热连轧卷取机控制软件的标准化设计

　　1 前言

　　20世纪50年代，气动式卷取机开始应用于热轧生产线;70年代，开发出液压定压式卷取机;1981年，日本石川岛播磨公司研制出第1台AJC卷取机[1]。在我国，武钢热轧厂于1978年从石川岛公司引进气动式卷取机，宝钢热轧厂于1989年从西德引进AJC卷取机。进入2000年以后，我国热轧卷取机技术国产化水平取得较大提高，目前已有数条热轧线采用了国产AJC卷取机。

　　2006年以来，中冶赛迪工程技术股份有限公司先后在新疆八钢1750mm热轧、天津天铁1750mm热轧、凌钢中宽带热轧等生产线投产了具有自主知识产权的全液压AJC卷取机，其卷取机自动化系统控制软件也逐步实现了标准化和产品化。本文对这类AJC热轧卷取机控制软件的整体结构、实现功能、主要模块控制策略、帮助系统及软件开发平台等进行阐述。

　　2卷取机控制程序概况

　　典型带钢热轧线的精轧一卷取区包括F1～F7，7架精轧机、F7机架后的辊道、机前侧导板、DC1～DC33个卷取机、卸卷小车等工艺设备，标准化的卷取机控制软件按精轧机架与卷取机台数最多的配置情况进行设计，当精轧机或卷取机台数不足时，只须将相关功能取消即可。卷取机控制程序的结构框图见图1，设定数据来自L2或L1HMI，L1应用软件由3个层级的程序单元构成：一是主控单元，负责带钢跟踪、设定数据管理及卷取机选用管理。二是设备控制单元，包括电气传动设备控制单元和液压设备控制单元两部分，前者由速度一张力控制模块根据不同的卷取阶段，计算各电气设备速度超前一滞后率及张力分配关系，输出速度给定和转矩给定;后者由顺控器在不同时机触发相关液压设备的位置一压力控制，经闭环一是主控单元，负责带钢跟踪、设定数据管理及卷取机选用管理。二是设备控制单元，包括电气传动设备控制单元和液压设备控制单元两部分，前者由速度一张力控制模块根据不同的卷取阶段，计算各电气设备速度超前一滞后率及张力分配关系，输出速度给定和转矩给定;后者由顺控器在不同时机触发相关液压设备的位置一压力控制，经闭环回路处理后得到液压系统给定。三是输出处理单元，对手动、自动、手动干预等操作模式进行逻辑判断，输出电气/液压设备的运行指令。

　　主控单元以跟踪为基础，负责卷取区域设定数据管理和设备选用管理。跟踪信息触发设定数据的接收和分配，同时为顺控器和速度一张力控制器提供触发信号。

　　程序中设计了宏跟踪和微跟踪两套跟踪系统。宏跟踪用于从F1咬钢到卷取机卷取结束全过程的带钢跟踪。微跟踪针对单个卷取机，实现从带头到达夹送辊开始，到卷取结束的带钢跟踪。在宏跟踪系统中设计2个带钢信息缓冲区FST1、