热镀锌光整机液压压上控制系统介绍分析

吴瑞兵

摘要：随着我国工业产业的快速发展，家电、建材、汽车、包装等行业对于热镀锌产品的需求也越来越多，为了能够更好的保障热镀锌产品的生产质量，通过在热镀锌光整机液压控制系统使用位置闭环、轧制力闭环、延伸率闭环等控制环，能够有效提高热镀锌光整机的工作效率，同时提高热镀锌产品质量。

关键词：热镀锌光整机；液压控制系统

热镀锌光整机作为重要的工艺生产设备，可以有效保证带钢表面光洁度与平直度，并且还能够通过实现适当的延伸率来改善带钢力学性能和消除屈服平台。

一、热镀锌生产线光整机的结构构成

热镀锌生产线的光整机可以配合矫直机实现延伸率的控制，热镀锌生产线光整机分为入口、光整机和出口部分，并且对应测张辊对于带钢的张力进行同时检测，保证入口和出口避免跳辊或皱辊的问题，在工作过程中会提供张力并可以有效的减少带钢发生褶皱的可能性，而使用直流电机驱动工作辊，保证整个带钢的表面更加光滑，同时保证工作辊的接触复合动力需求，在光整过程中，通过使用检测设备，可以保持板面效果符合相关要求[1]。如图1所示。

热镀锌光整机的光整方式包括两种类型，一种是湿平整，另一种是干平整。由于湿平整能够在工作辊的入、出口侧喷射脱盐水，直接对钢板的表面进行清洗，所以能够有效减少板带表面产生辊印或者其它问题，提高板带生产的整体质量。另外，湿平整还能够有效避免工作辊更换过频的问题，提高轧辊使用寿命。干平整能够具有明显的摩擦状态，湿平整则具有半摩擦状态，所以湿平整能够使得单位轧制力磨损比较小，通过恒延伸率以及表面质量的控制可以保证湿平整的带钢单位轧制力较小[2]。

如果采用湿平整系统，则必须在光整机中装入平整介质喷淋梁，主要的功能就是在光整机入、出口处，在带钢通过线的上下喷射脱盐水，还要在光整机出口设置带钢吹扫系统，及时吹去带钢表面脱盐水的残渍，还要设置收集盘一套，主要是用于收集湿平整的介质，同时还要设置脱盐水供给系统。

二、光整机的主要功能

通过光整机可以保证产品的屈服平台消失，也可以避免后做拉伸、出现滑移线的情况，也就是说利用光整机可以保证产品的平直度，而且也可以提高带钢的深冲性能，保证带钢的使用性能符合相关标准。通过光整之后能够保证镀锌板表面具有一定的粗糙度，提高了整个镀锌表面的附着能力，还可以同时存储油脂。在深加工的过程中，由于冲模润滑，可以保证带钢的延伸率水平不断提升。另外经光整机处理后，可以保证镀锌板板面更加的均匀，提高整体的光亮水平。

光整机的轧制力由两台布置在牌坊底部的伺服液压缸提供，伺服液压缸作为液压系统的执行元件，可以提供固有的反向压力，并且每一侧的伺服液压缸都独立配备了一个位移传感器。光整机液压系统能够有效调整两个伺服液压缸的具体位移，并且满足轧制力的要求，通过提高带钢表面平整度可以保证实现更好的表面质量。

三、光整机液压压上控制系统

光整机液压压上控制系统能够独立的在热镀锌生产线控制系统中进行工作，并且承担着光整机液压压上装置的主要控制任务，可以更好的提高生产精度。该CPU具有2个PROFIBUS-DP接口，通过利用西门子S7-400系列CPU S7-414-2DP系统，构建能够将整个生产控制系统，由DP从站通过PROFIBUS-DP1接口，采用1. 5Mb/s的通讯速率，与镀锌线的主CPU构成DP主从通讯，主要完成整个生产线的启/停控制及光整机前后主传动装置的速度、张力等数据传输任务，保证光整机的传动装置可以即时进行数据信息传输。而光整机CPU也能够在PROFIBUS-DP2网络中作为DP主站，完成光整机液压压上功能，可以实现数据信息实时显示，数据归档和故障报警等多种功能，有效提高了光整机的工作质量[3]。

四、光整机液压压上控制系统的主要功能

在光整机液压压上控制系统中，通过利用伺服阀和伺服缸总的响应周期，可以实现光整机闭环系统快速响应的要求，并且光整机液压压上控制系统也可以利用周期中断的方式来进行循环控制，可以有效满足开辊缝、闭辊缝、卸荷或焊缝快开等不同的工作需求，在光整机处于闭辊状态下，系统还能够实现恒轧制力控制模式。

（一）位置闭环控制

当热镀锌光整机液压压上控制系统处于位置闭环模式时，开辊缝和闭辊缝期间，轧辊旋转的同时需要操作侧与传动侧的油缸实现快速响应，为了提高油缸响应动作的整体同步性，光整机的CPU可以在上位机上进行读取，并且通过位置传感器进行实时的位置信息传输，通过利用输出信号作为主给定，保证伺服放大器驱动伺服阀动作顺利实现。在位置闭环控制中，同步控制发挥着非常关键的作用，利用同步控制能够保证两侧的伺服缸实际位置互补，最终实现两侧伺服缸动作的同步效果[4]。

（二）轧制力闭环控制

由于辊缝打开状态切换到辊缝闭合状态时会产生轧制力，轧制力超过一定数值系统就会自动切换到轧制力闭环控制工作模式，而在这种模式下总轧制力会利用操作侧与传动侧之间的关系实现独立控制。利用手动微调的方式可以分配轧制力，并且作为附加给定[5]。

（三）延伸率闭环控制

在延伸率閉环控制过程中，由于系统处于轧制力闭辊状态，系统可根据延伸率设定值，自动投入延伸率闭环控制，保证延伸率水平恒定。

结论：

本文通过对热镀锌光整机液压压上控制系统进行全面的介绍，明确了热镀锌光整机的主要工作原理，能够进一步提高热镀锌光整机的使用效果，对提高热镀锌产品质量、提高我国钢铁工业产品质量具有促进作用。

参考文献：

[1]肖威.热镀锌生产线光整机的应用研究[J].信息系统工程，2017（02）：159

[2]刘霞.热镀锌机组光整机工作辊清洁技术[J].轧钢，2016，33（01）：49-51

[3]张健栋，欧阳鑫玉，陈曦.热镀锌光整机上轧制力比例大小选择上的改进[J].技术与市场，2017，24（07）：300

[4]史剑.热镀锌铝机组光整机区域张力闭环控制设计缺陷分析[J].自动化应用，2017（03）：62-65

[5]卢杰，高文芳，姜博.连续热镀锌生产线光整机高压水枪印控制方法研究[J].工程技术研究，2017（03）：96-97