快速控制冷卻(ACC)系統(tǒng)在八鋼中厚板的應用.doc

快速控制冷卻（ACC）系統(tǒng)在八鋼中厚板的應用摘要 八鋼中厚板廠acc系統(tǒng)存在時有通訊中斷、側噴丟失、數(shù)據(jù)傳輸交換問題、acc區(qū)域速度下降等問題。通過改進實際速度與設定速度不一致和編碼器的安裝方式，修改精軋機控制程序等措施，解決了存在的問題，滿足了開發(fā)x60、jg670db等新鋼種的要求。關鍵詞 快速控制冷卻 acc系統(tǒng) 側噴一、概 述八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠中厚板分廠（簡稱八鋼中厚板分廠）軋后快速控制冷卻系統(tǒng)（acc）采用的是北京科技大公司的產(chǎn)品，主要是通過最終受控軋制或熱機軋制之后的鋼板立即進行受控冷卻的方法，來促使晶粒細化以及增加珠光體和貝氏體的體積比，以滿足某些特殊鋼材的要求。該系統(tǒng)于2011年7月份開始投入鋼種試驗工作，由于系統(tǒng)存在時有通訊中斷故障、信號交接故障、物料跟蹤故障等問題，經(jīng)常造成鋼板停在acc水幕下而被澆黑的情況，這時只能手動送板，但速度不能保證穩(wěn)定運行，又造成鋼板冷卻不均勻、瓢曲、終冷溫度不精確等問題，嚴重影響了產(chǎn)品質(zhì)量，為此對該系統(tǒng)進行了改進。二、acc系統(tǒng)的自動控制原理八鋼中厚板分廠acc控制系統(tǒng)有一級自動化和二級自動化。一級自動化包括電氣plc控制系統(tǒng)、儀表plc控制系統(tǒng)、水系統(tǒng)plc控制系統(tǒng)，其plc均采用西門子s7300系列。通過profibus dp總線實現(xiàn)通訊，由s7300plc的中cp343模塊與由于系統(tǒng)存在以上問題，造成acc區(qū)域輥道速度不能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。鋼板在acc區(qū)域速度前半部分自動、后半部分手動的速度控制.手動控制速度不穩(wěn)定，可想而知鋼板在acc區(qū)域的冷卻效果也不穩(wěn)定，很難達到鋼板性能的工藝要求，更不能滿足acc系統(tǒng)要求的速度差小于5的精度。所以由于冷卻不均，造成冷卻后的鋼板發(fā)生瓢曲等現(xiàn)象。一級自動化電氣plc控制系統(tǒng)主要完成鋼板頭尾跟蹤、過程的順序自動控制、acc區(qū)域輥道速度給定（通過精軋機后完成）、冷卻器流量調(diào)節(jié)等功能。儀表plc控制系統(tǒng)主要完成噴水流量和空氣流量的控制、水溫控制、掃描式高溫計的數(shù)據(jù)采集等功能。二級自動化主要完成acc控制系統(tǒng)的模型過程控制與計算、實現(xiàn)軋制工藝的計算機數(shù)據(jù)通訊等功能。（1）acc控制系統(tǒng)一級自動化接到精軋機軋制任務結束信號后，通過精軋機一級自動化tdc將速度降為acc所需速度（升速或變速或階段調(diào)速等冷卻工藝要求）。進入acc區(qū)域進行冷卻，當acc控制系統(tǒng)完成冷卻任務后，acc控制系統(tǒng)通過精軋機向矯直機（leveler level1）發(fā)出冷卻完成任務指令，鋼板進入矯直區(qū)進行矯直，矯直任務完成后，再向1#冷床系統(tǒng)發(fā)出矯直任務完成指令。acc控制系統(tǒng)二級自動化通過精軋機二級服務器（fm level2 ）得到鋼板的原始參數(shù)，根據(jù)是否是acc冷卻模式，通過冷卻模型控制水量及輥速等。（2）mulpic冷卻系統(tǒng)也具備加速冷卻和直接淬火功能，其水量可以在101201大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，并且采用5bar的高壓水，冷卻能力比氣霧冷卻系統(tǒng)大。在加速冷卻模式下最大冷卻速度到達20/s（30mm厚鋼板，800500），在直接淬火模式下最大冷卻速度達到25/s（30mm厚鋼板，800100）。國內(nèi)采用mulpic冷卻系統(tǒng)的沙鋼5000mm厚板廠、萊鋼4300mm厚板廠和舞鋼4100mm厚板軋 機三套，迪林根厚板廠、韓國浦項no.2和no.3厚板軋機后來改造的水冷裝置也采用了此系統(tǒng)。該系統(tǒng)冷卻能力強大、但是由于噴嘴數(shù)量多、水系統(tǒng)凈化要求很高，維護檢修相對比較麻煩。（3）高密度管狀層流冷卻系統(tǒng)是我國最近幾年，自行開發(fā)的冷卻系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的層流冷卻系統(tǒng)的基礎上，加大u型管的密度以提高水量而開發(fā)。其水量的調(diào)節(jié)范圍比傳統(tǒng)的層流冷卻要大，目前主要被我國已有的一些中厚板軋機上采用，新建的寬厚板軋機采用較少。厚板生產(chǎn)工藝和其他鋼材生產(chǎn)工藝相比，其顯著特點是用途廣、規(guī)格多、批量小、力學性能和尺寸規(guī)格并重。厚板對原料鋼水的純凈度要求僅次于冷軋薄板，而對力學性能的要求則是所有鋼材中最嚴格的。三、acc系統(tǒng)存在的問題與解決措施（一）存在問題（1）由于精軋機對輥道控制采用的是電壓反饋，而acc系統(tǒng)對輥道速度的數(shù)據(jù)采集是現(xiàn)場實際速度，兩系統(tǒng)差值較大，遠遠不能滿足設計要求的小于5的精度。這是造成鋼板冷卻偏差大及物料跟蹤錯誤的主要原因。（2）acc系統(tǒng)的頭尾跟蹤要靠編碼器及冷檢、熱檢的準確性來保證。但由于編碼器的安裝對中性及穩(wěn)定性都差，時常出現(xiàn)丟碼現(xiàn)象。還由于冷檢、熱檢信號中有斷續(xù)現(xiàn)象，都造成了acc傳給精軋機的頭尾跟蹤數(shù)據(jù)錯誤。（3）由于遮蔽系統(tǒng)中的編碼器采用dp通訊方式，而現(xiàn)場環(huán)境條件惡劣，致使通訊經(jīng)常中斷，影響整個acc系統(tǒng)工作。由于系統(tǒng)存在以上問題，造成acc區(qū)域輥道速度不能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。鋼板在acc區(qū)域速度前半部分自動、后半部分手動的速度控制.手動控制速度不穩(wěn)定，可想而知鋼板在acc區(qū)域的冷卻效果也不穩(wěn)定，很難達到鋼板性能的工藝要求，更不能滿足acc系統(tǒng)要求的速度差小于5的精度。所以由于冷卻不均，造成冷卻后的鋼板發(fā)生瓢曲等現(xiàn)象。（二） 解決措施（1）對精軋機輥道速度反復進行了標定，調(diào)整了部分全數(shù)字直流調(diào)速裝置的參數(shù)，改進了實際速度與設定速度不一致的問題。在現(xiàn)有情況下，基本滿足了系統(tǒng)所要求的速度差精度。（2）通過解讀精軋機tdc系統(tǒng)，以wincc為平臺、在wincc環(huán)境下開發(fā)的應用程序，發(fā)現(xiàn)acc系統(tǒng)發(fā)給精軋機的數(shù)據(jù)是錯誤的。通過采集大量的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)是輥道編碼器丟碼和冷檢及熱檢信號斷續(xù)造成的。為此重新安裝和固定了編碼器，并改進了編碼器的連接方式，徹底解決了丟碼現(xiàn)象。還更換了不穩(wěn)定的熱檢和冷檢。（3）通過研究精軋機程序，發(fā)現(xiàn)精軋機與acc系統(tǒng)一級自動化的交接狀態(tài)不能對應，為此對精軋機一級自動化tdc程序進行了修改，