D112 机组平整机液压推上系统控制方式分析

张阳 宝钢湛江钢铁有限公司冷轧厂

平整机是决定连退机组成品质量的关键设备，湛江冷轧D112 机组采用的是6 辊平整机，推上控制采用HYROP 系统，其他控制均采用西门子系统。推上系统的响应速度快慢对焊缝头尾的带钢板型质量起到决定性因素。在调试中发现原有的控制方式有缺陷，特地做了改进，下面将详细介绍改进之处及改进后的优点。

一、推上系统简介

液压推上缸安装在牌坊的底部，配有位移传感器（NSD）和压力传感器（ABB），用于提供轧制力，液压缸用高响应的力马达阀控制。（见图1）

液压推上功能通过控制推上液压缸两侧的力马达阀和比例阀来控制油高，油高的位置由位置传感器精确测量。在启动液压推上前应先进行液压推上缸零位标定。要推上的目标值即Xset 为按照辊径计算的油缸行程，按照图2 公式可以算出Xset=1645-（DW+DI+DB/2），其中DW 为下工作辊辊径，DI 为下中间辊辊径，DB 为下支撑辊辊径；而实际油缸行程Xact 则是操作侧及传动侧的油缸实际高度（根据位移传感器测出）的平均值，辊缝距离X=Xset-Xact。自动情况下，油高处于低位时先由比例阀（低压）快速抬高液压缸，在距离Xset 值10MM 内后，切换为力马达阀（高压）控制，推上主控功能使能。力马达阀控制后，首先进行APC 控制，为自动位置控制，当轧制力T>=55 吨（EMF 为50 吨，调试中设为55 吨）或者X<=5mm 后APC 结束，如果出现异常则当Xact>Xset+4mm 时APC 停止；APC 结束后进行CPC 控制，为恒轧制力控制，到达设定轧制力后停止。

图1 位移传感器及力马达阀

二、推上方式改进

推上过程最初的设计方式是根据平整机的初始辊径算出的Xset 为95mm，然后只要Xact 实际位置到达85mm 即切换到力马达阀推上，MASTER ON 使能。这样的控制方式初始问题不大，但随着辊径修磨越多，辊径值越小，相对的Xset 值也增大，相当于推上缸的行程增加了，由于力马达阀推上的速度较慢，所以推上时间延长，对推上系统的响应速度有较大影响。基于此，我们改变了控制方式，按照辊缝距离进行控制，即根据实时辊径计算出的Xset 的值减去10mm 作为高低压的切换值，这样保证了即使辊径有磨损，但高压的行程一直控制在10mm 左右，由于低压推上速度快，加快了推上系统的响应速度。（见图2）

图2 根据辊径实时值切换高低压

三、旁通阀程序改进

鉴于同类机组经常出现的低压旁通阀速度不一致导致低压输出停止的问题，我们也在程序中做了优化，基本思路就是当发生速度不平衡导致两侧实际位置相差过大时，停止速度较快的阀输出，等速度慢的一侧赶上后再同时输出，这样就降低了由于旁通阀速度不一致导致的低压输出故障发生的概率。

四、应用及结论

通过上面的分析，采用辊缝距离的方式对平整机高低压切换进行控制，既能加快推上系统的响应速度，又能减缓平整机高压油箱油位下降的问题。而旁通阀程序的改进，则避免了旁通阀速度不一致导致的低压输出故障，可以说对同类机组具有一定的借鉴意义。