R1轧机新增AGC油缸控制系统的研究与应用.pdf

问题研究第42 卷2 0 2 4年第2 期（总第2 30 期）R1轧机新增AGC油缸控制系统的研究与应用谢华云（新余钢铁集团有限公司，江西新余338 0 0 0）【摘要】介绍了热轧158 0 产线R1轧机新增AGC油缸控制系统，使得轧机刚度可以通过标定检测，掌控轧机状态；AGC响应速度快，轧机调平精度高，有利于改善R1轧机板形，对后续R2轧机和精轧机的轧制稳定性，板形控制、产品质量都大有改善。【关键词】R1轧机；AGC油缸；板形控制Research and Application of Added AGC Cylinder Control Systemof R1 Rolling MillXieHuayun(Xinyu Iron&Steel Co.,Ltd.,Xinyu 338000,Jiangxi,China)Abstract JThis paper introduces the added AGC cylinder control system on R1 rolling mill of 1580mm hot rolling line,sothat the rigidity of the rolling mill can be detected through calibration and control the state of the rolling mill.The fast responsespeed of AGC and the high leveling accuracy of the rolling mill are conducive to improving the profile of the R1 rolling mill,andthe rolling stability,profile control and product quality of the subsequent R2 rolling mill and finishing mill are greatly improved.Keywords Rl rolling mill;AGC cylinder;Shape control1前言热轧158 0 产线轧制产品板形质量不佳，对工装设备损坏较严重，造成轧机的出、人口侧导板基本都撞坏，很难正常使用。特别是粗轧R1轧机的板形一直不好，主要原因是R1轧机机械压下间隙比较大，由于压下量大，轧机两边偏差较大，R1轧机轧出来的板形弯曲比较明显，影响R2轧机和精轧机的轧制稳定性和产品质量。轧机的调整量变化比较大，经常出现预调不准确等现象，精轧机板形难以控制，严重时出现堆钢等恶性事故。由于板形和轧制的不稳定等因素造成热轧线每月将近40 块废品，并且造成了大量的故障时间，损失非常大，技术改造迫在眉睫。2技术改造项目内容R1轧机AGC技术改造项目采用技术方案为：取消R1轧机压头装置，在原有压头装置位置新增AGC油缸，并增加相应压下螺丝与AGC油缸之间的连接承压件。新增AGC油缸与原有的电动压下系统一起完成轧机辊缝调整。通过位置和压力控制调整辊缝间隙，提高中间坏的厚度精度，减小中间坏长度方向上的镰刀弯，同时用于辊缝调零，轧辊压靠卡钢时的回松，可在轧制负荷状态下调整，每侧压下油缸都装有内置式位置传感器，用于检测油缸的位置。3新增AGC原理与实施R1轧机是两辊轧机，本次改造在压下丝杆和上工作辊轴承座之间增加AGC压下油缸，使R1轧机的压下方式改为电动EGC+液压AGC（上置式），这样可以对板形实现动态调整和控制，可以更好地控制板形，保证板形质量。R1轧机增加AGC控制系统，其新增设备结构尺寸和功能完全和现有设备匹配，轧机、压下丝杆和轧辊轴承座等设备不用改动。本项目利用4天大修时间改造完成，具体实施如下：（1）取消R1轧机原压头装置，在原有电动压下基础上增加AGC油缸。AGC油缸布置在原压头装置位置，增加集油箱、防护罩、保护罩、凹面垫、凸面垫、滑座及连接承压件。AGC油缸缸底卡在轧辊轴承座的槽中，缸体两侧把合衬板，与牌坊窗口上的滑板配合，防止油缸旋转。活塞杆芯部装有凸面垫，与把合在压下螺丝端部的凹面垫组合，传递压下力。（2）A G C液压阀组油源利用原有粗轧伺服液压站油源，液压站及控制系统不变。液压阀组包18问题研究第42 卷2 0 2 4年第2 期（总第2 30 期）括所有需要的液压阀，过滤器，压力检测元件，球阀，管道，支架，端子接线箱等设备。液压阀组设计为箱式结构，布置在地面机械设备旁或轧机牌坊侧面。油缸采用低磨擦伺服缸进口密封，传感器内置，在最高点设置放气阀，压下装置采用稀油循环润滑。（3）新增加两个AGC油缸（含凹凸面垫、防尘罩等）、两套控制阀组、两套蓄能器组、重新加装控制管路。4AGC逻辑控制调试4.1正常轧制每个机架的传动侧和操作侧各设有1台AGC液压阀组，每台AGC液压阀组上设有两台伺服阀，用于AGC油缸轧制控制。4.2可控快抬正常工作时，AGC油缸通过伺服阀排油，实现快速抬升。4.3不可控快抬出现事故时，AGC油缸通过卸荷阀排油，实现快速抬升。动力源、伺服阀故障时，AGC油缸互锁。4.4工作行程控制每台AGC油缸各设1台位移传感器和1个行程开关，用于AGC油缸工作行程的检测及AGC控制。当AGC油缸的活塞距缸盖小于5mm时，AGC油缸可控快抬。4.5设置压力传感器每台AGC油缸上各设置两台压力传感器，一台用于活塞侧，一台用于活塞杆侧，功能是检测AGC油缸内的压力并进行AGC控制。4.6液压功能控制（1）联锁条件：AGC伺服液压站启动前，伺服阀必须送电；AGC控制投入前，AGC伺服液压站工作必须正常。（2）控制要求：AGC油缸工作过程中，轧机传动侧与操作侧AGC油缸速度同步；传动侧和操作侧AGC油缸既能单动又能联动，即两侧的伺服阀既能联合控制又能单独控制；轧制力超过标定值时，AGC油缸快卸。其他控制要求由电气设计部门按轧制工艺要求及液压AGC功能要求设计。4.7仪表检测和程序控制仪表检测原件有4个压力传感器、4个伺服阀、2 个比例阀、2 个位移传感器，分别做桥架放电缆从现场接线箱接入TDC柜SM500模块。西门子公司调试时预留了部分R1轧机AGC控制程序，但由于改造前只有EGC控制，且预留位移传感器程序为SONY品牌，与新增MTS品牌位移传感器控制程序有很大区别，连锁较复杂，各个参数、辊缝分配、连锁控制、标定等程序都得重新编写调试，工程量较大。（1）选择两个MTS位移传感器模块，连接各个报警环节。新增AGC油缸最大行程为50 mm，设置辊缝时，AGC预设辊缝将留最大行程的一半（2 5mm）分配给AGC动作，AGC辊缝的判断值和逻辑分别重新计算。（2）4个接近开关、4个电磁截止阀、2 个电磁溢流阀分别接人轧机两侧远程ET200站，两侧分别设置两组伺服阀，HMI画面有1、2、1+2、2+1四种控制模式。难点在于四种模式状态下的卸荷阀和截止阀的控制上，经过反复的调试，四种模式功能全部实现（3）改造前采用EGC控制辊缝标定，有时一侧辊缝贴不严，只能将标定力改的很小后，手动选择标定完成，标定完后，经常出现辊缝卡死打不开的情况，只能选择回松装置一点一点打开辊缝，标定耗时长且标定零辊缝不准确，轧制时版形失控。改造后，标定程序重新选择，采用2 7 个步骤的EGC+AGC联动顺控标定，辊缝压靠时AGC缸动作，接触位置标定力可达到8.1MN，弹性标定可达到15MN，零辊缝非常可靠。（4）由于R1轧机间隙大，原有的上台下压动作消除间隙程序欠完善，后续生产过程中仍出现了多次R1轧机缝设定不到位引起的故障甚至产品报废。由于二级模型控制随着温度的不断变化，须重新计算TakeOver设定值，在设定辊缝和待机状态下，现场能听到EGC抱闸不停的动作，程序设定3mm范围内由液压油缸动作，电动EGC不动作，后续程序得到完善，设定正常。经过长达一周左右的时间，一边生产一边摸索调试，所有控制逻辑程序得到完善，新增AGC项目取得圆满成功。5改造前后对比图1是改造前后R1轧机的PDA曲线，其中图1（a）是改造前R1轧机的PDA曲线，两侧辊缝偏差达到9 mm，最大时达到14mm，标定时只能将两侧偏差放的很大，由于一侧未完全压靠贴严，标定轧制力达不到，压下电机电流频繁达到最大限幅19问题研究第42 卷2 0 2 4年第2 期（总第2 30 期）值（48 0 A），只能手动选择标定进行下一步，这样一来标定零位就不可靠，两侧轧制力偏差大，第一道次咬钢时有2 4mm的弹跳，轧制时操作工手动操作来回调整，板形很不稳定。图1（b）是改造后R1轧机的PDA曲线。R1轧机加入AGC控制后，标定及轧钢时EGC位置锁死不动，标定时由AGC动作来弥补消除轧机的辊子轴承座、枕头、垫板、小车等间隙，轧制时通过AGC来实时补偿修正辊缝，调整量在1.5mm以内，AGC响应速度快，轧机调平精度高，有利于改善R1轧机板形，R1轧机板形好，对后续R2轧机、精轧机的轧制稳定性，板形控制、产品质量都得到了大幅度改善。(a)（a）改造前；（b）改造后图1改造前后R1轧机的PDA曲线6结论项目经大修投产后，提高了粗轧工艺的稳定性，提高了新钢热轧158 0 卷板的质量。经过2 年的有效稳定运行，达到了预期的效果。（1）通过R1轧机AGC技术改造，可以实现对辊缝间隙的控制，有效提高中间坏的厚度精度和减小中间坏长度方向上的镰刀弯，从而提高产品质量。上接第16 页4.4应用效果实践证明，使用CI电子式水处理器即电磁法对洗车机入水口的市政水源进行软化处理效果最佳。经过近一年的连续工作情况分析，未在列车外表发现明显黄斑，经更换后的水处理器适应性强、维护成本低、工作寿命长、运行平稳、可靠性高。5结语本次列车自动清洗机软化水处理装置改造研究是根据实际设备运用中存在的问题而设计的一种升级改造方案，方案中采用成本对比分析，可行性分析、处理效果对比的方式，具有很高的可靠性与说服力。同时，针对AWE型列车自动清洗机软化水处理装置运行过程中存在易损坏、维护成本高（2）新增AGC油缸控制与原有的电动压下系统一起完成轧机辊缝调整，控制轧辊的位置和压力，提高轧制稳定性和生产效率。（3）通过提高产品质量和生产效率，降低了生产成本。（4）提高了设备的稳定性和可靠性，减少故障率，降低维护成本，延长设备的使用寿命。（2 0 2 3-0 6-2 0 收稿）的问题，设计了一种升级改造方案，并对改造方案可行性分析及效果评估。方案实施后，列车清洗机软化水处理装置工作寿命延长、维护成本降低。该系统不仅具有良好的推广价值，还可改变传统的离子交换法带来的各种工作不便，有效实现了降本增效这一理念。参考文献：1】林纬，李吉敏，汪威，等.脉冲电场电化学软化水协同特性分析 J.高校化学工程学报，2 0 2 3，37（2）：293-301.2】周志勇.水循环系统在地铁列车自动清洗机中的应用 J.江西建材，2 0 16，19 3（16）：2 7 2，2 7 4.（2 0 2 3-0 6-2 8 收稿）