一种轧制液容量节能控制系统

摘 要：轧机轧制液容量节能控制关键在于轧制液保温消耗能量节约。基于此，本文将简单介绍轧制液容量节能控制系统的原理与技术方案，并深入探讨轧制液容量节能控制系统的实现方式。

关键词：轧制液;容量;节能控制

结合实际调研可以发现，现有的轧制液控制系统经常在使用中出现放入高于正常容量轧制液的情况，这是为了避免轧制液喷淋量过低的问题出现，但这种情况往往会导致能源的浪费，为解决这类问题，正是本文围绕轧制液容量节能控制系统开展具体研究的原因所在。

1 轧制液容量节能控制系统的原理与技术方案

1.1 原理分析

分析传统的轧制液控制系统可以发现，下桶槽、回流槽、轧制液管道、上桶槽、下桶槽轧制液泵、上桶槽轧制液泵属于系统的主要构成部分。在传统轧制液控制系统的运行过程中，上桶槽内的轧制液会通过上桶槽轧制液泵抽取到轧制液管道，并随后通过轧机内的喷嘴喷出，在流经工件和轧辊后会基于回流槽回流到下桶槽中，最终通过下桶槽轧制液泵抽取，回到上桶槽，内部循环由此实现。但深入分析可以发现，为保证轧制液喷淋量合规，放入高于正常容量轧制液的情况极为常见，而由于正常工作时需要将轧制液加热到一定温度，这就使得高于正常容量轧制液的放入会导致更多的能量被消耗，停机时轧制液的温度保持也会消耗更多能量，可能因此出现的轧制液温度过低也往往会引发产品质量问题，由此可见传统的轧制液控制系统在实用性方面存在一定不足[1]。

为化解传统轧制液控制系统存在的不足，本文研究的轧制液容量节能控制系统由下桶槽轧制液泵、下桶槽上桶槽轧制液泵、回流槽、轧制液管道、上桶槽、容量阀、控制装置、下桶槽液位计、上桶槽液位计组成，上桶槽内轧制液的液位高度数值可通过上桶槽液位计获取，下桶槽内轧制液的液位高度数值由下桶槽液位计获取。上、下桶槽液位计与控制装置连接，以此接收液位高度数值，并处理上、下桶槽内轧制液液位高度数值，以此自动化输出控制信号。控制装置与容量阀连接，对于正常工作状态的轧机，控制信号会自动控制容量阀的关闭或打开，以此保证轧制液能够始终维持正常容量水平。而对于处于停止状态的轧机来说，控制信号会自动控制容量阀的关闭或打开，保证轧制液始终维持最低容量水平。

1.2 技术方案

系统的控制装置包括信号处理单元和信号采集单元，上、下桶槽液位计与信号采集单元连接，以此接收液位高度数值，信号处理单元负责轧制液总容量值计算。控制装置还包括计时单元，预设时间值预设于计时单元内，轧机与计时单元连接，正常工作的轧机会由计时单元负责自动计数，在预设时间值小于计时单元计时数值时，轧机可由信号处理单元自动判定处于停止状态。上、下桶槽液位计均采用线性液位传感器，这一线性液位传感器由检测杆、线性霍尔元件（检测杆内）、随液位上下移动的浮子、由浮子带动的磁体（与线性霍尔元件产生相对位移）组成，随着磁体的移动，线性霍尔元件会随之产生电信号[2]。

2 轧制液容量节能控制系统实现方式

2.1 技术效果

轧制液容量节能控制系统可在应用中通过上、下桶槽液位计，自动获取上、下桶槽内轧制液的液位高度数值，在自动完成数值处理后，控制信号可随之输出，由此正常工作状态下轧机的轧制液正常容量水平维持、停止工作状态下轧机的最低轧制液容量水平控制均可顺利实现，轧制保温消耗的能量因此实现有效节约。

2.2 实现方式

控制装置的信号处理单元共拥有控制模式两种。在第一种控制模式的应用中，总容量值会由信号处理单元计算得出，结果会自动与预设的正常容量值比较，如正常容量值等于或小于计算得出的总容量值，信号处理单元将自动输出关闭容量阀的控制信号，容量阀由此关闭。如正常容量值大于计算得出的总容量值，信号处理单元将自动输出打开容量阀的控制信号，容量阀由此开启;而在第二种控制模式的应用中，控制装置在完成总容量值的计算后，会自动将其与预设的最低容量值进行比较，如预设的最低容量值等于或小于总容量值，控制装置会自动输出关闭容量阀的信号，容量阀由此关闭。如最低容量值大于总容量值，控制装置会自动输出打开容量阀的信号，容量阀由此开启。控制装置与容量阀连接，信号处理单元发出的控制信号能够控制容量阀的关闭或开启，在开启容量阀时，轧制液会由外部轧制液储存器内流入下桶槽或上桶槽中，系统内轧制液的总容量会由此增加。而在关闭容量阀时，系统内轧制液在使用过程中将不会补充，而是随消耗不断减少。

2.3 具体应用效果

轧制液容量节能控制系统在实际应用中取得了令人满意的成果，在轧机正常工作状态下，轧制液得以始终维持正常容量水平，正常生产需求由此得到满足。而在轧机处于停止状态时，轧制液容量节能控制系统使得轧制液始终维持最低容量水平，生产能耗因此大幅降低，结合具体参数，可确定轧制液容量节能控制系统应用后，轧机生产实现5.6%的能耗降低。

3 结论

综上所述，本文涉及的原理分析、技术方案、技术效果、实现方式等内容，直观展示了轧制液容量节能控制系统的实现路径。为保证轧制液容量节能控制系统更好服务于轧机生产，PLC控制器的合理設置、各类新型算法的科学应用同样需要得到重视。

参考文献：

[1]杨洋.300mm级角钢的控制轧制[J].山西冶金，2018，41（04）：19-21.

[2]张洪敏.控制轧制镁—铝—锌系镁合金组织演化与高温拉伸性能[D].吉林大学，2018.

作者简介：羊兵志（1981-），男，湖南邵东人，本科，电气工程师，研究方向：电气设备自动化控制，PLC程序编写。