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摘要：文章通过分析粗轧可逆轧辊在轧钢过程中主要控制功能，提高粗轧厚度控制精度，对轧钢设计有着很大参考价值。
关键字：可逆轧辊；主速度；微张力
中图分类号：TG335.11 文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2011） 06-0000-01
Hot Strip Rough Rolling Reversible Roll Control Functions Research
Zhuang Ningning,Li Lei,Ding Mengyi
(Automation Department,Shandong Laiwu Steel Group,Laiwu271104,China)
Abstract:This paper analyzes the rough rolling reversible roll in the process of reversing the main control functions,improve the control accuracy of the thickness of rough rolling,rolling design has a lot of reference value.
Keywords:Reversible roll;Main speed;Micro-tension
莱钢1500宽带钢粗轧区的任务是把出炉的钢坯经过高压水除鳞，经E1/R1轧制，热卷箱卷取中间带坯并开卷、带坯头尾调换后输送到精轧区。加热好的坯料，由出钢机托出放到出炉辊道上，经粗除鳞箱除去炉生氧化铁皮后，由辊道送往E1、R1组成的可逆粗轧机组轧制（可逆轧制3～5道次）。R1采用四辊可逆轧机，轧机本体具有较高的刚度，能够提高中间坯的厚度精度和板形质量。为缩短车间长度，在R1末道次粗轧机组具有与热卷箱连轧连卷功能。
一、可逆轧辊主要控制功能
（一）R1的主速度控制。当粗轧区各种联锁条件都满足后，选择自动或半自动控制，此时每块钢的轧制道次数及各道次的咬钢速度、轧制速度、抛钢速度设定值由过程机或HMI设定。速度设定的内容有：轧机的咬（抛）钢速度的设定和轧制速度的设定。在工艺和设备允许的情况下，希望以尽可能快的速度进行轧制，以提高生产率。
两种设定方式：手动方式和自动方式。
手动方式由操作工在HMI画面上指定。
自动方式下，轧机的咬（抛）钢速度由工艺部门制定（在HMI画面设定）。咬（抛）钢速度确定后，轧机轧制速度按下式进行设定：
VR1（I）＝R1_SPEED_IN*（1+K）
式中：VR1：R1轧制速度
R1_SPEED_IN：R1咬钢速度
K：比例常数
对于电机来说，其允许的速度范围有一定的限制，所以轧制速度还应满足下式：
Vmin≦VR1（j）≦Vmax，式中：Vmin、V max，分别为轧机速度的上下限。
在不同时刻送出R1的速度设定值。在钢坯还未到来时，轧机以空转速度（爬行速度）运行；当钢坯使VE1前的热金属检测器HMD ON 时，R1开始以咬钢速度运转，准备把钢材咬入；当钢材咬入到R1时，此时设立两个软件定时器，一个叫开始加速定时器设为Ta1，一个叫开始减速定时器设为Td1。开始加速定时器所设的时间很短，当R1负荷继电器信号ON即R1咬入钢坯延时Ta1后升速至轧制速度运行。开始减速定时器设置的目的是保证在钢材尾部离开R1轧机时，其速度恰好等于抛钢速度，当开始减速定时器时间到时，送出抛钢速度直至抛钢。当R1负荷继电器信号OFF时，R1减速为零。然后立即进行R1 APC和R1前后推床位置APC定位控制，在APC定位完成后，R1准备偶道次反向轧制并升速至反向咬钢速度信号且以此速度运转，当钢材从反方向又进入R1时，这时和正方向相同，同时为反方向设立Ta2和Td2（每道次二者数值不同），当钢材在反方向离开R1时，VE1侧压APC完成，R1压下APC完成，R1前后推床位置APC完成，此时R1又进行正方向轧制，情况又和第一道次完全一样，如此循环。
R1轧机的速度曲线（以轧制三道次为例）如图1：
（二）微张力控制。VE1立辊轧机和R1可逆轧机进行奇数道次轧制时形成连轧，在R1偶数道次轧制时VE1立辊打开空过，在R1和VE1连轧时，以R1轧机速度为基准，根据秒流量相等的原则，对VE1进行速度设定和调节。即
VVE1=（1-ε）VR1
其中：ε--压下率（0<ε<1）
微张力控制的关键，在于如何去比较准确地检测出张力，并能保证一定精度，然后再去对张力进行控制。粗轧区VE1、R1双机架连轧微张力控制的方法采用头部力臂记忆（轧制力轧制力矩比记忆）的方法，由于张力对轧制力及轧制力矩的影响不同，而温度对轧制力及轧制力矩的影响基本相同，因此采用轧制力轧制力矩比法后可消除温度波动对张力控制的影响。
E1、R1轧机微张力如图2：
图2：粗轧E1、R1轧机微张力控制示意图
（三）R1轧机辊缝的APC功能。自动位置控制（APC）系统是指在指定的时刻将控制对象的位置自动地调节到预先由过程机或是HMI给出的目标值上，使调节后的位置与目标值之差保持在允许的误差范围内。
R1轧机辊缝空载设定采用两种方式：
1.手动设定：根据轧钢经验，通过键盘将辊缝设定值输入计算机作为给定值。
2.自动设定：（1）由计算机根据坯料的有关参数（道次、压下量、温度、钢种等）采用内存中查表的方法选取合适的辊缝设定值。（2）由计算机根据坯料的有关参数离线计算后将计算出的各道次辊缝值做为设定值。
二、结束语
根据该系统运行的实际效果看，该控制系统合理，控制先进，功能丰富，运行安全稳定可靠，很好地完成了带钢的厚度控制，确保了生产的顺行，取得了极好的经济效益。该自控系统具有一定的自扩展、自学习功能，在本行业及其他相关行业具有很高的推广价值。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键字：可逆轧辊；主速度；微张力
中图分类号：TG335.11 文献标识码：A文章编号：1007-9599 （2011） 06-0000-01
Hot Strip Rough Rolling Reversible Roll Control Functions Research
Zhuang Ningning,Li Lei,Ding Mengyi
(Automation Department,Shandong Laiwu Steel Group,Laiwu271104,China)
Abstract:This paper analyzes the rough rolling reversible roll in the process of reversing the main control functions,improve the control accuracy of the thickness of rough rolling,rolling design has a lot of reference value.
Keywords:Reversible roll;Main speed;Micro-tension
莱钢1500宽带钢粗轧区的任务是把出炉的钢坯经过高压水除鳞，经E1/R1轧制，热卷箱卷取中间带坯并开卷、带坯头尾调换后输送到精轧区。加热好的坯料，由出钢机托出放到出炉辊道上，经粗除鳞箱除去炉生氧化铁皮后，由辊道送往E1、R1组成的可逆粗轧机组轧制（可逆轧制3～5道次）。R1采用四辊可逆轧机，轧机本体具有较高的刚度，能够提高中间坯的厚度精度和板形质量。为缩短车间长度，在R1末道次粗轧机组具有与热卷箱连轧连卷功能。
一、可逆轧辊主要控制功能
（一）R1的主速度控制。当粗轧区各种联锁条件都满足后，选择自动或半自动控制，此时每块钢的轧制道次数及各道次的咬钢速度、轧制速度、抛钢速度设定值由过程机或HMI设定。速度设定的内容有：轧机的咬（抛）钢速度的设定和轧制速度的设定。在工艺和设备允许的情况下，希望以尽可能快的速度进行轧制，以提高生产率。
两种设定方式：手动方式和自动方式。
手动方式由操作工在HMI画面上指定。
自动方式下，轧机的咬（抛）钢速度由工艺部门制定（在HMI画面设定）。咬（抛）钢速度确定后，轧机轧制速度按下式进行设定：
VR1（I）＝R1_SPEED_IN*（1+K）
式中：VR1：R1轧制速度
R1_SPEED_IN：R1咬钢速度
K：比例常数
对于电机来说，其允许的速度范围有一定的限制，所以轧制速度还应满足下式：
Vmin≦VR1（j）≦Vmax，式中：Vmin、V max，分别为轧机速度的上下限。
在不同时刻送出R1的速度设定值。在钢坯还未到来时，轧机以空转速度（爬行速度）运行；当钢坯使VE1前的热金属检测器HMD ON 时，R1开始以咬钢速度运转，准备把钢材咬入；当钢材咬入到R1时，此时设立两个软件定时器，一个叫开始加速定时器设为Ta1，一个叫开始减速定时器设为Td1。开始加速定时器所设的时间很短，当R1负荷继电器信号ON即R1咬入钢坯延时Ta1后升速至轧制速度运行。开始减速定时器设置的目的是保证在钢材尾部离开R1轧机时，其速度恰好等于抛钢速度，当开始减速定时器时间到时，送出抛钢速度直至抛钢。当R1负荷继电器信号OFF时，R1减速为零。然后立即进行R1 APC和R1前后推床位置APC定位控制，在APC定位完成后，R1准备偶道次反向轧制并升速至反向咬钢速度信号且以此速度运转，当钢材从反方向又进入R1时，这时和正方向相同，同时为反方向设立Ta2和Td2（每道次二者数值不同），当钢材在反方向离开R1时，VE1侧压APC完成，R1压下APC完成，R1前后推床位置APC完成，此时R1又进行正方向轧制，情况又和第一道次完全一样，如此循环。
R1轧机的速度曲线（以轧制三道次为例）如图1：
（二）微张力控制。VE1立辊轧机和R1可逆轧机进行奇数道次轧制时形成连轧，在R1偶数道次轧制时VE1立辊打开空过，在R1和VE1连轧时，以R1轧机速度为基准，根据秒流量相等的原则，对VE1进行速度设定和调节。即
VVE1=（1-ε）VR1
其中：ε--压下率（0<ε<1）
微张力控制的关键，在于如何去比较准确地检测出张力，并能保证一定精度，然后再去对张力进行控制。粗轧区VE1、R1双机架连轧微张力控制的方法采用头部力臂记忆（轧制力轧制力矩比记忆）的方法，由于张力对轧制力及轧制力矩的影响不同，而温度对轧制力及轧制力矩的影响基本相同，因此采用轧制力轧制力矩比法后可消除温度波动对张力控制的影响。
E1、R1轧机微张力如图2：
图2：粗轧E1、R1轧机微张力控制示意图
（三）R1轧机辊缝的APC功能。自动位置控制（APC）系统是指在指定的时刻将控制对象的位置自动地调节到预先由过程机或是HMI给出的目标值上，使调节后的位置与目标值之差保持在允许的误差范围内。
R1轧机辊缝空载设定采用两种方式：
1.手动设定：根据轧钢经验，通过键盘将辊缝设定值输入计算机作为给定值。
2.自动设定：（1）由计算机根据坯料的有关参数（道次、压下量、温度、钢种等）采用内存中查表的方法选取合适的辊缝设定值。（2）由计算机根据坯料的有关参数离线计算后将计算出的各道次辊缝值做为设定值。
二、结束语
根据该系统运行的实际效果看，该控制系统合理，控制先进，功能丰富，运行安全稳定可靠，很好地完成了带钢的厚度控制，确保了生产的顺行，取得了极好的经济效益。该自控系统具有一定的自扩展、自学习功能，在本行业及其他相关行业具有很高的推广价值。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文