连续热镀锌过程自动化系统中带钢跟踪的分析.pdf

《，台金自动4e_,}2006年增--1：4(S2) 连续热镀锌过程自动化系统中带钢跟踪的分析 张汉荣，李路 (中冶赛迪工程技术股份有限公司自动化事业部，重庆400013) [摘要]带钢跟踪是镀锌线过程自动化系统中的核心内容，为准确记录生产过程中的工艺状况、反映产品的详 细工艺参数及质量分析提供了可能，为提高整体工艺水平，为客户提供优质产品提供了依据。本文详细介绍了 连续热镀锌过程自动化系统中带钢跟踪的实现方法。 [关键词】连续热镀锌生产线；焊缝跟踪；带钢跟踪 O前言 连续热镀锌生产线上，钢卷经过开卷、焊接， 与前一个钢卷形成连续的带钢，之后经过清洗、退 火、镀锌、光整、拉矫、钝化、涂油、剪切、卷取等工 序，形成镀锌卷产品。 生产线设备布置如图1所示。 图1连续热镀锌线设备布置 为了准确反映生产线设备运行状况，提高产 品质量，找到影响质量提高的瓶颈，预防事故的发 生，给判定产品质量提供定量分析依据，需要对带 钢在整个处理过程中的参数进行实时采集和分 析。带钢跟踪的功能即是实现跟踪带钢运行状 况，并将实时采集的工艺数据与处在对应位置上 的带钢对应起来，记录为带钢段(系统中按50 m设 置为一段带钢段，详细内容将在后面介绍)数据。 带钢跟踪对生产控制的重要性不言而喻。 1焊缝跟踪 为了准确实现带钢跟踪，必须要对带钢在生 产线上的运行状况及所处位置有准确的了解。依 据钢卷间焊接产生的焊缝，能实现精确的位置跟 踪。跟踪范围从入口处窄搭接焊机到出口旋转飞 剪，可以对带钢在整个生产线上的跟踪提供依据。 焊机将前后钢卷焊接在一起，并形成焊缝。 生产进行期间，焊缝也随着带钢一起在生产线上 运行。以焊缝在生产线上所处的位置、带钢段与 焊缝的相对位置及各种设备与焊机的相对工艺长 度，即可判断出带钢所处的位置，并将设备与各段 带钢对应起来。焊缝跟踪即是实现带钢跟踪的基 础。首先讨论一下焊缝跟踪的实现方式。 要实现焊缝跟踪，就必须要有脉冲发生器和 焊缝检测器。脉冲发生器一般安装在不易打滑的 s辊(Bridle Roll)上。依据s辊旋转一周产生的脉 冲数Ⅳ，S辊辊径D和一个扫描周期中实际产生 的脉冲数n，即可得到这个扫描周期内带钢运行的 长度，即一个周期内带钢运行长度 L=D×7【×n／N (1) 对一个周期内的带钢运行长度作累加(积分)运算 即可得到一段时间内带钢的运行长度L。 由于带钢在s辊表面的滑动以及在张力作用 [收稿日j朝]2006-05．10；[修改稿收到日期]2006-06-07‘ [作者简介]张汉荣(1964-)，男，湖南常德人，教授级高级工程师，长期从事冶金自动化系统集成、开发工作。 ·974· 《冶金自动4J6}2006年增刊(s2) 下带钢的微小形变，会导致一定的误差。为了保 证焊缝跟踪的准确性，生产线上还必须设置焊缝 检测器用于对跟踪数据进行修正。焊缝检测器．二 般设置在对产品质量有重要影响的设备单元前， 以便对生产进行严格的控制。以攀钢冷轧厂3号 镀锌线为例，生产线上共设置了3套焊缝检测器， 分别设置在退火炉人El前，锌锅人口前(退火炉炉 鼻子内)，出口旋转飞剪前。生产线即由焊缝检测 器及焊机划分成了4段：从焊机到退火炉入口前 为第1段；退火炉为第2段；锌锅到出口飞剪前为 第3段；旋转飞剪到出口张力卷取机为第4段。 系统对焊缝的跟踪也依据焊缝检测器的分布而分 为相应的4段。以每一段起始位置的焊缝检测器 或焊机为相对零位，进行焊缝跟踪。这样的组织 方式能极大地提高焊缝跟踪的准确度。 此外，在镀锌线的入口和出口分别设有带钢 活套。与生产线上其他设备不同，活套内的带钢 长度是在不断变化的。可通过活套所处的位置准 确知道活套内存储的带钢长度，在跟踪计算的过、 程中，实时排除活套内变化的带钢长度，即可得到 其他设备相对固定的生产线工艺位置。 在实际生产过程中还可能出现各种异常情 况，如带钢有沙眼、跑偏及其他事故可能会使焊缝 检测器检测到错误的焊缝信号，所以，还必须设置 有效校正区。当焊缝检测器检测到焊缝信号时， 即将当前系统计算的焊缝位置与焊机到该焊缝检 测器(或两个焊缝检测器之间)的工艺长度进行比 较，若相差在有效校正区内，则该信号被视为有效 校正信号，采用该工艺长度对跟踪的长度进行修 正；若相差超出了有效校正区，则将该检测信号视 为无效信号而将其忽略，继续采用计算的长度对 焊缝进行跟踪。只有在有效校正区中检测到的焊 缝信号才是有效焊缝，才能用以对跟踪数据进行 修正；否则，则视为错误信号，不对当前的跟踪信 号进行修正。 2带钢跟踪 2．1带钢段数据设置 有了准确可靠的焊缝跟踪，就可以在此基础 上实现带钢跟踪功能。为了尽量真实的反映带钢 在生产过程中的工艺情况，并考虑到数据库的存 储及系统处理能力，设置每50 m带钢为一个带钢 段单位