热轧优化剪切系统介绍

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 热轧优化剪切系统介绍 摘要：为了减少热轧带钢中间坯 头部和尾部的切损，精轧机组前的飞剪 采用了优化剪切系统来控制。优化剪切 系统的使用不仅减低了带钢的切损，还 有利于精轧机的咬钢，尤其是在薄系列 热轧带钢生产中拥有着良好的应用效果。 中国论文网 /8/view-12738155.htm 关键词：热轧 飞剪控制 优化剪 切 中图分类号：TG333.21 文献标 识码：A 文章编号： 1007- 9416（2014）01-0228-01 Abstract：In order to minimize the amount of material cut off from both end -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 of the transfer bar，in the hot-mill strip plant，the crop optimization system should be used to control the crop shear.the optimisation control in the crop shear system to reduce the cutting loss and improve the finishmill stand biting.It is more suitable for the thin series hot rolling strip product. Key Words：hot rolling mill crop shear control crop optimization 1 引言 唐钢 1580mm 热轧生产线的转鼓 式飞剪位于热卷箱之后，精轧除鳞装置 之前，用于切除中间坯不规则的头部和 尾部，以便于精轧机的顺利咬入。采用 闭环控制的优化剪切系统不但可以延长 飞剪剪刃的使用寿命，有效的将中间坯 两端的低温部分切除，还能防止精卷区 域带钢出现异常波动，降低带钢的切损 率，所以优化剪切系统对现代的热轧工 艺非常重要。 2 系统构成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 优化剪切控制系统采用 EES 公司 CCD2040 热辐射式测宽仪和优化剪切 系统，运行特殊的优化剪切软件，它安 装在粗轧机出口，进行带钢的宽度测量、 头部与尾部的成像。它抗干扰能力强、 标准的以太网连接方式可以与其他系统 进行很好的连接。粗轧出口型优化剪切 系统，即在粗轧出口完成头尾成像及剪 切线确定，并通过网络将钢坯头、尾剪 切量在钢坯离开粗轧机后通过网络传输 给轧机自动化控制级。优化剪切系统包 括：剪切成像系统、带钢跟踪系统和剪 切控制系统三部分。 2.1 剪切成像系统 剪切成像系统位于粗轧机 R1 的 出口位置，主要是由热辐射式测宽仪和 一台立体摄像机构成。热辐射式测宽仪 有两个相距 600mm 的 CCD 线阵摄像头， 两个摄像头的聚焦点在辊道的中心线上， 形成“双眼视觉 ”，带钢的边缘被这两个 摄像头扫描，再通过三角形计算原理精 确的算出边缘的垂直位置和水平位置， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 反馈给相应的边缘检测电路测量出带钢 的实际宽度。测宽仪大约每 1ms 就能产 生带钢的边部位置数据，并且将这些数 据送到测宽仪控制柜，同时将带钢的长 度数据记录在缓冲区中，这些数据最终 将被用于产生带钢的头尾形状、宽度和 中心线位置。测宽仪接收到由轧线自动 化级传输过来的带钢速度信号形成中间 坯的头尾图像，测宽仪控制柜根据传输 过来的速度来产生固定时间间隔的软件 中断，每次中断发生时，系统就会记录 一次带钢的边部位置信息，通过测宽仪 程序将基于时间的扫描数据转换为精确 成像所必需的基本长度数据，一旦中间 坯的头尾断面形状成像完成以后，系统 将会根据当前的操作模式和头尾形状类 型确定一条最佳的剪切线位置，并将该 剪切线位置送到剪切控制系统。 2.2 板坯跟踪系统 钢坯的跟踪系统是由轧线基础自 动化系统通过安装在轧线上的热金属检 测器来精确的检测出带钢的头部和尾部 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的准确位置，从而实现飞剪区域带钢头 尾速度和位置的可靠跟踪。 当带钢的头部离开热卷箱区域时， 被热金属检测器检测到，并将此检测信 号发给飞剪，使飞剪的剪刃位置定位到 切头的等待位。钢坯的跟踪系统根据确 定的剪切长度，在带钢头部经过热金属 检测器时，通过速度信号确定剪切线的 位置，当剪切线通过飞剪等待位时，飞 剪控制系统启动飞剪，完成对带钢头部 的剪切。 当飞剪切头完成以后，系统等待 带钢进入精轧区域。当带钢的尾部被热 金属检测器检测到以后，系统将根据精 轧入口除鳞箱夹送辊的速度计算出带钢 尾部到达剪刃的距离，并来跟踪尾部剪 切线的位置。尾部剪切线一旦经过剪切 启动位置点时，飞剪控制系统启动，进 切尾动作，完成尾部的剪切功能。 2.3 剪切控制系统 唐钢 1580mm 热轧线优化剪切控 制系统设定为：最优化剪切、固定长度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 剪切和手动剪切三种方式。根据带钢在 通过粗轧机 R1 最后一次轧制道次以后 测量出的带钢头、尾成像结果来计算出 最优剪切量的，并且通过网络传输给轧 线基础自动化级。在带钢进入热金属检 测器位置前，剪切系统将会收到一个带 钢进入飞剪区域的信号，来对画面上的 头尾形状进行更新，也给操作工提供修 改剪切线位置和剪切模式的时间，剪切 可以自动完成也可以手动选择和定长剪 切。在这条热轧线的粗轧机和飞剪之间 有热卷箱设备，所以飞剪控制系统还要 根据热卷箱的实际操作状态来进行头部 和尾部剪切量的设定。当热卷箱选择直 通模式时，钢坯的头部剪切量直接用于 第一次剪切；而当热卷箱选择热卷模式 下时，钢坯的尾部信息将自动用于第一 次剪切。飞剪控制系统通过连续地获得 扫描式的热金属监测器信号、飞剪电机 上的增量编码器信号以及飞剪转鼓上的 13 位绝对值编码器信号，系统可以始终 掌握： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 （1）钢坯的速度和加速度（减 速度）状态；（2）飞剪电机的速度和 加速度情况；（3）飞剪剪刃的确切位 置以及剪切线在辊道上的运动位置。正 是因为有上面的这些信息，轧线基础自 动化级才可以对传动控制系统进行实时 控制，确保即使在钢坯速度不规则的情 况，在剪切过程始终满足下面三条基本 控制原则。 （1）剪刃正好落在剪切线的位 置上；（2）在剪刃剪切的瞬间，剪刃 处于一个加速状态，以确保剪切时的正 扭矩；（3）剪刃在剪切瞬间的速度与 钢坯的运动速度吻合。 3 优化剪切长度的计算 成像系统根据带钢每次成像的形 状和剪切原则都要使用不同的算法（包 括“本体宽度百分比算法 ”、 “鱼尾形算法”、 “狗骨形算法 ”、 “不对称形算法”等）计算 出对应的剪切长度，并记录下来，再加 上附加的偏移量，然后对照最小最大允 许剪切长度对结果进行检查和限幅。最 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 后系统将选择使用各种算法计算出的剪 切长度中最大值