快速控制冷卻(ACC)系統(tǒng)在八鋼中厚板的應(yīng)用.doc

快速控制冷卻（ACC）系統(tǒng)在八鋼中厚板的應(yīng)用摘要 八鋼中厚板廠acc系統(tǒng)存在時有通訊中斷、側(cè)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(jìn)實際速度與設(shè)定速度不一致和編碼器的安裝方式，修改精軋機(jī)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(guān)鍵詞 快速控制冷卻 acc系統(tǒng) 側(cè)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(jī)軋制之后的鋼板立即進(jìn)行受控冷卻的方法，來促使晶粒細(xì)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(yùn)行，又造成鋼板冷卻不均勻、瓢曲、終冷溫度不精確等問題，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量，為此對該系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。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(dá)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(jī)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(jī)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(jī)軋制任務(wù)結(jié)束信號后，通過精軋機(jī)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(jìn)入acc區(qū)域進(jìn)行冷卻，當(dāng)acc控制系統(tǒng)完成冷卻任務(wù)后，acc控制系統(tǒng)通過精軋機(jī)向矯直機(jī)（leveler level1）發(fā)出冷卻完成任務(wù)指令，鋼板進(jìn)入矯直區(qū)進(jìn)行矯直，矯直任務(wù)完成后，再向1#冷床系統(tǒng)發(fā)出矯直任務(wù)完成指令。acc控制系統(tǒng)二級自動化通過精軋機(jī)二級服務(wù)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(dá)20/s（30mm厚鋼板，800500），在直接淬火模式下最大冷卻速度達(dá)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(jī)三套，迪林根厚板廠、韓國浦項no.2和no.3厚板軋機(jī)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(qiáng)大、但是由于噴嘴數(shù)量多、水系統(tǒng)凈化要求很高，維護(hù)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(chǔ)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(jī)上采用，新建的寬厚板軋機(jī)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(xué)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(xué)性能的要求則是所有鋼材中最嚴(yán)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(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足設(shè)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(zhǔn)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(jī)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(dá)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(jī)輥道速度反復(fù)進(jìn)行了標(biāo)定，調(diào)整了部分全數(shù)字直流調(diào)速裝置的參數(shù)，改進(jìn)了實際速度與設(shè)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(jī)tdc系統(tǒng)，以wincc為平臺、在wincc環(huán)境下開發(fā)的應(yīng)用程序，發(fā)現(xiàn)acc系統(tǒng)發(fā)給精軋機(jī)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(jìn)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(jī)程序，發(fā)現(xiàn)精軋機(jī)與acc系統(tǒng)一級自動化的交接狀態(tài)不能對應(yīng)，為此對精軋機(jī)一級自動化tdc程序進(jìn)行了修改，