汽车板热镀锌线平整机控制系统分析及典型问题探讨

汽车板热镀锌线平整机控制系统分析及典型问题探讨

赖春华

广州JFE钢板有限公司

摘要：平整机作为热镀锌线的一道重要工序，通过平整可以提高板型，获得理想的延伸率，将辊子的粗糙度传递到板面，提高板面的性能，被广泛用于汽车板热镀锌线中。本文介绍四辊平整机控制系统的硬件及软件的构成，并探讨了广州JFE钢板有限公司在应用平整机时遇到的一些老大难问题及解决方法。

关键词：热镀锌、平整机、控制系统、延伸率

ControlSystemAnalysisandTypicalProblemDiscussionofHot-dipGalvanizingLineTemperMillforAutomobilePlate

LaiChunhua

(GuangzhouJFESteelPlateCo.,Ltd)

Abstract：Tempermillasanimportantprocessofhotgalvanizingline,iswidelyusedinautomotivehotgalvanizinglinebecauseitcanimproveplateshape,obtainidealelongation,transfertheroughnessofrollstothesurfaceandimprovetheperformanceofthesurface.Thispaperintroducesthehardwareandsoftwarecompositionofthefour-rolltempermillcontrolsystem,andprobesintosomeproblemsandsolutionsencounteredintheapplicationoftempermillbyGuangzhouJFESteelPlateCo.,Ltd.

Keywords:hotgalvanizing,tempermill,controlsystem,elongation

1前言

平整机是热镀锌生产线的重要设备。主要是消除经过再结晶退火和镀锌后的钢板经过微量的变形，消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变，提高材料的屈服极限，以及扩大塑性加工范围，使带钢表面获得需要的粗糙度和光泽，矫正板材形状。

2平整机的基本结构

广州JFE钢板有限公司1#CGL的平整机（SKP）设备由日本JFE钢铁设计制造，主要由张力测量辊、线性辊、防卷边辊、工作辊、支撑辊、防横折辊、工作辊磨光器、挤干辊、高压水系统等构成。其中张力测量辊检测SKP入、出口张力，通过前后张力辊电机出力确保钢板拉直，同时检测钢板张力是否过大，防止拉断钢板，还检测钢板张力是否过小，防止钢板皱板折叠；线性辊决定钢板的轧制线；防卷边辊防止工作辊入口钢板振动，抑制SKP钢板绞痕；工作辊是和钢板直接接触的轧制辊，使钢板形状平坦，提高钢板机械性能以及着漆能力，提高客户冲压润滑性和涂装后的光泽度、调整钢板表面粗糙度；支撑辊提供平整机轧制力，没有支撑辊作用，工作辊会受轧制力影响弯曲，不能保证钢板形状；防横折辊保证钢板不会产生横折；工作辊磨光器磨除工作辊及支撑辊表面上的锌，保证板面质量；挤干辊主要是挤干SKP出来钢板表面的水，防止钢板到出口张力辊打滑划伤钢板；高压水系统主要是冲洗工作辊及支撑辊表面的锌等，防止锌渣等其他物质压到板面上。其简单构成如图1。

以下就SKP由打开状态到投入进行说明：

（1）当SKP处于打开状态的情况下，操作人员在操作台触摸屏按下轧制准备按钮，富士D300PLC接收到该信号以后，根据当时连锁条件状态（如推上缸是否在最低位，油泵是否开启，伺服器是否有报警等）进行逻辑判断，条件满足的话富士D300PLC发送轧制准备运行信号给主PLC，推上缸高速关闭，主PLC进行位置判断，关闭到了中速点切换到中速关闭，直接关闭到轧制准备位，这时还没有接触到钢板，对压力传感器进行复位置零，轧制准备运行完成。

（2）在完成轧制准备后，操作人员在操作台触摸屏按下初始轧制按钮，富士D300PLC接收到该信号以后，根据当时连锁条件状态（如油泵是否开启，伺服器是否有报警等）进行逻辑判断，条件满足的话富士D300PLC发送初始轧制运行信号给主PLC，推上缸中速关闭，主PLC进行位置判断，关闭到了低速点切换到低速关闭，直接使轧制力达到软轧制力60吨，当达到软轧力后对工作辊间隙进行零调，这时一直保持软轧制力60吨，初始轧制执行完成。

(3)在完成初始轧制后，操作人员在操作台触摸屏按下轧制运行按钮，富士D300PLC接收到该信号以后传送到主PLC，轧制力直达到设定值，轧制力到达设定值后SKP同时执行延伸率模式或者轧制力模式，正式执行轧制运行。

4典型问题分析

（1）问题：工作辊弯辊力异常。现象：SKP弯辊力异常、边浪、绞痕都发生在340BH钢种焊缝过SKP时，从采集的数据分析：⇒弯辊力过大是主要原因，由65T在3秒内下降到10T再上升到65T，响应不及时。对策：在控制程序上加大弯辊的比例阀响应速率，同时在程序上修改比例阀变化率由原来的5T/S改为10T/S后正常。

（2）问题：轧制力异常。现象：SKP焊缝过后，偶发轧制力接近800吨（极限轧制力），直接轧断钢板，确认是PLC数据处理问题引起。对策：优化PLC程序数据，富士D300PLC与主PLC之间的数据传输是通过IO卡接线的，16位二进制，数据读取时，如果有一位读取错，轧制力就会出错，通过优化、修改PLC程序，轧制PLC延迟0.15秒读取数据，确保MILLPLC数据发送完成，再也没有轧断板的情况发生。

5电气记录应用扩展

SKP作为高度自动化的设备，有故障时单纯从程序上很难判断故障点，经常因为轧断板或者钢板产生振动痕和边浪等问题困扰，因而迫切需要一种直观的检测手段，清楚明了的知道轧制力、弯辊力大小，以及趋势等，还有一些通讯的IO点信号的实时状态，正因为这样，我们引进了三菱公司的Miranda-LT_installer_2_7_0_260曲线收集记录软件，可以清楚的记录模拟量信号，数字量信号，大大的提高了我们处理故障的效率，为生产创造更大的效益，具体的曲线如下图4。

该软件投入使用后，通过分析其数据，多次的清楚判定了轧断板的原因，及时做出了对策；还多次通过曲线准确判断到钢板边浪或绞痕产生的原因并找到对策。同时该软件记录的推上缸位置、轧制力大小、弯辊力大小等，使我们清楚设备的运行状态，为轧制出优质的汽车板作出了坚实的后盾。

6结束语

由于平整机的实时性非常高，因而需要一个稳定的控制系统，由三菱PLCQ06HCPU与富士D300PLC构建的系统非常的稳定，响应快，为高品质的镀锌汽车板提供了保障。再加上三菱的Miranda-LT_installer_2_7_0_260曲线收集记录软件实时记录数据，为维护提供了全面的检测手段，构成一个整体的闭环，为平整机稳定的运行提供了支撑。

参考文献

[1]Q_CPU(QMode)User’sManual,MitsubishiElectric.

[2]FCH254-(1-331)_D300winFUJI

[3]MirandaUsersManual(MirandaVieweroperationdetails)