1450mm酸轧联机过程自动化系统物料跟踪

1450mm酸轧联机过程自动化系统物料跟踪

张

鹏，李

路

（中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆钢铁冶金工程技术研究中心，重庆400013）

摘要：以1450mm冷轧薄卷板生产线酸轧联机过程自动化系统为基础，对其中的物料跟踪部分做了详细介绍，从跟踪范围，跟踪原理，跟踪修正，跟踪生产数据和调试中的问题几个方面进行阐述。关键词：酸轧联机；物料跟踪；队列

由中冶赛迪工程技术股份有限公司工程总承

包的唐山丰南贝氏体钢铁厂1450mm冷轧薄卷板项目为酸洗轧机联合机组工程。中冶赛迪为其设计开发的过程自动化系统实现了生产计划管理、设定值（除轧机模型设定以外）生成及管理、物料跟踪、产品过程数据处理、轧辊管理、停机及事件数据通信、数据存储等功能。本文主要介绍记录、

该系统中的物料跟踪部分的设计实现。

槽，除掉带钢表面的氧化铁皮，再经过漂洗槽漂洗后送入热风干燥机内烘干。根据下工序生产要求带钢可以在切边机处选择是否切边。接着带钢送入到冷连轧机入口活套内，供冷连轧机轧制。冷连轧机采用五机架六辊连轧机，带中间辊弯、窜辊和工作辊弯辊。轧后的带钢由卷取机卷当卷重或带钢长度达到所规定值时，由轧成钢卷，

机出口段的飞剪进行分卷。卷取好的钢卷由卸卷小车卸下并送至出口步进梁运输机上。设有一套带钢表面检查站，必要时由检查站的钢卷小车把要检查的钢卷运到检查站对其头部进行上下两个

打捆后，送入库中。表面的检查。钢卷经过称重、机组布置如图1所示。

1工艺概述

将热轧原料库内的钢卷吊运至机组上卷鞍

座，经操作工核对生产计划后开卷，装入到开卷矫直、切头、焊接后，进入入口活机。带钢经开卷、套，之后经破磷矫直机处理，进入紊流式盐酸酸洗

焊机

BR1

BR6BR7CPC10CPC9

图1机组布置示意图

2跟踪功能实现详述

物料跟踪的目的是通过启动与钢卷位置检测有关的任务，跟踪带钢所处的位置，记录相应的实时过程数据，反映带钢在生产过程中的工艺情况，并在跟踪画面上显示当前生产线上钢卷的实际位

05-19收稿日期：2010-作者简介：张

置。

2.1跟踪范围

系统控制范围从入口地辊上料装置起，经开卷机、入口活套、拉矫机、酸洗、漂洗、烘干、酸洗出口活套、切边（卷边）、出口活套、轧机、到轧机出口

），鹏（1984-男，河北蠡县人，助理工程师，主要从事冷轧过程自动控制研发工作。

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称重位置结束。

2.2跟踪原理

依据跟踪的对象不同，可将物料跟踪分为对钢卷的跟踪和对带钢段的跟踪。2.2.1

钢卷跟踪

根据光电检测元件信号判断是在开卷之前，

考虑将一个钢卷的带钢作为一个跟踪单位进定，

行带钢段跟踪。

由于带钢的连续生产特性和钢卷号的唯一性，根据焊缝的位置就可知道前后钢卷的编号，以此作为对焊缝跟踪的依据。生产线设有三套焊缝

分别位于拉矫机前，圆盘剪前和六号张力检测器，

辊之间，将全线划分为四段，每个焊缝监测器所在

位置作为此段跟踪的零位置。

当带钢在线上移动时，采用公式D×π×n/N否有新钢卷达到鞍座。若有，则从生产计划队列中自动选取下一个即将被生产的钢卷放到对应鞍座位置。若计划中没有预先准备好的生产计划，或者上卷顺序与计划顺序不一致，操作工可以进行人工调整，使跟踪信息与实际情况一致。当检测信号异常时，需要操作工手动申请PDI数据，代替钢卷到达鞍座的实际信号。钢卷从鞍座到开卷机的跟踪，以小车的移动信号配合钢卷跟踪镜像信息实现。入口区域的物料跟踪位置请参见图2。

生产方向1#开卷机

2#开卷机

1#上卷小车

2#

上卷小车

1#地辊2#地辊

3#鞍座4#鞍座

1#鞍座2#鞍座

图2入口鞍座物料跟踪位置图

在卷取后，根据卸卷小车移动信号和步进梁

移动信号作为钢卷下线跟踪的移动信号，将钢卷跟踪到称重台位置结束。在钢卷开卷之前、卷取之后是对钢卷整体移动进行跟踪。钢卷的移动过程与入口区域相反，但原理相同，此处不再赘述。2.2.2

带钢段跟踪

在开卷之后、卷取之前，钢卷展开在生产线上，由焊机焊接在一起，形成连续的带钢段，其间以焊缝进行区分。针对于冷轧的实际情况，来料钢卷较厚，长度较短，轧机前工序较少且工况较稳

计算带钢在一个扫描周期内运行长度（其中D为张力辊直径，

mm；n为一个扫描周期时间间隔，s；N为辊子转过一周时间，s），根据安装在焊缝检测器附近相应张力辊上的绝对值编码器，

利用此式计算得到的带钢经过某个焊缝检测器长度，再结合工艺设备的布置位置以及活套内可变化的带钢长度，计算得出焊缝在全线的具体位置。利用焊缝检测器信号并建立相应的逻辑判断可以对通过计算得到的焊缝位置进行修正。

以经过位于拉矫机处的1#

焊缝检测器的带钢为例，

当焊缝经过此焊缝检测器时，将此区域的跟踪长度清零。之后随着带钢的移动，区域带钢长度数值也在变化。依据设备的物理位置（长度），酸洗出口活套内的长度，可以计算出带钢具体所在位置，直到带钢到达2#

焊缝监测器，则进行下一工艺区域的带钢焊缝的跟踪。

在正常生产期间，跟踪信息由程序建立的一

些事件触发进行更新。当任何一个区域内跟踪标志变化时，也就是通过判断得到焊缝进入某个区域的有效信号变化时，都会同时刷新跟踪表。通过这种方式，将跟踪信息保存在L2跟踪数据表

中。跟踪原理图如图3所示。2.3

跟踪修正

在入口开卷处，由于现场生产的极少数的特殊事件的发生（例如上卷出现顺序差错），需要包

括对鞍座上钢卷互换，

对两个鞍座分别以新钢卷进行替换，

对开卷机上钢卷进行替换和对焊机焊接钢卷进行调整的操作。

对于即将进入轧机的钢卷来说，钢卷的PDI

数据十分重要。例如焊缝检测器信号不稳定（可能由原料上有砂眼引起），或者焊机问题，以及编码器数值不准确的问题（可能带钢打滑引起），造成在通过焊机进入入口活套后所形成的队列和实际带钢的位置不一致，此时有可能需要对即将进

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区域A钢卷号1

区域B钢卷号2数据库

钢卷

A

钢卷A

区域C钢卷号3跟踪事件焊接A

焊接B

…

钢卷M

区域D钢卷号4

…

区域N钢卷号n

L1检测元件

图3跟踪原理图

入轧机的钢卷跟踪进行修正。因此在跟踪画面

上，需要对钢卷序列调整和进行添加钢卷操作，保证进入轧机的钢卷PDI数据准确无误。当L1系统重启时，为了恢复跟踪，跟踪信息修正将在L2系统进行。

钢卷序列如图4所示，此钢卷序列是根据经过焊机焊接后钢卷上线的顺序生成先进先出的序

列，

Next所指为即将进入轧机的钢卷。例如当收到请求时发送钢卷B的PDI数据，并将Next指向下一钢卷即钢卷C，当再次收到请求时将收到钢卷C的PDI数据并将Next指向下一钢卷。跟踪修整示意图如图4所示。

钢卷M

…

图4跟踪修整示意图

通过点击画面调整Next所指位置按钮进行调整，可以将计划表中的钢卷添加到钢卷序列中的Next所指的位置，并将后续钢卷序列顺延，以此对即将进入轧机的钢卷序列进行修正，保证生产顺利进行。2.4

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