完成軋機(jī)合理化成果總結(jié)報(bào)告匯總

1、完成軋機(jī)軋輥調(diào)整系統(tǒng)優(yōu)化項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告1. 編寫目的項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告的編制是為了總結(jié)本項(xiàng)目工作的經(jīng)驗(yàn)，說明項(xiàng)目實(shí)際取得的成果以及對(duì)整個(gè)項(xiàng)目工作的各個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。2. 背景XXXXX公司型鋼廠完成成軋機(jī)是一架牌坊式兩輥軋機(jī)，由一臺(tái)1200KW的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)通過人字齒輪機(jī)座將動(dòng)力傳遞給上下軋輥。軋機(jī)的壓下調(diào)整裝置是一種軋機(jī)在空負(fù)荷狀態(tài)下的輥縫調(diào)整裝置，是軋機(jī)工作機(jī)座上的一個(gè)重要部件 , 主要用來調(diào)整軋輥在機(jī)架中的相對(duì)位置 , 用以保證獲得所要求的壓下量、 精確的軋件尺寸、形狀以及正常的軋制條件。軋輥調(diào)整裝置包含軋輥徑向調(diào)整裝置、 軋輥軸向調(diào)整裝置： 軋輥徑向調(diào)整裝置即上輥調(diào)整裝置， 是軋鋼機(jī)最主

2、要的調(diào)整機(jī)構(gòu)， 其調(diào)整工作通常是在換輥、 變換產(chǎn)品規(guī)格或更換磨損軸承時(shí)進(jìn)行，它包含電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)與液壓平衡鎖緊機(jī)構(gòu)。電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)由一臺(tái)臥式電動(dòng)機(jī)通過一個(gè)圓柱齒輪減速機(jī)和兩對(duì)蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)兩個(gè)壓下螺絲組成，通過離合可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)側(cè)壓下螺絲的單獨(dú)調(diào)整。液壓平衡鎖緊機(jī)構(gòu)由兩套相互獨(dú)立比例調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)上輥架液壓缸組成， 輥架升 / 降起到放松 / 鎖緊壓下螺絲消除絲桿間隙與支撐上輥的作用。 軋輥軸向調(diào)整裝置由進(jìn)出口側(cè)底部的兩個(gè)升降液壓缸和下輥軸向鎖緊側(cè)的兩個(gè)楔形塊組成，頂/拉楔形塊下輥實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)。 上輥機(jī)架兩個(gè)升降液壓缸在升降時(shí)應(yīng)能達(dá)到很好的1同步控制，否則可能造成對(duì)機(jī)身和液壓缸的破壞，甚至由

3、于機(jī)架的不平而使上輥滑出發(fā)生安全事故。 原方案軋輥調(diào)整速度緩慢、 同步性差并且需要多名熟練工人在現(xiàn)場(chǎng)與操作臺(tái)操作員互相配合才能完成，作業(yè)時(shí)間慢、調(diào)整周期長(zhǎng)。本項(xiàng)目針對(duì)重鋼股份公司長(zhǎng)材產(chǎn)線技術(shù)改造型鋼搬遷工程中的完成軋機(jī)的軋輥調(diào)整裝置控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化完善，借鑒國(guó)內(nèi)外成熟經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的控制技術(shù)，開發(fā)適應(yīng)型鋼車間自動(dòng)化生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，滿足用戶需求； 減少完成軋機(jī)的作業(yè)時(shí)間、 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輥縫調(diào)節(jié)和軋制數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄；從而達(dá)到節(jié)能降耗、 提高生產(chǎn)率、減低勞動(dòng)強(qiáng)度及提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。3. 實(shí)施過程3.1 方案本項(xiàng)目通過分析，針對(duì)電動(dòng)壓下機(jī)構(gòu)、液壓平衡機(jī)構(gòu)和軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)的特性，設(shè)計(jì)了如下控制方案：采用位

4、置反饋算法和對(duì)壓下電機(jī)速度的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)壓下裝置快速、精確動(dòng)作。設(shè)目標(biāo)位置、當(dāng)前位置分別為X0、X，以 X0 為坐標(biāo)原點(diǎn)，則壓下裝置速度曲線如下圖所示：2圖中 L1、L2、L3 和 L4 表示壓下裝置當(dāng)前位置與目標(biāo)位置間的偏差距離設(shè)定值；V0、V1、 V2、V3 和 V4 表示壓下裝置的不同運(yùn)行速率。Li、Vi(i=0 ， 4) 可在經(jīng)驗(yàn)值的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，直到獲得滿意的位置逼近曲線。 現(xiàn)給出我們應(yīng)用的Li 、Vi 具體數(shù)值以供參考： L0=0.2mm(控制精度 ) ，L1=2.5mm，L2=5mm， L3=15mm， L4=27mm； V0=3V 額定， V1=9V 額定，V2=25V

5、額定， V3=58V 額定， V4=100 V 額定。采用主從 PID 閉環(huán)控制上輥平衡缸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上輥機(jī)架平穩(wěn)、安全、快速運(yùn)動(dòng)。對(duì)于完成軋機(jī)上輥架平衡缸，主從控制是以其中一個(gè)液壓缸的輸出為理想輸出，而另外一個(gè)液壓缸受到控制來跟蹤這一選定的理想輸出并達(dá)到同步驅(qū)動(dòng)。設(shè)液壓缸 Y1 的輸出為理想輸出 , 液壓缸 Y2 為跟蹤油缸。原理如下圖：3為了達(dá)到 Y2 很好地跟蹤 Y1 的目的，設(shè)計(jì)位置控制器。根據(jù)該系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，采用 PID 控制器中引入位置控制策略， 使其能自動(dòng)地調(diào)整PID 的參數(shù)。其控制算法的離散式為：式中： 第 n 個(gè)采樣時(shí)刻控制器的輸出量； 第 n 個(gè)采樣時(shí)刻的偏差值；、比例、積

6、分、微分系數(shù)。3.2 系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由兩級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，即基礎(chǔ)級(jí)(1 級(jí) ) 和過程級(jí) (2 級(jí)) 。基礎(chǔ)級(jí)主要由 XXXX公司提供的 PLC系統(tǒng)構(gòu)成 ,1 套 PLC作為主站， 2 套 IO 作為遠(yuǎn)程 I/O從站（1 套液壓站、 1 套操作臺(tái)） 通過 XXXX公司專用的通信模塊和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成軋線基礎(chǔ)級(jí)控制網(wǎng)。該套PLC、操作員計(jì)算機(jī)以及其余區(qū)域和中心機(jī)房計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)通信模塊和光纜構(gòu)成過程級(jí)控制網(wǎng)。4本系統(tǒng)擁有一個(gè)完成軋機(jī)操作站，采用工控機(jī)作為監(jiān)控計(jì)算機(jī)， 操作系統(tǒng)為Windows XP SP3，監(jiān)控畫面采用XXXX公司的軟件編制，包括工藝流程畫面、數(shù)據(jù)管理畫面、故障報(bào)警畫面等。

7、其中本次優(yōu)化項(xiàng)目新增完成軋機(jī)設(shè)備監(jiān)控畫面實(shí)現(xiàn)軋輥調(diào)整優(yōu)化控制；軋輥調(diào)整裝置的優(yōu)化算法集成到基礎(chǔ)級(jí)的PLC程序中。系統(tǒng)組成如下圖：5液壓系統(tǒng)控制流程系統(tǒng)原理圖 1系統(tǒng)原理圖 26先將壓下聯(lián)軸器上的液壓失效保護(hù)制動(dòng)器打開（1#閥臺(tái) YV17得電，兩個(gè)制動(dòng)器尾部的接近開關(guān)發(fā)出訊號(hào)SW2.1、SW2.2），上輥鎖緊裝置松開（ 1#閥臺(tái) YV7得電，接近開關(guān) SW5.1、SW5.1發(fā)迅），此時(shí)電機(jī)得電，電機(jī)尾部裝有編碼器，壓下絲桿的芯部裝有位移傳感器，通過這兩者控制壓下螺絲的精確調(diào)整。壓下螺絲調(diào)整到位以后，制動(dòng)器抱緊（1#閥臺(tái) YV17 失電），上輥鎖緊裝置鎖緊（ 1#閥臺(tái)YV8得電，接近開關(guān)SW5.3

8、、 SW5.4發(fā)迅，延時(shí) 35S電磁鐵 YV8失電）。單側(cè)輥縫調(diào)整由于軋輥磨損、 設(shè)備累計(jì)誤差等因素有可能造成軋輥兩側(cè)的輥縫不均勻，這時(shí)需要對(duì)軋輥的輥縫進(jìn)行單側(cè)調(diào)整， 單側(cè)調(diào)整的步驟和上面一致， 只是在打開制動(dòng)器、上輥軸向鎖緊裝置的同時(shí)，脫開離合聯(lián)軸器（1#閥臺(tái) YV16得電，離合器脫開接近開關(guān) SW1.1得電），然后壓下調(diào)整電機(jī)得電動(dòng)作，調(diào)整好以后離合聯(lián)軸器閉合（ 1#閥臺(tái) YV15得電，離合器閉合位接近開關(guān)SW1.2得電， 1#閥臺(tái) YV15失電）。下輥軸向調(diào)整裝置， 主要是用于上下軋輥孔型的對(duì)正。在調(diào)整之前先將下輥的鎖緊裝置無桿腔供油（ 1#閥臺(tái) YV10得電） 35S（根據(jù)實(shí)際情況現(xiàn)場(chǎng)

9、設(shè)定） ，然后再根據(jù)需要的軸向調(diào)整量S（軸向橫移缸伸出時(shí)軋輥向操作側(cè)移動(dòng)，油缸縮回則向驅(qū)動(dòng)側(cè)移動(dòng)），求出 S 的反正切值即為橫移缸的伸縮行程，根據(jù)此行程值，通過兩個(gè)油缸尾部的位移傳感器控制軸向橫移油缸達(dá)到設(shè)定位置，實(shí)現(xiàn)下輥的軸向調(diào)整工作，（1#閥臺(tái) YV12、YV14得電油缸上移，下輥向操作側(cè)移動(dòng)； YV11、YV13得電，反向運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)到位后相應(yīng)電磁鐵失電）調(diào)整完成以后將下輥的鎖緊缸鎖死（ YV10得電），此時(shí)鎖緊裝置鎖緊位的兩個(gè)接近開關(guān)發(fā)出信號(hào)（SW6.3、SW6.4發(fā)迅）。73.3 控制程序畫面的編制硬件組態(tài)4. 主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn)：1. 采用位置反饋算法和對(duì)壓下電機(jī)速度的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)壓下裝置快速、精確動(dòng)作；2. 采用主從 PID 閉環(huán)控制上輥平衡缸運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上輥機(jī)架平穩(wěn)、安全、快速運(yùn)動(dòng)。主要成果： 起到了減少完成軋機(jī)的作業(yè)時(shí)間、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輥縫調(diào)節(jié)和軋制數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄； 從而提高生產(chǎn)率、 減低勞動(dòng)強(qiáng)度及提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 實(shí)施前后對(duì)比如下表：8方案原方案優(yōu)化后方案項(xiàng)目作業(yè)時(shí)間90 分鐘30 分鐘操作人員8 人3 人5. 總結(jié)XXXXX 公司型鋼廠完成成軋機(jī)是一架牌坊式兩輥軋機(jī)， 軋輥