鋼要在退火爐內(nèi)經(jīng)歷加熱和冷卻的過程，為了防止帶鋼在爐內(nèi)瓢曲，這關(guān)系到不同鋼種，不同退火溫度的帶鋼連接的規(guī)則；

帶鋼在鋅鍋內(nèi)鍍鋅后通過氣刀的控制來調(diào)整帶鋼表面鋅層的厚度，為了提高鋅層控制的合格率，這要求帶鋼鍍層厚度的連接必須遵循一定的規(guī)則；

對于帶鋼表面不同的鈍化處理方式，生產(chǎn)計劃的編排直接關(guān)系到鈍化方式的切換所帶來的生產(chǎn)成本的高低；

帶鋼在鋅鍋里直接貼著鋅鍋里的沉沒輥運行，沉沒輥由于長期浸沒在鋅液中輥面會產(chǎn)生一定的結(jié)瘤。為了防止沉沒輥輥面的結(jié)瘤在帶鋼表面留下壓痕，前后生產(chǎn)的帶鋼寬度必須遵循一定的原則；

對于兩個不同的產(chǎn)品類型：純鋅和鋅鐵合金產(chǎn)品。生產(chǎn)計劃的安排牽涉到合金化爐的是否投用、鋅鍋的切換以及檢修計劃的安排。

二、鍍鋅計劃編制考慮的主要因素及優(yōu)化措施

1.產(chǎn)品類型

純鋅產(chǎn)品和鋅鐵合金產(chǎn)品的生產(chǎn)切換時需要停機更換鋅鍋。為了減少生產(chǎn)線的停、開機次數(shù)，對同一類型的產(chǎn)品要集中生產(chǎn)。

2.后處理方式

馬鋼2050mm熱鍍鋅機組的后處理方式分為：涂油、六價鉻鈍化和無鉻鈍化。后處理方式的不同牽涉到后處理藥液的準備，涂輥的更換。計劃編排時應(yīng)充分考慮相同鈍化方式的產(chǎn)品集中生產(chǎn)，避免頻繁切換鈍化方式導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。

3.帶鋼規(guī)格

帶鋼規(guī)格的變化，包括寬度和厚度的改變，將影響焊機的焊接、退火爐的加熱能力以及光整機的延伸率。如果規(guī)格跳躍太大，會導(dǎo)致焊機焊接不良以致帶鋼跑偏或者斷帶。因此應(yīng)該根據(jù)各個設(shè)備所能承受的跳變范圍制定出相應(yīng)的規(guī)格跳變規(guī)則。另一方面由于帶鋼在生產(chǎn)運行時要經(jīng)過鋅鍋內(nèi)的沉沒輥、輥涂輥、平整輥，每個輥子都有固定的換輥周期，計劃編制時應(yīng)充分考慮每個輥子的換輥周期。尤其是鋅鍋內(nèi)的沉沒輥在帶鋼由窄變寬時容易把鋅鍋里的鋅渣帶起附在帶鋼表面并在帶鋼表面留下沉沒輥印。因此在每次新更換沉沒輥時先安排1～2個班次的窄規(guī)格產(chǎn)品，待生產(chǎn)線穩(wěn)定后再快速過渡到寬規(guī)格產(chǎn)品，在一個沉沒輥周期內(nèi)，帶鋼寬度盡量由寬到窄安排生產(chǎn)。

4.帶鋼的鋼種

不同的鋼種有不同的成分和退火溫度。如果鋼種變化太頻繁會造成退火爐溫度的高低切換導(dǎo)致爐況不穩(wěn)定、增加能耗，同時也增加了帶鋼在退火爐內(nèi)跑偏和瓢曲的風險。在考慮后處理方式、規(guī)格過渡后，鋼種的變化應(yīng)按照CQDQDDQEDDQDDQDQCQ逐漸過渡，使帶鋼平穩(wěn)地升、降溫避免帶鋼在爐內(nèi)發(fā)生瓢曲。另一方面，不同的鋼種強度不同導(dǎo)致焊接性能不同，因此帶鋼鋼種變化時在考慮退火溫度的同時也要考慮焊接性能。

5.鍍層厚度

通過控制氣刀的壓力、間距等參數(shù)來控制帶鋼的鍍層厚度。帶鋼鍍層厚度的數(shù)據(jù)通過鍍層測厚儀反饋數(shù)據(jù)。如果鍍層厚度發(fā)生變化，運行中的前后帶鋼鍍層厚度的切換不能瞬間完成，必須平穩(wěn)過渡。如果鍍層厚度變換頻繁，致使氣刀參數(shù)頻繁改變，增加鍍層過渡時間，造成鋅液的浪費，也給氣刀的使用壽命造成一定的影響。計劃編制時，在考慮后處理方式、規(guī)格過渡和鋼種過渡后，也要考慮鍍層厚度的平穩(wěn)過渡。

6.涂油方式

鍍鋅產(chǎn)品的涂油方式分為輕涂油、中涂油、重涂油和不涂油四種。通過靜電涂油機的在線、離線使用來控制帶鋼表面是否涂油。帶鋼表面的涂油量通過涂油機的噴頭來控制。為了減少涂油方式的切換次數(shù)，計劃編制時，在考慮后處理方式、規(guī)格過渡、鋼種過渡后和鍍層厚度后，相同涂油方式的鋼卷要安排在一起生產(chǎn)。

7.精細化高檔家電面板、汽車面板的生產(chǎn)組織

家電面板和汽車面板有很高的表面質(zhì)量等級要求，必須進行精心的生產(chǎn)組織。鍍鋅外板一般在換完沉沒輥1～2天后的白班安排生產(chǎn)。在此時，設(shè)備剛檢修完，生產(chǎn)也已經(jīng)趨于穩(wěn)定，一切都在最佳狀態(tài)。在白班生產(chǎn)所有的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備人員都在場，以便進行指導(dǎo)和確認設(shè)備狀況。外板應(yīng)該集中生產(chǎn)，同時應(yīng)該嚴格控制外板生產(chǎn)時的規(guī)格跳躍，做好外板間的過渡銜接。在最寬的外板生產(chǎn)前應(yīng)安排5卷左右寬度大于或等于外板，厚度和鋼種跟外板相近 的帶鋼生產(chǎn)。為了防止外板生產(chǎn)時發(fā)生緊急狀況，在外板生產(chǎn)前應(yīng)安排一組與外板規(guī)格相近，表面要求較低的物料做為備用計劃，以便及時調(diào)整計劃。

三、外部原因的影響

鍍鋅機組的計劃編制受原料供應(yīng)的外部影響較大。如果鍍鋅機組計劃編制在低庫存情況下運行，容易造成過渡料短缺，規(guī)格和鋼種跳變不合理，從而影響生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行，對產(chǎn)品質(zhì)量也造成一定的影響。因此優(yōu)化鍍鋅計劃的編制，首先要優(yōu)化原料供應(yīng)的需求，為鍍鋅計劃編制提供前提保障。

篇4

關(guān)鍵詞：氣刀 帶鋼鍍層厚度控制 模糊控制

中圖分類號：U37 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0129-01

1 帶鋼鍍層厚度控制系統(tǒng)

帶鋼熱鍍鋅所用的主要設(shè)備有鋅鍋、沉沒輥、穩(wěn)定輥以及爐鼻子，還有氣刀及調(diào)節(jié)裝置。在熱鍍鋅生產(chǎn)過程中，帶鋼通過爐鼻子進入鋅鍋中的鋅液進行浸鍍，經(jīng)過沉沒輥后出鋅鍋，再通過穩(wěn)定輥和氣刀，進入冷卻階段。氣刀是帶鋼鍍層厚度控制系統(tǒng)的核心設(shè)備。

下面以某鋼廠熱鍍鋅機組采用CLECIM公司所研發(fā)的氣刀系統(tǒng)為例介紹氣刀系統(tǒng)。氣刀系統(tǒng)主要包括氣刀體、移動和提升裝置等，分別位于鋼帶兩面。氣刀通過4臺交流無刷電機驅(qū)動前、后刀完成的，這樣可以控制氣刀與帶鋼之間的水平距離，以此控制帶鋼表面鍍層厚度。為了對帶鋼表面進行實時監(jiān)測，鋼廠對熱鍍鋅機組配置了鍍層測厚儀。

2 鍍層厚度控制及模型

以鋼廠所采用的CLECIM 公司自行開發(fā)的經(jīng)驗公式函數(shù)模型為例，對鍍層厚度控制系統(tǒng)的縱向平均控制進行分析。該鋼廠所采用的模型經(jīng)驗公式為：

（1）

其中，T為鍍層厚度平均值，G為經(jīng)驗值，k取決于帶鋼鍍層的類型，P為氣刀噴氣壓力，H為氣刀與帶鋼之間的水平距離，L為氣刀唇縫，V為工藝線速度，A為自適應(yīng)系數(shù)。

工藝線速度僅與帶鋼種類等因素有關(guān)，為不可控變量，因此作為擾動量對其進行前饋控制。利用實際測量值與目標厚度相得出差值，并根據(jù)差值計算所需壓力P和水平距離H的補償量。這樣，便構(gòu)成是一個帶有前饋的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)。

在實際情況下，水平距離H調(diào)節(jié)的不當會造成氣流紊亂，最終影響鍍層均勻度。因此在控制過程中，以噴氣壓力為主控制量進行優(yōu)先調(diào)節(jié)。為解決檢測信號的滯后問題使用了Smith預(yù)估器控制方法。其帶鋼鍍層厚度縱向平均控制系統(tǒng)框圖，如圖1所示。

現(xiàn)僅考慮原系統(tǒng)的鍍層厚度縱向平均控制，假定氣刀刀唇平均唇縫值是保持不變的，因此設(shè)計新的控制方案時使用簡化模型：（2），其中a，b，c為參數(shù)。取對數(shù)，取K=1，則模型轉(zhuǎn)化為：使用現(xiàn)場數(shù)據(jù)，則可以寫成：。使用普通的最小二乘算法，求出θ的估計量，并使其性能指標最優(yōu)。以目標鍍層60 g/m2為例，根據(jù)現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)進行參數(shù)估計，得出系統(tǒng)θ估計值為：把參數(shù)估計值代入式（2），得到鍍層厚度估計值并與現(xiàn)場采集的鍍層厚度實際值進行比較，其誤差基本保持在±1 g/m2。

3 模糊控制器設(shè)計方案

帶鋼鍍層縱向厚度控制目標是提高帶鋼縱向的平均鍍層厚度的精確度，噴氣壓力、帶鋼距氣刀的水平距離、工藝段線速度對其鍍層厚度均有影響。基于模糊控制在帶鋼鍍層縱向平均厚度的研究方便，現(xiàn)保持水平距離和工藝段線速度不變，僅考慮噴氣壓力和平均鍍層厚度之間的關(guān)系，并把被控制量的誤差、誤差變化作為模糊控制器的輸入。于是，可以得出基于模糊控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

4 模糊控制系統(tǒng)的仿真與分析

根據(jù)上面分析，使用MATLAB/Simulink所提供的模糊邏輯工具箱，采用圖形界面可視化工具建立模糊控制器和傳統(tǒng)PID控制器進行仿真。現(xiàn)根據(jù)實際情況，設(shè)定帶鋼連續(xù)熱鍍鋅厚度T為60 g/m2，帶鋼線速度V為130 m/min，氣刀與帶鋼水平距離H為12 mm，刀與測厚儀之間的距離為120 m。若工藝線速度為130 m/min，則滯后時間為55 s，加上測厚儀掃描帶鋼時間為25 s，系統(tǒng)總滯后時間為80 s。系統(tǒng)采樣時間為20 s，滯后拍數(shù)為4拍。

5 結(jié)論

在帶鋼鍍層厚度縱向平均控制中，因傳統(tǒng)PID控制器需要非常精確的被控對象數(shù)學(xué)模型和現(xiàn)場多擾動現(xiàn)象，提出了使用模糊PID控制的設(shè)計方案以增強對現(xiàn)場的控制性能。仿真結(jié)果表明，模糊控制器與原控制器相比，調(diào)節(jié)時間短，超調(diào)減小，魯棒性增強。

參考文獻

篇5

【關(guān)鍵詞】 設(shè)計 張力控制 機組協(xié)調(diào)控制 主令速度發(fā)生器

【Abstract】 Continuous Galvanizing Line after cold rolling process is an important manufacturing process， it makes the strip under the hot surface layer of corrosion-resistant zinc film， can significantly extend the scope and lifetime use of the strip. Hot-dip galvanized steel because of its low production cost， wide application， there are broad prospects for development. This paper mainly introduces the automation？system design？and control design of Continuous Galvanizing Line entry section， process section， skin pass section and exit section.

【Key words】 design tension control Line Coordination Control Master Ramp Generator

1 簡介

金屬腐蝕與保護一直是工業(yè)生產(chǎn)中極受重視的傳統(tǒng)課題，每年都有大量金屬制品因腐蝕嚴重而報廢。解決帶鋼防腐問題的重要途徑之一是基板鍍鋅。熱鍍鋅因其耐腐蝕性能良好，使用壽命長且生產(chǎn)成本較低，在建筑、汽車制造、家用電氣、電子技術(shù)等眾多工業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線所使用的基板大部分是未經(jīng)熱處理的冷軋薄帶鋼，而鍍鋅對基板表面質(zhì)量又有較嚴格的要求。鍍鋅過程不能掩蔽帶鋼表面缺陷，否則經(jīng)深加工將會使其暴露和擴大。

2 生產(chǎn)線介紹

連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線是帶鋼在行進過程中被加熱、鍍鋅以連續(xù)生產(chǎn)鍍鋅帶鋼的成套裝備。生產(chǎn)線在退火爐前設(shè)置清洗段，采用電解脫脂，可將帶鋼表面油污完全去除；采用全輻射管還原爐加熱帶鋼，因而鍍鋅層的表面質(zhì)量較好。機組設(shè)置3個立式活套，用于動態(tài)儲存帶鋼，緩沖和調(diào)節(jié)各段之間的生產(chǎn)節(jié)奏，確保機組連續(xù)生產(chǎn)。

機組主要由入口段、工藝段、平整段及出口段4部分組成（圖1）。

入口段：開卷機矯直機剪切機焊機1號張力輥入套。

工藝段：2號張力輥清洗段3號張力輥跳動輥退火爐鋅鍋水淬槽5號張力輥。

平整段：中間活套6號張力輥四輥平整機7號張力輥拉矯機8號張力輥后處理9號張力輥。

出口段：出套月牙剪圓盤剪10A號張力輥檢查臺10B號張力輥涂油機飛剪卷取機。

有些生產(chǎn)線還設(shè)置有剪切段。剪切段裝在機組尾部直接生產(chǎn)各種板材，帶鋼越過卷曲機進入剪切段入口處的活套坑，并經(jīng)機械隊中后通過測厚儀進入矯直機，矯直后的帶鋼由飛剪按設(shè)定的定尺長度和速度剪成單張鋼板。鋼板經(jīng)靜電涂油后在磁力皮帶運輸機和三條無磁皮帶運輸機上分選出成品和次品，成品堆垛到設(shè)定高度和重量便經(jīng)稱重、包裝吊往倉庫。

3 自動化系統(tǒng)構(gòu)成和控制方案

根據(jù)熱鍍鋅工藝要求，熱鍍鋅機組自動化系統(tǒng)須具備如下特點：全數(shù)字化、高速度、高響應(yīng)、高可靠性、免費維護性強；系統(tǒng)兼容性強，開放性好，便于開發(fā)和擴展。

3.1 自動化系統(tǒng)概述

基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)采用SIMATIC S7-400可編程邏輯控制器（PLC），包括機架、電源模塊、中央處理單元（CPU）、信號模塊、接口模塊、功能模塊、通訊模塊等。編程語言包括順序功能流程圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、指令表（STL）、梯形圖（LAD）以及基于連續(xù)功能圖編程語言（CFC）等。

人機接口（HMI）采用Server/Client結(jié)構(gòu)，由1臺服務(wù)器、若干臺客戶機以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。服務(wù)器管理著過程通訊、數(shù)據(jù)存貯以及與客戶機的通訊；客戶機作為操作站，顯示從服務(wù)器發(fā)出的數(shù)據(jù)，接受操作員的輸入，并將它傳送至服務(wù)器。人機接口軟件采用WinCC，包括服務(wù)器版、運行版和開發(fā)版。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用三級架構(gòu)，HMI服務(wù)器與PLC之間通過工業(yè)以太網(wǎng)（TCP/IP，ISO/OSI）進行數(shù)據(jù)通訊，其最大通訊速率為100Mbps；HMI服務(wù)器與客戶機之間通過以太網(wǎng)（TCP/IP）進行數(shù)據(jù)通訊；現(xiàn)場總線采用標準Profibus-DP，其數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6K～12Mbps，傳動裝置配有CBP2通訊模塊與PLC進行通訊。

傳動控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代矢量控制（VC）的代表SIMOVERT MasterDrives 6SE70變頻裝置，主要由整流器、直流母線以及逆變單元三部分組成。逆變單元采用IGBT功率元件；整流器采用帶有預(yù)充電回路的晶閘管三相全控橋，傳動維護工具為Drive ES。為了提高輸出電流將兩臺具有相同額定電流的整流裝置并聯(lián)。制動方式采用能耗制動，用于機組緊急制動情況下系統(tǒng)處于發(fā)電狀態(tài)時產(chǎn)生的能量消耗，以確保直流母線不過壓。

3.2 配置特點

3.2.1 多CPU系統(tǒng)的應(yīng)用

基于熱鍍鋅機組的復(fù)雜性，選擇較高級的CPU416-2作為PLC的中央處理器，并且采用多CPU系統(tǒng)，功能分配如（表1）：

3.2.2 自動化系統(tǒng)的控制功能

熱鍍鋅機組的的功能分成不同的單元，每個單元完成對應(yīng)的功能，結(jié)構(gòu)清晰，易于修改和維護。

（1）機組協(xié)調(diào)控制；機組協(xié)調(diào)控制（Line Coordination Control）主要功能有：操作模式處理；機組啟動和運行聯(lián)鎖條件的檢查確認；操作指令及設(shè)定值的選擇和下達；輔助傳動控制命令的產(chǎn)生；穿帶、甩尾、定位等自動順序控制；傳動的接通、關(guān)斷控制及狀態(tài)監(jiān)視；成組及單獨點動操作；帶鋼位置監(jiān)視等。

（2）主令速度發(fā)生器；主令速度發(fā)生器（Master Ramp Generator）主要功能有：速度和加速度斜坡的產(chǎn)生；根據(jù)機組協(xié)調(diào)控制的設(shè)定進行帶鋼尾部的自動減速以及帶鋼的自動定位；張力的斜坡處理及開卷機、卷取機、活套、張緊輥等的張力控制；靜張力和運行張力的自動處理；帶鋼的斷帶檢測；活套自動位置控制；傳動控制及通訊處理等。

一般來說，每一段均配有主控和順控CPU，機組協(xié)調(diào)控制和主令速度發(fā)生器在同一個主控CPU中實現(xiàn)，因為其功能是緊密銜接的。

（3）順序控制；順序控制（Support and Sequence Functions）的控制對象是與生產(chǎn)線速度、張力無關(guān)的設(shè)備，如電磁閥、恒速電機等。順控CPU將依據(jù)主控命令，對現(xiàn)場設(shè)備發(fā)出動作指令，同時監(jiān)視其反饋信號，并將現(xiàn)場狀態(tài)在HMI畫面上進行顯示。順控CPU還負責除張力計外所有機電一體品的接口。

（4）儀表控制；儀表控制（Instrumentation and control）控制范圍包括清洗段、濕平整及高壓清洗系統(tǒng)、后處理段。I&C主要功能有：溫度、流量、壓力、液位、電導(dǎo)率的控制和監(jiān)視。

（5）物料跟蹤（Material Tracking，MTR）；物料跟蹤（Material Tracking）可實現(xiàn)對其跟蹤區(qū)域內(nèi)運行的所有帶鋼上的特殊點（如焊縫、缺陷等）的精確位置跟蹤及其鋼卷數(shù)據(jù)的精確跟蹤，還能為機組的其他控制設(shè)備激活新的設(shè)定值，并統(tǒng)計匯報機組的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

3.3 速度和張力控制

熱鍍鋅機組的核心控制對象是速度和張力。對處于相同工藝段的成組設(shè)備，要求各設(shè)備的線速度保持同步，即不論處于加速或減速過程中，各設(shè)備的線速度均要一致，為此使用主令速度發(fā)生器，用它的輸出作為所有被控設(shè)備的速度指令，只要控制該工藝段MRG的輸出和變化率，就控制了該工藝段的速度和加速度值。

機組運行模式包括穿帶（THRD）、運行（RUN）、保持（HOLD）正常停止（NS）、快停（QS）、緊停（ES）等；主令控制發(fā)生器將上述信號與“速度和加速度選擇”相結(jié)合，最終產(chǎn)生出按S曲線進行變化的速度信號，以防止不同的響應(yīng)引起的張力波動。這種不同的響應(yīng)是因不同的設(shè)備參數(shù)（如轉(zhuǎn)動慣量等）在加減速開始和結(jié)束時產(chǎn)生的，因此在加減速階段開始和結(jié)束處應(yīng)有光滑曲線進行過渡，這樣才能確保具有平滑的切換特性，從而有效改善張力的控制性能。

為實現(xiàn)帶鋼在機組上的穩(wěn)定傳送，或某一特定的工藝功能，例如平整機的延伸率控制等，工藝對帶鋼在機組中各個位置都有張力要求，這種要求是電氣實現(xiàn)機組張力控制的基礎(chǔ)。張力控制的基本思想是分段張力控制原理，每段使用一個張力控制器。

張力控制器的工作原理：首先計算張力設(shè)定值與張力實際值的偏差，然后經(jīng)適當?shù)目刂扑惴?，將偏差轉(zhuǎn)換為速度補償量疊加到速度控制環(huán)的速度給定上，速度控制環(huán)的速度檢測由電機所帶高精度編碼器完成，速度控制環(huán)的輸出經(jīng)轉(zhuǎn)矩限幅作用于電流控制環(huán)，其輸出最終通過電機轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)。一般張力控制有直接張力和間接張力二種控制方法，使用哪種方法取決于工藝控制要求和機組設(shè)備配置（張力計）。張力計測得的張力實際值在使用前需進行標定和平滑處理。間接張力控制中張力實際值是通過電機轉(zhuǎn)矩間接計算得到的。

3.4 電氣傳動控制

電氣傳動控制分為開卷卷曲控制、張力輥控制和活套控制，每一種控制方法不同。開卷卷曲的控制方法大同小異，都是依據(jù)卷徑大小來計算轉(zhuǎn)矩，并考慮到加減速轉(zhuǎn)矩、摩擦轉(zhuǎn)矩等的補償，來限定電機轉(zhuǎn)矩大小實現(xiàn)恒張力的控制，由于卷徑變化較大，電機可以在弱磁狀態(tài)下工作，有的電機的弱磁深度可以達到3以上。卷徑計算是開卷卷曲控制的基礎(chǔ)，包括轉(zhuǎn)動慣量、轉(zhuǎn)矩限幅等等功能都和卷徑息息相關(guān)。卷徑計算一般采用在開卷機或卷曲機的測速碼盤和一個導(dǎo)向輥碼盤做運算，并根據(jù)原有卷徑和卷徑變化量做加法運算并對計算結(jié)果進行修正得到計算卷徑的。因此必須有一初始的卷徑設(shè)定值。

開卷卷曲在機組運行時為張力控制模式，此時速度環(huán)飽和，控制系統(tǒng)由電流環(huán)進行調(diào)節(jié)，電機處于恒張力狀態(tài)。

張力輥有速度控制和張力控制二種控制方式。在機組中入口段、工藝段、平整段以及出口段均有主令速度輥。在速度控制方式下，要求張力輥組的多個傳動輥的作用力一致，輥的速度要實時保證同步。采用標準的雙閉環(huán)速度控制系統(tǒng)予以實現(xiàn)，速度環(huán)不允許飽和。除主令速度輥以外，其余張力輥均為直接張力控制。將張力調(diào)節(jié)器的輸出疊加到速度設(shè)定上，使速度環(huán)飽和，即速度環(huán)之外為張力環(huán)，張力調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器均為比例積分形式，以此來保證各個傳動輥的轉(zhuǎn)矩輸出一致。

活套卷揚的控制包括有活套小車位置調(diào)節(jié)器、帶鋼張力調(diào)節(jié)器。對于熱鍍鋅機組活套為單電機控制，因此不涉及到以及活套小車同步調(diào)節(jié)器?；钐仔≤囄恢谜{(diào)節(jié)器的核心是行程預(yù)計算器，它依據(jù)活套卷揚的速度，計算出活套到達滿套或空套時所需要的行程值，位置調(diào)節(jié)器將這個值不斷與位置設(shè)定值進行比較，當二者相等時就給出滿套或空套信號，這個信號作用于速度控制器，通過改變?nèi)肟诙嗡俣鹊淖畲笙薹悼刂菩≤囄恢?。無論活套入、出口速度以及活套小車位置如何變化，活套中的帶鋼都必須保持恒定的張力，因此設(shè)有一個直接張力控制器作用于活套卷揚電機。其工作原理為：張力設(shè)定值與實際張力值進行比較，差值經(jīng)比例積分調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后作為轉(zhuǎn)速附加補償，通過調(diào)整卷揚電機速度達到調(diào)節(jié)張力的作用。直接張力的優(yōu)勢在于無須考慮帶鋼厚度、摩擦力、彎曲損失和小車重量等因素對于控制系統(tǒng)的影響。

3.5 平整機的控制

為了消除帶鋼的屈服平臺，獲得良好的帶鋼平直度和合適的帶鋼表面粗糙度，本機組設(shè)置有四輥平整機，而延伸率是平整機的一個重要工藝指標，其控制精度直接與冷軋成品帶鋼的質(zhì)量有關(guān)。所謂延伸率，指的是帶鋼平整后相對于平整前沿長度方向上的增長，公式如下：

式中：

ε為延伸率，

Ientry為帶鋼在平整機入口側(cè)的長度；I_exit為帶鋼在平整機出口側(cè)的長度；V_entry為帶鋼在平整機入口側(cè)的速度；V_exit為帶鋼在平整機出口側(cè)的速度。

平整機入、出口側(cè)各安裝有1個碼盤，分別對每個測量周期的帶鋼長度進行計數(shù)，以此確定帶鋼長度并計算出延伸率實際值。

延伸率控制方式有“軋制力控制”與“軋制力和張力控制”，前者用于厚帶鋼控制，后者則用于薄帶鋼控制，使用哪種模式由操作人員選擇。軋制力控制模式下，延伸率的設(shè)定值與實際值之間的偏差量經(jīng)過轉(zhuǎn)換與限幅處理后作為平整機軋制力的附加設(shè)定值。兩個直接張力控制器在出口和入口區(qū)域保持帶鋼恒張力。如果L2下達的最大軋制力仍然不能達到設(shè)定延伸率，此時可以使用“軋制力和張力控制模式”，延伸率將通過附加軋制力和入出口側(cè)的附加張力進行控制。

平整機在“平整機不投用模式”下將處于打開狀態(tài)，出口張力控制器接通，入口張力控制器關(guān)斷。

3.6 拉矯機的控制

平整段出口設(shè)置有兩彎兩矯形式的拉矯機，其目的是獲得良好板形，改善材料各向異性，消除屈服平臺，阻止滑移線形成。前后張力輥的傳動方式為單獨驅(qū)動，控制方式有延伸率控制與張力控制。張力控制模式下，前后張力輥之間無速度差，為張力輥直接張力控制方式。延伸率控制模式下（延伸率定義同平整機），前后張力輥之間有了因為延伸率而產(chǎn)生的速度差，拉矯機入、出口側(cè)各安裝有1個PLG，分別對每個測量周期的帶鋼長度進行計數(shù)，這樣就可確定帶鋼長度并計算出延伸率的實際值。

3.7 二級計算機

二級計算機控制系統(tǒng)完成從三級計算機系統(tǒng)接收生產(chǎn)計劃和制造標準數(shù)據(jù)，同時配合基礎(chǔ)自動化的跟蹤系統(tǒng)完成生產(chǎn)控制。二級計算機主要功能包括生產(chǎn)計劃的執(zhí)行、生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)的計算和設(shè)定、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、鋼卷數(shù)據(jù)的生成和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的發(fā)送。

二級計算機在接收到生產(chǎn)計劃后，同時接收到了生產(chǎn)順序，在基礎(chǔ)自動化申請鋼卷數(shù)據(jù)時，按計劃生產(chǎn)順序設(shè)定鋼卷數(shù)據(jù)，操作工人可以人工改變生產(chǎn)鋼卷順序，但二級要經(jīng)過基本計算，滿足基本跟換產(chǎn)品規(guī)格要求。二級計算機在設(shè)定生產(chǎn)計劃內(nèi)，包含了制造標準，即二級根據(jù)數(shù)據(jù)庫的基本數(shù)據(jù)和產(chǎn)品規(guī)格，計算該產(chǎn)品的生產(chǎn)控制參數(shù)，如各個張力區(qū)域張力，平整機的控制參數(shù)，圓盤剪控制參數(shù)等等。

二級計算機實施將鋼卷跟蹤和焊縫跟蹤的數(shù)據(jù)影射到二級計算機數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，并且定時采集焊縫跟蹤程序發(fā)送來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將其同焊縫在生產(chǎn)線位置對應(yīng)，這樣在二級數(shù)據(jù)庫內(nèi)就形成了一個同帶鋼位置有關(guān)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，以上數(shù)據(jù)關(guān)系到產(chǎn)品制造過程中的質(zhì)量跟蹤。

二級計算機在接收到基礎(chǔ)自動化發(fā)送來的帶鋼分切數(shù)據(jù)后，設(shè)定下一鋼卷的切割方式，焊縫切割還是分卷切割，在分卷切割時，向基礎(chǔ)自動化設(shè)定每個子卷長度，這樣基礎(chǔ)自動化可以按二級設(shè)定完成分卷，同時二級計算機根據(jù)母卷長度和子卷長度，進行優(yōu)化切割計算保證每個子卷在成品要求范圍內(nèi)，而不會產(chǎn)生廢品卷。

4 結(jié)語

速度和張力是熱鍍鋅機組自動控制中的兩個關(guān)鍵因素，如何提高二者的穩(wěn)定性以及控制精度，對于保證機組的順利運行，發(fā)揮機組的產(chǎn)能，提高產(chǎn)品質(zhì)量有著十分重要的意義。嚴謹?shù)淖詣涌刂葡到y(tǒng)設(shè)計、可靠的控制方案和成熟的自動化產(chǎn)品使得機組電氣系統(tǒng)工作穩(wěn)定、控制精度高，擴展性靈活，完全滿足生產(chǎn)要求，具有極大的推廣價值。

參考文獻：

篇6

關(guān)鍵詞：退火爐燃燒控制 維護

l概述

帶鋼的連續(xù)退火工藝是為了消除帶鋼經(jīng)冷加工過程中產(chǎn)生的硬化，改善帶鋼的機械性能，為下道工序的生產(chǎn)或加工提供保證；帶鋼經(jīng)加熱后全部轉(zhuǎn)變成奧氏體成分，保溫一段時間后，再經(jīng)冷卻，原子晶格完全重組，使帶鋼各方面的性能均得到改善。冷軋廠使用了三種結(jié)構(gòu)的退火爐，而每一種退火爐在其控制系統(tǒng)及達到的效果方面都有其優(yōu)異的一面，也會存在一些不足之處。

2立式退火爐工藝特點

冷軋廠熱鍍鋅線的立式退火爐由大多數(shù)由國外設(shè)計，其控制系統(tǒng)采用了德國西

門子技術(shù)。退火爐從工藝上分為預(yù)熱段，加熱段、均熱段、冷卻段、均衡段、出口段和爐鼻。預(yù)熱段位于退火爐的最前端。通過將爐內(nèi)保護氣體抽出與RTF段燃燒的廢氣進行熱交換后，噴吹熱保護氣體到帶鋼表面預(yù)熱帶鋼。加熱段和均熱段中間有隔板與預(yù)熱段分開。加熱帶鋼到退火溫度，并根據(jù)帶鋼再結(jié)晶的要求保溫一段時間?？梢钥刂萍訜崆€，使溫度適合不同厚、薄規(guī)格的帶鋼加熱需要，不會發(fā)生熱瓢曲，在加熱全硬鋼時，可以關(guān)閉部分加熱區(qū)。冷卻段提供了四個循環(huán)回路，與帶鋼進行熱交換后，退火爐氮氣氫氣氣體被抽出爐腔，通過冷卻水一

保護氣體熱交換器冷卻降溫并最終通過吹風管吹到帶鋼兩側(cè)，將帶鋼冷卻到鍍鋅溫度460℃左右。均衡段和出口段緊接在噴射冷卻段后面，中間有隔板與噴射冷卻段分開。在帶鋼進入鋅鍋前，使用電子輻射管將其保持在需要的溫度。使帶鋼溫度均勻，保持良好的對中性，以恒定的張力進入鋅鍋。爐鼻提供了一個外部絕緣的加熱電阻(裝機功率16kw)用于補償鍍zn／Al期間的熱損失。爐鼻可作角度旋轉(zhuǎn)提升用于鋅鍋一鋅鋁鍋的更換。

3 臥式退火爐的工藝及燃燒控制

冷軋廠原l號鍍鋅線(現(xiàn)已改造為連退生產(chǎn)線)的臥式退火爐由日方中外爐設(shè)計，采用L集散控制系統(tǒng)。RTH段采用的是u型輻射管。退火爐結(jié)構(gòu)如圖2：①廢氣預(yù)熱段(RwP)、②無氧化加熱段(NOF)、③輻射管加熱段(RTH)、④緩慢冷卻段(SC)、⑤氣體噴射冷卻段(GJS)、⑥低溫保持段(LTH)和⑦轉(zhuǎn)向輥段(，IIDS)。主要的燃燒加熱是在無氧化加熱段和輻射管加熱段。

3.1控制級別

其燃燒控制只有l(wèi)級控制。控制模式分兩種：帶鋼溫度控制模式和區(qū)域溫度控制模式。兩種控制模式最終都是經(jīng)過計算后將加熱需求轉(zhuǎn)化成燃氣量的增減來加以控制的。而燒嘴燃燒采用的是雙交叉限幅控制。

3.1.1雙交叉限幅控制

雙交叉限幅控制是用空氣流量控制煤氣流量，用煤氣流量控制空氣流量，二者相互制約形成回路控制。

1)燃料流量由實測空氣流量信號FA算出

限制空氣過剩的燃料流量下限值：B=(100―K3)／100•FA／(p)

不產(chǎn)生黑煙的燃料流量上限值：

D=(100+K1)／100•FA／(p)溫度調(diào)節(jié)器的輸出，即比較燃料流量信號A與B，選擇高的一方求出信號C，再比較信號c與D并選擇低的一方求出信號E，將它當作燃料的設(shè)定信號控制，從而維持最優(yōu)燃燒。具體動作過程如下：在穩(wěn)定狀態(tài)B

2)空氣流量由實測燃料流量信號FF算出：

限制空氣過剩的空氣流量上限值：

F=(100+K4)／100•FF

不產(chǎn)生黑煙的空氣流量下限值：

H=(100―K2)／100•FF

溫度調(diào)節(jié)器的輸出，即比較空氣流量信號A與F，并選擇低的一方，取得信號G，同時比較G與H，并選擇高的一方取K，然后把它乘上變換系數(shù)，空氣過剩系數(shù)，為空氣流量控制的設(shè)定值。關(guān)于參數(shù)Kl、K2、K3、K4的效果：K1、K3：限幅偏置值，防止因空氣流量脈動所引起的燃料流量控制的波動，改善溫度控制的響應(yīng)特性。K2、K4：限幅偏置值，防止因燃料流量脈動所引起的空氣流量控制的波動，改善控制的響應(yīng)特性。優(yōu)點：當控制空氣閥門的氣彤電源故障，計算機模塊故障，助燃空氣系統(tǒng)故障，控制電纜故障，調(diào)節(jié)閥門本身故障等導(dǎo)致空氣調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時，不會出現(xiàn)待空氣系統(tǒng)故障排除后重新點火時引起爆炸的可能，雙交叉限幅控制是一個安全燃燒控制系統(tǒng)。

缺點：1)該斗xL系統(tǒng)為十五年前的DCS產(chǎn)品，由于編程系統(tǒng)軟件和現(xiàn)在的計算機主流操作系統(tǒng)無法兼容，維護維修以及功能的擴充都十分困難，并且編程方法也是極其繁雜，橫河公司早已對該系統(tǒng)進行了換代，現(xiàn)有的備品備件也已無法滿足生產(chǎn)要求。

2)爐內(nèi)氣氛露點偏高，帶鋼易氧化、熱效率較低、能源介質(zhì)消耗大(其中氫的含量高達20～26％)。因NOF段的露點太高，常損壞分析儀。

3)點火時間長，不易成功地完全點火。這是由于長時間生產(chǎn)使用，煤氣管道積塵太多，導(dǎo)致點火時燒嘴的煤氣壓力平衡穩(wěn)定調(diào)整存在一定的難度，且主燒嘴不能單個獨立控制。4)響應(yīng)慢。與現(xiàn)場儀表測量的精度及響應(yīng)快慢有直接的關(guān)系。

改進措施：針對以上缺點對應(yīng)措施如下：

1)可采用當前主流操作系統(tǒng)s7―400系統(tǒng)替換原有的燦xL系統(tǒng)，操作員采用wINcC系統(tǒng)替換原來橫河斗xL的操作站。詳細技改措施可在實施計改前制定。

2)優(yōu)化分析系統(tǒng)。增加分析預(yù)處理系統(tǒng)，采用先進的分析儀。比如采用Teledyne公司的Model3000TA微量氧分析儀，MMY 30型露點分析儀，提高測量精度。優(yōu)化空／煤比，使煤氣充分燃燒，減少過剩氧。

3)定期清潔煤氣管道，總結(jié)點火經(jīng)驗，提高點火效率。

4)換用靈敏性高的變送器。如新增0A爐已使用橫河公司的EJAllOA、EJAl20A等。優(yōu)化采樣系統(tǒng)，定期對采樣系統(tǒng)進行清潔。

4結(jié)束語

熱鍍鋅一鋁生產(chǎn)線立式退火爐燃燒控制系統(tǒng)的成功投運及其穩(wěn)定的運行，彌補了原連續(xù)熱鍍鋅工藝上的不足。提高了加熱效率，大幅降低了能耗，滿足了多種規(guī)格產(chǎn)品的加熱要求，提高了冷軋產(chǎn)品的市場競爭力。

參考文獻

1．韓昭滄．燃料及燃燒．冶金工業(yè)出版社，2006．2

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關(guān)鍵詞：系統(tǒng)優(yōu)化 產(chǎn)品研發(fā)

1、 立項背景

唐鋼冷軋工程是國家十五重點工程，是唐鋼十一五期間發(fā)展的核心工程，是唐鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大項目，該工程共有10條生產(chǎn)線，設(shè)計年產(chǎn)量250萬噸，冷軋工程的建設(shè)填補了唐鋼生產(chǎn)冷軋板材空白，在唐鋼的發(fā)展規(guī)劃中起著重要作用。該項目總投資約30億元人民幣。

其中3#鍍鋅線是冷軋項目的三期工程，由意大利DANIELI公司提供代表世界最先進的鍍鋅技術(shù)設(shè)備，該生產(chǎn)線包括日本三菱公司的焊機、美國BRICMONT公司的爐子、美國英達公司的鋅鍋、德國EMG公司的糾偏系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)計年產(chǎn)量40萬噸。工程從2006年10月開始安裝調(diào)試，并于2007年3月完成功能測試，2007年10月成功生產(chǎn)出第一卷鋁鋅板。生產(chǎn)產(chǎn)品包括CQ、DQ 、DDQ、HSLA鍍鋅（GI）和鋁鋅（GL）冷軋卷，產(chǎn)品規(guī)格為：0.3~1.6mm；產(chǎn)品寬度為：820~1650mm；鋼卷重量為：3~30t。

3#鍍鋅線自投產(chǎn)以來，運轉(zhuǎn)正常、生產(chǎn)穩(wěn)定，充分體現(xiàn)了先進技術(shù)設(shè)備的優(yōu)越性。但隨著國內(nèi)市場需求的變化，1.5~2.0 mm的鍍鋅板、鋁鋅板逐漸走俏，為適應(yīng)市場變化，滿足市場需要，廠領(lǐng)導(dǎo)果斷決定拓寬產(chǎn)品規(guī)格至2.0mm，并及時成立了攻關(guān)組積極開發(fā)新產(chǎn)品，于2008年6月完成了功能測試，實現(xiàn)了新產(chǎn)品研發(fā)。

2 、立題依據(jù)

3#鍍鋅線機械設(shè)備的整體設(shè)計、控制系統(tǒng)的硬件供貨、軟件設(shè)計、現(xiàn)場調(diào)試全部為外方提供，而且外方專家已經(jīng)調(diào)試完畢。自投入生產(chǎn)以來，其鍍鋅產(chǎn)品已經(jīng)達到國內(nèi)一流水平，但是為了適應(yīng)市場變化，拓寬產(chǎn)品規(guī)格，增加產(chǎn)品的競爭力，有很多問題擺在我們面前亟待解決。

要想將產(chǎn)品規(guī)格擴大至2.0mm，首先應(yīng)當解決數(shù)據(jù)通訊、傳輸問題，例如PDI數(shù)據(jù)輸入、二級與一級之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?；其次?yīng)當考慮裝機容量，例如主電機的額定功率、變頻器的功率等；第三解決線控問題，例如張力分配、速度控制、帶鋼跟蹤等；第四應(yīng)當考慮所涉及到的單體設(shè)備的問題，例如焊機、氣刀、平整機等，在解決這些單體設(shè)備與生產(chǎn)線PLC之間的數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，還要保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

3、 總體思路

本項目的目標是研發(fā)3#鍍鋅線的新產(chǎn)品、拓寬產(chǎn)品規(guī)格，實現(xiàn)1.6～2.0 mm鍍鋅板的生產(chǎn)以適應(yīng)市場的需求。

3.1 對焊機進行系統(tǒng)優(yōu)化，以保證超厚板帶鋼的焊縫質(zhì)量。

3.2 對氣刀控制系統(tǒng)的優(yōu)化，以保證超厚基板的鍍鋅質(zhì)量。

3.3對平整機系統(tǒng)的優(yōu)化，摸索出針對不同超厚基板所對應(yīng)的軋制力和延伸率，以保證平整的效果。

3.4 對一級、二級界面的修改。

3.5 對生產(chǎn)線控制系統(tǒng)程序和參數(shù)的改進。

4、 技術(shù)方案

4.1對焊機系統(tǒng)進行優(yōu)化

3#鍍鋅線采用日本三菱公司的窄搭接焊機，原理為電阻焊，使用上、下兩個焊輪用大電流將帶鋼融化，同時使用焊輪后面的碾壓輪將融化的帶鋼壓牢、平整，實現(xiàn)兩卷帶鋼的焊接。

要想實現(xiàn)超厚帶鋼的焊接，必須從多個方面考慮，如焊接電流、焊接速度、焊輪壓力、搭接長度、碾壓壓力、補償量等，通過對正常厚度帶鋼的焊接參數(shù)的研究，逐步測量，反復(fù)試驗，終于摸索出超厚帶鋼焊接時的主要技術(shù)參數(shù)。

實施方案：

（1） 加大焊接電流，觀察測量帶鋼熔化量。

（2） 減慢焊接速度以保證帶鋼充分融化。

（3） 加大焊輪壓力，使焊輪與帶鋼接觸充分。

（4） 增加搭接量，以保證前后兩卷帶鋼的接觸面積。

（5） 加大碾壓壓力，以保證焊縫的質(zhì)量和焊縫的平整度。

（6） 增大補償量，以補償焊接時的帶鋼消耗。

4.2對平整機系統(tǒng)的優(yōu)化

4.2.1 增加減壓模式控制

為實現(xiàn)工藝要求，技術(shù)人員在原有控制程序的基礎(chǔ)上，新增加變量近百個，新添程序段數(shù)處，程序修改多達100處，使得平整機實現(xiàn)了以下內(nèi)容：

(1)在HMI上添加了減壓模式控制選項。

功能：當選擇此按鈕后，可以由傳輸指令發(fā)送到一級PLC控制系統(tǒng)，再由PLC控制系統(tǒng)傳遞到TDC控制系統(tǒng)，經(jīng)TDC處理后，指揮平整機按照控制程序進行預(yù)定方案動作。

(2)在出口主控室和現(xiàn)場控制臺上添加減壓模式控制按鈕。

功能：方便操作工操作，現(xiàn)場操作時可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，主要是焊縫的焊接質(zhì)量，來及時的選擇操作模式。

(3)修改現(xiàn)場人機界面中Protool的設(shè)置。

功能：現(xiàn)場操作時，可以直觀的了解目前選用的控制方式，并且在更換設(shè)置后，可以直觀的看到，避免出現(xiàn)誤操作。

(4)對原有的PLC控制程序進行修改，并添加部分程序，具體操作為：

a 首先根據(jù)預(yù)先添加的現(xiàn)場硬件設(shè)施，進行網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試工作；

b 其次在PLC程序中重新分配地址，與現(xiàn)場建立連接。

c 添加程序。

（5）對原有的PLC控制程序進行修改，并添加部分程序，具體操作為：

a 在TDC程序中建立與PLC的網(wǎng)絡(luò)連接。

b 添加與PLC對應(yīng)點對點的地址。

c 添加TDC程序。

（6）程序完成后，使平整機具有以下功能：

a 操作人員選擇上添加的減壓控制模式后，平整機在運行過程中，能夠自動投入此項功能。

b 當焊縫不減速達到平整機時，平整機并不打開工作輥，而是以一合適的軋制力進行軋制。

c 優(yōu)化完成后的控制系統(tǒng)，保證了平整機運行的穩(wěn)定性。

d 添加并優(yōu)化完成后的控制系統(tǒng)，不能與原控制系統(tǒng)中的控制模式發(fā)生沖突，能夠自由隨意的進行之間的切換。

4.2.2 設(shè)備改造

a 減壓控制模式要求焊機能保證較好的焊縫的質(zhì)量，要求入口段的焊機的焊縫處理裝置必須調(diào)好，所以設(shè)備部門對焊機的焊縫處理裝置進行了設(shè)備改進，調(diào)整了焊縫質(zhì)量。

b減壓控制模式要求液壓系統(tǒng)的精度要高，調(diào)整了HGC液壓缸上伺服系統(tǒng)的控制精度，即調(diào)整伺服閥的流速，并更換高精度的壓力傳感器等。

4.2.3現(xiàn)場電氣施工

添加兩套按鈕，并合理布線；在RIO控制柜中，添加西門子的ET200模塊，并分配地址。

4.2.4 制定平整規(guī)程

系統(tǒng)的優(yōu)化過程中，為了生產(chǎn)出性能合格的鍍鋅卷，我們經(jīng)過多次試驗，逐漸摸索出不同規(guī)格厚度，達到性能要求所對應(yīng)的軋制力及延伸率。

4.3對生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的優(yōu)化

根據(jù) DANIELI 設(shè)計，三期鍍鋅生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格來料厚度限制在0.3mm-1.6mm之間，也就是說只能生產(chǎn)來料厚度在0.3mm-1.6mm之間的產(chǎn)品，也就是說關(guān)于來料厚度大于1.6mm的產(chǎn)品工藝參數(shù)是在設(shè)計中是沒有給出的，同樣，控制系統(tǒng)也不包括和這些規(guī)格相關(guān)的控制軟件，連最基本的從一級、二級界面輸入該規(guī)格的PDI數(shù)據(jù)輸入接口都不存在，控制系統(tǒng)不能對生產(chǎn)線上超厚鋼卷進行跟蹤，控制系統(tǒng)不能準確下達各個設(shè)備的控制參數(shù)，尤其是生產(chǎn)線各個張力點參數(shù)的設(shè)定與優(yōu)化。

4.3.1 原始一級、二級PDI輸入（見圖1）：

黃色部分為輸入的鋼卷信息，在Foreseen Thickness（厚度）一欄中鍵入1.65之后，系統(tǒng)提示錯誤，彈出對話框：數(shù)值超限，最小0.30，最大1.60。

由此可見鋼卷的PDI輸入和一級、二級的數(shù)據(jù)傳輸根本無法實現(xiàn)。

圖1

經(jīng)過對三鍍鋅現(xiàn)場情況進行調(diào)查、實踐，并通過對控制系統(tǒng)進行分析研究，認為開發(fā)1.6mm以上的是可行的。為此，提出并實施了幾種調(diào)試方案，對控制程序進行了根本性地改進。通過改進后，已經(jīng)實現(xiàn)了鋼卷PDI輸入。

4.3.2鋼卷的跟蹤和張力值設(shè)定

經(jīng)過一步一步地修改、調(diào)試，目前，已經(jīng)可以從一級界面輸入規(guī)格，鋼卷跟蹤系統(tǒng)能夠正常跟蹤，通過對控制程序和設(shè)定數(shù)據(jù)進行根本性的改進，達到了自動獲得設(shè)定工藝參數(shù)（包括張力設(shè)定等）的目的，冷試參數(shù)較正常；

在以后的熱試車過程中，又對平整機壓下時的平整機前后張力設(shè)定值進行了重點優(yōu)化。目前，三鍍鋅生產(chǎn)線已經(jīng)能夠按照客戶要求，將1.6mm-2.0mm厚度的基板進行鍍鋅。當然，要生產(chǎn)出一流產(chǎn)品還必須不斷摸索參數(shù)。

篇8

[關(guān)鍵詞]光整機 現(xiàn)狀 程序優(yōu)化

中圖分類號：TM 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0006-01

光整機是熱鍍鋅機組的重要設(shè)備，對鍍鋅后鋼卷表面質(zhì)量和性能有重要作用。長期以來，唐鋼冷軋三鍍鋅光整機突發(fā)性事故較多，嚴重影響了正常生產(chǎn)，急待解決。

1、光整機現(xiàn)狀

①目前光整機系統(tǒng)內(nèi)不存在有帶鋼清零的功能，在程序上未找到，需

要配置新的數(shù)據(jù)庫。

②光整機運行時軋制力偏差大。

③軋制力模式與延伸率模式相互切換過程中波動較大，影響帶鋼表面質(zhì)量。

④光整機許多的報警信息無法真實反映。

⑤偶爾出現(xiàn)的過焊縫光整機不能閉合問題

二、光整機的程序優(yōu)化

①重新標定軋制線，保證光整機軋制過程位置的準確性。

②完善程序?qū)崿F(xiàn)無帶鋼清零功能，并詳細記錄了軋制力清零過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)，便于日后檢查校準。

③對程序進行修改，完善HMI操作界面，增加有帶鋼清零功能。

④完善程序?qū)崿F(xiàn)延伸率清零、軋制力清零功能。對軋制力模式、延伸率模式控制進行程序優(yōu)化，對生產(chǎn)中兩種模式相互切換過程中出現(xiàn)的問題進行處理，并告知操作的步驟與方法。特別是在使用延伸率模式過焊縫過程中，為了避免過焊縫時延伸率控制過程中造成的異常波動，在開始7s先采用軋制力模式控制，帶穩(wěn)定后轉(zhuǎn)為延伸率控制，極大的提高了帶鋼質(zhì)量。

上圖1為程序完善前，軋制力控制切換到延伸率過程中，延伸率變化極不穩(wěn)定。

上圖2為程序完善后，軋制力控制切換到延伸率控制過程中，延伸率、軋制力變化極其穩(wěn)定。

⑤優(yōu)化焊縫過光整機過程中伺服閥的響應(yīng)時間、保護時間、控制斜坡等參數(shù)，使得焊縫過光整機過程中更加穩(wěn)定。最大軋制力改變速率由1000kNps增加到1250kNps，光整機閉合速率由500 kNps增加至1000kNps。目前過焊縫過程中，采用減軋制力模式時，過焊縫過程僅需5s，極大的縮短了未光整長度。具體數(shù)據(jù)見下圖：

上圖3為減軋制力曲線：圖為過焊縫減軋制力過程中由2000KN減到

400KN過程中時間為5S，曲線相當平滑。

⑥增加過焊縫過程中，不同軋制力設(shè)定下，采用不同的減軋制力給定的功能。2500KN以上軋制力，過焊縫過程中減為500KN；2500KN以下軋制力，過焊縫過程中減為400KN，以滿足不同鋼種的工藝要求。

⑦對于以前偶爾出現(xiàn)的過焊縫光整機不能閉合問題，在程序中進行優(yōu)化，在焊縫過光整機5米后，自動啟動閉合命令，以保證光整機過焊縫后的正常閉合。

⑧完善原有保護功能，對光整機各報警值進一步優(yōu)化。

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關(guān)鍵詞: 連續(xù)熱鍍鋅焊機焊輪電磁比例減壓閥

中圖分類號：TG434.1+1文獻標識碼： A

1 概述

馬鋼兩條連續(xù)熱鍍鋅Contionous Hot Dip Ggalvanising Line是躋身于世界最先進生產(chǎn)線的行列，也是馬鋼冷軋十一五建設(shè)的重點項目，主要生產(chǎn)汽車板、家電板、建筑板等產(chǎn)品，以汽車板、家電板為主體的高檔板。我們的焊機是日本TMEIC公司的搭接焊機，在連續(xù)生產(chǎn)的過程中，焊機主要承擔把前后鋼卷焊接起來的功能。在焊機焊接帶鋼時，主要的動作由焊輪和碾壓輪完成。

2 原理及故障分析

自從馬鋼鍍鋅線投產(chǎn)以來三年多，焊機一直工作很穩(wěn)定。在2010年10月份以來，2#鍍鋅線焊機在焊接前測試時焊機操作面板上的焊輪壓力值和標定值相差超出允許范圍，在焊接1.0mm以上帶鋼時情況非常明顯，由此造成焊機報警影響正常焊接。

對以上情況我們進行故障分析：

維護人員根據(jù)焊機機械壓力表完全正常，只是觸摸操作屏上顯示的壓力有誤差的情況，初步判斷是電氣檢測元件出現(xiàn)故障造成該現(xiàn)象出現(xiàn)。首先維護人員對其檢測元件和電路板進行檢測和校驗，發(fā)現(xiàn)一切正常。于是技術(shù)人員針對此問題進一步分析，排除電氣故障，把重點放在氣動系統(tǒng)上焊輪下壓回路上。（參見氣動原理圖）技術(shù)人員開始著重分析焊機上焊輪氣動原理圖上焊輪下壓回路。在焊機焊接時上焊輪下壓分兩種情況1：高壓狀態(tài) 電磁閥2 SV123得電，

1 氣缸 2、3電磁閥 4壓力表5、6減壓閥7電磁比例減壓閥

8節(jié)流閥9壓力開關(guān)10壓力傳感器

圖 上焊輪工作氣動原理圖

電磁閥3 SV121得電，2：低壓狀態(tài) 電磁閥2SV122得電，電磁閥3 SV121得電。在焊接厚度不同的帶鋼時，上焊輪所用到的壓力是不同的。當帶鋼比較薄的時候，是使用低壓狀態(tài)。工作原理是經(jīng)過減壓閥5減壓至0.2MPa的氣源接入氣缸1的有桿腔，另一路氣源經(jīng)比例減壓閥7和減壓閥6減壓至0.37左右（焊機出廠前調(diào)試的壓力值，可能每個焊機都不一樣），接入無桿腔實現(xiàn)低壓狀態(tài)。高壓狀態(tài)則只有比例減壓閥7和減壓閥6起作用，有桿腔直接接大氣。氣動回路被設(shè)計成這樣原因的。當焊機焊接時上下焊輪壓住搭接在一起帶鋼，通過電流融化帶鋼搭接處，把前后兩卷帶鋼連接一起。在此過程中，上焊輪在遇到帶鋼不平整的地方或厚度不均勻的地方會跟著帶鋼的水平高度或厚度時焊輪壓力有波動，上焊輪有微量的上下移動，會造成焊縫某個或某些焊點虛焊。有時當遇到厚帶鋼時，也會因為焊輪壓力不穩(wěn)定造成焊不透或虛焊。為了保證焊接的質(zhì)量，電磁比例減壓閥7會根據(jù)壓力反饋值的電流大小對控制上焊輪的減壓閥6的壓力無級控制從而進行微量調(diào)整壓力，保證焊接時上焊輪壓力保持恒定從而確保高質(zhì)量的焊縫，在生產(chǎn)時不會斷帶。由于此故障是在焊接厚帶鋼時出現(xiàn)，是屬于高壓狀態(tài)下，我們只分析在高壓狀態(tài)下的回路氣動元件閥和缸的動作，來進一步確定產(chǎn)生故障的元件。當高壓狀態(tài)電磁閥2 SV123得電，此回路不接入系統(tǒng)，排除減壓閥5出現(xiàn)故障的可能，所以有可能是氣缸無桿腔那路的減壓閥有問題，也有可能減壓閥后的壓力表準確度有問題，或者它們都有問題，還有一種可能是電磁比例減壓閥有問題。工作人員先檢查壓力表后發(fā)現(xiàn)壓力表指示壓力時候不準確，懷疑壓力表可能有故障。于是維護人員更換新的壓力表，發(fā)現(xiàn)新的壓力表與舊的指示壓力相比較有所降低，但仍然低于設(shè)定值。我們確定減壓閥6發(fā)生故障不能使用，最終更換新的減壓閥。在更換以后情況有些好轉(zhuǎn)。但沒有完全正常，說明還有問題。經(jīng)過分析和研究我們把目標重點鎖定在電磁比例減壓閥7上。此減壓閥是精確控制下焊輪壓力，保證在焊接時焊輪壓力保持穩(wěn)定，起到壓力補償?shù)淖饔?。如果這個電磁比例減壓閥7出現(xiàn)故障，減壓閥6就無法實現(xiàn)準確調(diào)壓，產(chǎn)生生產(chǎn)中的故障。我們判斷這個電磁比例減壓閥的閥芯可能有卡阻，造成不能調(diào)節(jié)和補償焊接時上焊輪產(chǎn)生的壓力波動，才出現(xiàn)上述故障。在更換電磁比例減壓閥7后，按照調(diào)試說明調(diào)好壓力，所有的故障都消失了。

3 處理方法

（1）由于電磁比例減壓閥是精密控制元件，我們沒有條件進行清理和維修，于是更換備件。此處情況特殊，必須將電磁比例減壓閥壓力調(diào)到出廠調(diào)試值，否則焊機無法工作，這個數(shù)值每個焊機不一樣。在更換備件后上述故障完全消失，說明此故障就是電磁比例減壓閥引起的。

（2）加強介質(zhì)的清潔度。由于氣動管道用都是碳鋼管，雖然我們的壓縮空氣是儀表氣，但是還是有水分的，時間長了，銹蝕物越積越多雖然不能對普通的換向閥造成危害，但是對這種比例減壓閥殺傷力是很大的。因此建議在焊機的氣源處增加氣動三聯(lián)件，提高進入焊機介質(zhì)的清潔度，盡量減小雜質(zhì)進入精密元件的機率。

4 結(jié)束語

由于現(xiàn)代化的生產(chǎn)線自動化程度很高，機械、液壓及電氣各專業(yè)知識相互有機融合的程度也比較高。往往一個故障需要幾個專業(yè)的人員全力配合才能分析判斷直到順利解決，這也反映了一個現(xiàn)代化的生產(chǎn)線對維護人員的要求。我們流體專業(yè)人員只有熟悉掌握了液壓和氣動元件的特性和作用，才能獨自或配合其他專業(yè)的人員簡單快捷準確的分析判斷并處理故障。

參考文獻：

[1]姜繼海等 液壓與氣壓傳動 北京：高等教育出版社2002.8

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關(guān)鍵詞：帶頭跟蹤；速度控制；應(yīng)用

1 概述

在一條現(xiàn)代化的連續(xù)帶鋼生產(chǎn)線的自動控制系統(tǒng)中，帶頭跟蹤系統(tǒng)是冷軋機組入口段重要的組成部分。幾乎所有的自動化帶鋼連續(xù)生產(chǎn)線，均需配備精確的帶頭跟蹤系統(tǒng)用于控制產(chǎn)品的質(zhì)量。在冷軋機組中，有些機組（例如熱鍍鋅機組、連退機組）帶鋼來料很薄，一般在0.3毫米到2.0毫米之間。由于來料過薄，又有各種不同的材質(zhì)。入口段雖然有矯直機來矯正帶頭、但是經(jīng)過后面的夾送輥之后，帶頭依舊會發(fā)生上翹和下翹的情況，從而導(dǎo)致帶頭不能正常穿帶。在無人監(jiān)管的情況下，穿帶自動步依舊進行，一旦上翹或下翹的帶頭誤碰到相關(guān)設(shè)備，這時會導(dǎo)致大量的帶鋼堆積在相關(guān)設(shè)備處，嚴重影響生產(chǎn)，同時導(dǎo)致大量的廢鋼產(chǎn)生。等待操作人員發(fā)現(xiàn)堆鋼現(xiàn)象，為時已晚。而要切除大量的廢鋼，費時費力，嚴重影響整條機組正常生產(chǎn)，造成不必要的經(jīng)濟損失。經(jīng)與現(xiàn)場人員的討論及分析，一致同意優(yōu)化帶頭跟蹤系統(tǒng)，一旦發(fā)生堆鋼、誤穿帶或誤碰撞相關(guān)設(shè)備時，系統(tǒng)自動發(fā)出診斷報警提示操作人員去處理帶頭，同時停止相關(guān)的穿帶自動步。進一步起到減少誤穿帶事故的概率、減少大量產(chǎn)生堆鋼的現(xiàn)象、防止帶頭發(fā)生誤碰撞現(xiàn)象、提高生產(chǎn)效率和減少經(jīng)濟損失。

2 帶頭自動跟蹤設(shè)計方案介紹

帶鋼帶頭跟蹤系統(tǒng)是冷軋機組基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)的一個主要的、相對高級的功能。可以實現(xiàn)對在冷軋機組入口段跟蹤區(qū)域內(nèi)運行的所有帶鋼上的精確的位置跟蹤。在一條現(xiàn)代化的連續(xù)帶鋼生產(chǎn)線上，一個優(yōu)秀的帶鋼帶頭跟蹤系統(tǒng)不僅僅可以極其精確地跟蹤在機組中移動的帶頭位置，指揮機組設(shè)備的動作（如抬棍和壓棍），提供整個機組的一個友善的人機界面。

2.1 采集傳動速度

通過建立入口段主控PLC與傳動之間Profibus網(wǎng)絡(luò)，采集到了入口段的開卷機、夾送輥、轉(zhuǎn)向輥和張力輥的速度。經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、單位換算成M/S.同時計算出每一個掃描周期內(nèi)輥子所轉(zhuǎn)動的距離。為今后計算出帶鋼帶頭所走的距離提供必要的數(shù)據(jù)。

2.2 采集入口段光柵信號

入口段的光柵信號在入口帶頭跟蹤系統(tǒng)中起著重要的作用，既可以修正帶頭的實際位置又可以檢測是否存在帶鋼。

2.3 分配入口各段距離

根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，首先定義一個零點位置，一般來說選用入口剪刀為參考零點。依次測量出入口段各設(shè)備到入口剪的實際距離。同時我們采集了帶頭剪切信號、來自HMI和L2的剪切命令、手自動切換模式等重要信號。

2.4 帶頭跟蹤系統(tǒng)

通過采集各類信號，經(jīng)過巧妙邏輯組合。我們計算得出了入口帶頭實際所走的行程，通過與工控機的通訊，將跟蹤的結(jié)果顯示在HMI畫面上。

3 帶頭自動跟蹤及速度控制實現(xiàn)

3.1 編碼器在帶頭跟蹤的應(yīng)用

編碼器在機組運轉(zhuǎn)期間，隨著工作輥的轉(zhuǎn)動，所綁定的編碼器可以生成連續(xù)的脈沖信號。通過對脈沖進行連續(xù)的累積計數(shù)，可以描述帶鋼相對于工作輥的移動距離。通常，對于開卷機，帶鋼跟蹤系統(tǒng)使用安裝在速度輥上的編碼器。對于安裝在開卷機和轉(zhuǎn)向輥上的脈沖生成器的脈沖測量精度（分辨率），其經(jīng)驗值分別為±0.1%和±1%。這些測量誤差的產(chǎn)生是由于帶鋼在輥上出現(xiàn)的不期望的滑動。在帶鋼正向牽引輥上存在負滑動，反之，在帶鋼反向拖曳輥上存在正滑動。

為了實現(xiàn)精確的帶鋼帶頭跟蹤，在機組入口段的重要位置處都安裝有光柵探測器，用于執(zhí)行必要的帶頭跟蹤同步。帶頭跟蹤同步可以修正編碼器的累積誤差和帶鋼在工作輥上所發(fā)生的滑動誤差。

3.2 帶鋼步長計算

通過讀取對應(yīng)傳動編碼器的值，比較上一個掃描周期編碼器的值與當前編碼器的值，我們判斷出帶鋼向前或向后。同r每0.5S讀取一個所選傳動的速度值，計算出0.5S內(nèi)傳動所走的距離，通過不斷的累加傳動所走的距離，即可得出帶鋼所走距離。我們將入口剪做為零點，入口剪到開卷機為負值，入口剪到焊機為正值。當開卷機開始開卷的時候，將帶鋼的位置初始化，對應(yīng)的傳動一動，即可得出帶鋼實際位置，每到一個光柵，實現(xiàn)一次實際位置校正。帶鋼跟蹤系統(tǒng)將使用安裝在開卷機或轉(zhuǎn)向輥上的編碼器來計算步長：

其中：StepLength：帶鋼步長；：一個帶頭跟蹤程序的循環(huán)周期內(nèi)編碼器反饋值的變化量Δ=New-Old

New：當前周期所獲得的編碼器的位置反饋值。Old：上一周期所獲得的編碼器的位置反饋值。Li： 脈沖長度。單位脈沖的長度。脈沖長度是脈沖發(fā)生器的特征值，其值必須連續(xù)的發(fā)送到帶鋼跟蹤系統(tǒng)的CPU。

3.3 入口段的帶頭穿帶速度控制

入口段有三個速度控制器，對于入口段的三個部份，即公共通道（從2號轉(zhuǎn)向夾送輥到入套），上通道（從1號開卷機到2號轉(zhuǎn)向夾送輥），下通道（從2號開卷機到2號轉(zhuǎn)向夾送輥）。圖1是入口段單通道帶頭穿帶速度控制曲線。

上通道開始上卷、穿帶。當帶頭穿到剪刀位置停止，開始帶頭剪切。在完成帶頭剪切后，啟動帶頭到焊機的定位。并將帶頭停在焊機。

4 帶頭自動跟蹤優(yōu)化設(shè)計

4.1 帶頭跟蹤優(yōu)化方案

在實際的冷軋機組的生產(chǎn)中，由于種種原因造成帶頭誤穿帶的現(xiàn)象。我們優(yōu)化了入口段穿帶速度控制系統(tǒng)和帶頭跟蹤系統(tǒng)。兩者巧妙的優(yōu)化結(jié)合，把誤穿帶的損失降到了最小程度。

帶頭跟蹤距離誤差計算：

=S1-S2/S1%

：帶頭實際位置誤差值；S1：光柵修正帶頭位置；S2：帶頭跟蹤系統(tǒng)計算值。

如果值小于15%，那么我們一般認為是正?，F(xiàn)象。入口段穿帶自動步正常運行。

如果值大于等于15%，那么我們一般認為是異?，F(xiàn)象，極其有可能是帶頭與設(shè)備碰撞或穿入到機械縫隙中等異?，F(xiàn)象，造成了生產(chǎn)安全隱患。這時我們向入口穿帶自動步發(fā)出一個制動停止命令，進而避免損失過大。與此同時通過HMI畫面發(fā)出診斷報警，提醒操作人員人工檢查帶頭是否異常。從而實現(xiàn)了自動檢測誤穿帶的功能。

4.2 帶頭跟蹤制動距離的計算

帶鋼從移動到停止，必須估算實際行程（制動距離）。這個制動距離取決于目前運行的實際速度、最大制動減速度以及在發(fā)出制動命令時系統(tǒng)所處的狀態(tài)：加速、減速、恒速。

在定位開始時，首選產(chǎn)生一個檢查，檢查定位設(shè)定是否大于最小的制動距離。如果是就發(fā)出一個“快?！辈僮髅?。

下面介紹在各種不同情況下的帶頭跟蹤制動距離計算：

5 結(jié)束語

在沒有優(yōu)化帶頭跟蹤之前，穿帶在無人監(jiān)管的情況下，一旦發(fā)生誤穿帶，會導(dǎo)致大量的堆鋼，產(chǎn)生大量的帶頭廢料，人工處理誤穿帶費時費力，同時會有損壞相關(guān)設(shè)備的可能性。

當優(yōu)化帶頭跟蹤系統(tǒng)后，帶頭跟蹤值遠遠大于實際值后（15%），相關(guān)的穿帶自動步停止，給操作工報警提示，人工干預(yù)穿帶。排除了安全隱患，保護了相關(guān)設(shè)備，節(jié)約了穿帶時間，大幅減少了帶頭廢料的產(chǎn)生，提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟價值。優(yōu)化后的帶頭跟蹤系統(tǒng)已在上海寶山鋼鐵股份有限公司及其下屬的不銹鋼分公司熱鍍鋅機組上成功使用。經(jīng)過長時間考核和檢驗，是一個精準、高效、可靠的系統(tǒng)。

參考文獻