完成轧机合理化成果总结报告全解

1、完成轧机轧辊调整系统优化项目总结报告1. 编写目的项目总结报告的编制是为了总结本项目工作的经验，说明项目实际取得的成果以及对整个项目工作的各个方面进行评价。2. 背景XXXXX公司型钢厂完成成轧机是一架牌坊式两辊轧机，由一台1200KW的直流电机驱动，电机通过人字齿轮机座将动力传递给上下轧辊。轧机的压下调整装 置是一种轧机在空负荷状态下的辊缝调整装置，是轧机工作机座上的一个重要部 件,主要用来调整轧辊在机架中的相对位置，用以保证获得所要求的压下量、精确 的轧件尺寸、形状以及正常的轧制条件。轧辊调整装置包含轧辊径向调整装置、 轧辊轴向调整装置：轧辊径向调整装 置即上辊调整装置，是轧钢机最主要的调

2、整机构，其调整工作通常是在换辊、变 换产品规格或更换磨损轴承时进行，它包含电动压下机构与液压平衡锁紧机构。 电动压下机构由一台卧式电动机通过一个圆柱齿轮减速机和两对蜗轮蜗杆减速 机构来带动两个压下螺丝组成，通过离合可以实现传动侧压下螺丝的单独调整。 液压平衡锁紧机构由两套相互独立比例调节机构的带动上辊架液压缸组成，辊架升/降起到放松/锁紧压下螺丝消除丝杆间隙与支撑上辊的作用。 轧辊轴向调整装 置由进出口侧底部的两个升降液压缸和下辊轴向锁紧侧的两个楔形块组成，顶/拉楔形块下辊实现轴向移动。上辊机架两个升降液压缸在升降时应能达到很好的同步控制，否则可能造成对机身和液压缸的破坏， 甚至由于机架的不平

3、而使上辊 滑出发生安全事故。原方案轧辊调整速度缓慢、同步性差并且需要多名熟练工人在现场与操作台操作员互相配合才能完成，作业时间慢、调整周期长。本项目针对重钢股份公司长材产线技术改造型钢搬迁工程中的完成轧机的轧辊调整装置控制系统进行优化完善，借鉴国内外成熟经验和先进的控制技术， 开发适应型钢车间自动化生产的计算机监控系统，满足用户需求；减少完成轧机的作业时间、实现自动辊缝调节和轧制数据的自动记录；从而达到节能降耗、提高生产率、减低劳动强度及提高产品质量的目的。3. 实施过程3.1方案本项目通过分析，针对电动压下机构、液压平衡机构和轴向调整机构的特性，设计了如下控制方案：3.1.1采用位置反馈算法

4、和对压下电机速度的调节实现压下装置快速、精确动作。设目标位置、当前位置分别为 X0 X,以X0为坐标原点，则压下装置速度曲线 如下图所示：图中L1、L2、L3和L4表示压下装置当前位置与目标位置间的偏差距离设定值；VO、VI、V2、V3和V4表示压下装置的不同运行速率。Li 、Vi（i=O，4）可在经验值的基础上根据实际情况调整，直到获得满意 的位置逼近曲线。现给出我们应用的Li、Vi具体数值以供参考：L0=0.2mm控希9精度）,L1=2.5mm L2=5mm L3=15mm L4=27mm V0=3%V额定，W=9%V额定，V2=25%V额定，V3=58%V额定，V4=10（% V额定。3

5、.1.2 采用主从PID闭环控制上辊平衡缸运动，实现上辊机架平稳、安全、快 速运动。对于完成轧机上辊架平衡缸，主从控制是以其中一个液压缸的输出为理想输出， 而另外一个液压缸受到控制来跟踪这一选定的理想输出并达到同步驱动。设液压缸丫1的输出为理想输出，液压缸丫2为跟踪油缸。原理如下图：控器1艮阀控缸2为了达到丫2很好地跟踪丫1的目的，设计位置控制器。根据该系统自身的特点， 采用PID控制器中引入位置控制策略，使其能自动地调整PID的参数。其控制算 法的离散式为：LT (n)=疋川 6 ) + 瓷 W e(2)+ V D 卜 6 )- s (n - 1 )式中：一一第n个采样时刻控制器的输出量；一

6、一第n个采样时刻的偏差值；、比例、积分、微分系数。3.2系统组成3.2.1控制系统组成本系统由两级计算机系统构成，即基础级（1级）和过程级（2级）。基础级主 要由XXXX公司提供的PLC系统构成,1套PLC作为主站，2套IO作为远程I/O 从站（1套液压站、1套操作台）通过XXXX公司专用的通信模块和网络构成轧线 基础级控制网。该套PLC操作员计算机以及其余区域和中心机房计算机通过以 太网通信模块和光缆构成过程级控制网。本系统拥有一个完成轧机操作站，采用工控机作为监控计算机，操作系统为Windows XP SP3监控画面采用XXXX公司的软件编制，包括工艺流程画面、 据管理画面、故障报警画面等

7、。轧辊其中本次优化项目新增完成轧机设备监控画面实现轧辊调整优化控制； 调整装置的优化算法集成到基础级的 PLC程序中。系统组成如下图：HMT10液压站完成轧机本体322液压系统控制流程DN4YVYV1QF F1強口肪YW11rvi2-_N6YV13 盼ftYV14晶VV16:j Jm可DN& YV17iErsL 益 B-issfmlExKl&IMMZQ3若r_i-=LSEIlWWii下触黜埔杠14Jy-1sHKtl；l?M HfDF：罠丿U0I41M 4IW?U?BC74S-14O上坏VAtl馳瑞1林1Ur儿 Tis制MF*书詔勒1* 1F*1UV-Llns.嶠】-宝心HW：沁心5电加r仍系统

8、原理图1piT1UN101.1 VV19YV6YtiflnFinJLsaSB丄11材黏5 1弘1UVj&5mi/iUWj輪 U1林軸.itZltfrilUlh 吐堪屯丿令肿Mlf %甘kUMHOtM 1用1U*啣M畑 qnuj 瑕 hu系统原理图2先将压下联轴器上的液压失效保护制动器打开（1#阀台YV17得电，两个制 动器尾部的接近开关发出讯号 SW2.1 SW2.2,上辊锁紧装置松开（1#阀台YV7 得电，接近开关SW5.1 SW5.1发迅），此时电机得电，电机尾部装有编码器，压 下丝杆的芯部装有位移传感器，通过这两者控制压下螺丝的精确调整。压下螺丝 调整到位以后，制动器抱紧（1#阀台YV1

9、7失电），上辊锁紧装置锁紧（1#阀台 YV8得电，接近开关SW5.3 SW5.4发迅，延时35S电磁铁YV8失电）。单侧辊缝调整由于轧辊磨损、设备累计误差等因素有可能造成轧辊两侧的辊缝不均匀，这时需要对轧辊的辊缝进行单侧调整，单侧调整的步骤和上面一致，只是在打开制动器、 上辊轴向锁紧装置的同时，脱开离合联轴器（1#阀台YV16得电，离合器脱开接 近开关SW1.1得电），然后压下调整电机得电动作，调整好以后离合联轴器闭合（1#阀台YV15得电，离合器闭合位接近开关 SW1.2得电，1#阀台YV15失电）。下辊轴向调整装置，主要是用于上下轧辊孔型的对正。 在调整之前先将下辊 的锁紧装置无杆腔供油（

10、1#阀台YV10得电）35S（根据实际情况现场设定），然 后再根据需要的轴向调整量S （轴向横移缸伸出时轧辊向操作侧移动，油缸缩回 则向驱动侧移动），求出S的反正切值即为横移缸的伸缩行程，根据此行程值， 通过两个油缸尾部的位移传感器控制轴向横移油缸达到设定位置，实现下辊的轴向调整工作，（1#阀台YV12YV14得电油缸上移，下辊向操作侧移动；YV11YV13 得电，反向运动，移动到位后相应电磁铁失电） 调整完成以后将下辊的锁紧缸锁 死（YV10得电），此时锁紧装置锁紧位的两个接近开关发出信号（SW6.3 SW6.4 发迅）。3.3控制程序3.3.1HMI画面的编制3.3.2硬件组态=1i FS

11、 307 zkZpOU 315-2 DP2r引31-CF 343-1 Um5HSilSBit AD4xl2Bil7DI16kDC2*V8JI16kBC24VgJI16kDC24V10DI16xDC24VitFN05O-Z COIJffTEEFROFIBUS(4)- DP眄说2両MiiSrEPfl-V1MASTDIV1商 ) HA5TEhit百(11) UST_ CP-V1g (9) BASTE DP-V1g (T) M血TE4. 主要成果及创新点创新点：1. 采用位置反馈算法和对压下电机速度的调节实现压下装置快速、精确动作；2. 采用主从PID闭环控制上辊平衡缸运动，实现上辊机架平稳、安全、快速运动。主要成果：起到了减少完成轧机的作业时间、实现自动辊缝调节和轧制数据的自动记录；从而提高生产率、减低劳动强度及提高产品质量的目的。 实施前后对比如下表：万案项目原方案优化后方案作业时间90分钟30分钟操作人员8人3人5. 总结