(武汉钢铁工程技术集团有限责任公司 湖北武汉 430080)
摘要：随着用户对产品质量的要求越来越高，市场竞争越来越大。为提高产品质量，大型仪表在轧线中得到广泛应用，本文主要介绍了莱钢热轧带钢引进德国IMS公司的X射线凸度仪，测量带钢凸度、楔形、中心线厚度。介绍了测量原理及系统构架，系统运行的稳定性对于提高板形质量起到至关重要的作用，因此通过对大型仪表的研究可有利于系统维护，能快速处理相关故障，确保仪表控制系统工作的可靠性。
关键词：仪表控制系统；热轧带钢；实践；应用
引言
本文简要分析了测量原理，介绍了凸度仪的系统结构，总结了常规维修的典型故障及维修要点。该系统运行稳定，在反馈控制和提高控制系统质量方面起着关键作用。随着计算机硬件技术的飞速发展，钢铁企业控制系统的设计是由于生产过程中不间断的压力。本着稳定安全的原则，长期采用系统和开发环境，设计周期长，操作人员和维修人员应长期培训。近年来，控制系统发生了很多变化，但受外部系统环境和内部原创设计思想的限制，系统在软件移植性、效率、个性化服务等方面需要改进。
1测量原理
凸度是横向厚度差，凸度可以通过测量特定点的厚度来计算。X射线穿透物质的衰减规律是X射线厚度测量的理论基础。X射线穿透衰减规律是X射线厚度测量的理论基础。光电传感器将光强变化改变为易于检测、处理和传输的电量变化。当X射线投射到检测到的物体上时，部分辐射被检测到的物质吸收，而其他射线穿过检测的物质。射线穿过被测材料的强度与被测材料的厚度和密度有关。如果已知被测物体的密度，则可以根据测得的射线强度计算被测材料的厚度。X射线厚度测量是基于这一原理的进行的。
2概述
随着AGC液压系统在板带轧机上的广泛应用，板带材的纵向厚度精度得到了显著提高，相比之下，板形和凸度问题变得日益突出。热轧带钢为提高产品质量和成材率，降低生产成本，提高产品竞争力，莱钢1500带钢利用在精轧机后增加了凸度测量，提高了带材的板形制量和生产效率。高精度的在线凸度测量是实现凸度自动控制的前提和先决条件。板形通常是指板带材的平直度，凸度则是指板带材的横向厚差。板形理论和生产经验均表明，板带材的凸度实质上取决于热轧，并影响着后续冷轧阶段的板形质量。实践表明，在热轧机上配备凸度自动测量与控制系统是提高板带材凸度精度的有效途径。
3仪表控制系统在热轧带钢中的应用
3.1凸度闭环反馈控制
莱钢1500mm带钢生产线精轧机组采用六机架四辊轧机，提高板带轧机板形质量的一个重要途径是采用新的板形控制技术。测量数据发送到精轧的TDC控制系统。与两阶段系统的设定数据相比，建立了轧制线双系统的形状控制模型，并计算了板形控制中各框架的设定值、弯曲辊和窜辊。形状自动闭环控制系统分为过程控制级的轧辊设定和弯曲力设定，在基本自动机中称为形状设定控制、弯曲力前馈控制和弯曲力反馈控制功能。窜辊设定功能主要通过设置F1-F6工作辊的位置来实现。对于不同的工作辊配置，换辊的目的也不同。根据机组的轧制规程，选择适合于该机组的工作辊窜流策略，包括轧辊的工作方式、轧辊的步进长度、轧辊的行程和轧辊的频率、轧辊的卷卷或轧辊位置在F1-F6FR中的位置。在进入带钢之前计算工作辊，并将设定值达到L1水平。弯辊力设定功能是根据轧制压力和工作辊的形状和支承辊形状（包括初始辊形、磨损辊形状和热辊形状）设定的工作辊的弯曲力的设定计算。F1-F6机架的其目的是通过弯辊手段保证带钢凸度目标值和精轧机下游各机架比例凸度，从而也保证带钢平坦度目标值，考虑到可变接触支承辊和线性凸度工作辊的形状控制特性，将弯曲辊设置在与设定对象相同的轧制单元中的某一钢件上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据钢的工作状态，计算出F1-F6机架的弯曲辊力大小，以满足扁平带并达到目标凸度，并将设定值达到L1水平。同时，弯曲力的设定值也作为L1弯曲力的前馈控制和反馈控制的参考值。窜辊设定功能是根据各机架轧制压力的变化对F1-F6工作辊弯曲力的前馈控制。目的是保证带钢凸度的客观值和轧制过程中带钢的目标值。在实际轧制过程中，带钢的轧制条件（自始至终）、轧制条件（温度、精整材料的厚度等）不断变化，各机架的轧制压力波动。为了消除波动对形状的影响，F2-F6工作辊的弯曲力应根据各机架的轧制压力进行调整。弯辊力反馈的功能是对F1-F6的一个机架或几个机架辊弯力的测量偏转信号的反馈控制。
3.2在1580mm热轧带钢生产中的应用
随着计算机技术的飞速发展，研制出一种高精度的凸度仪，具有多点测厚和快速实时数据处理的特点。借助于自动凸度控制系统，可以大大提高板形控制能力。在实际测量中，测量值由计算机自动校正，通过计算机对测量信号进行处理，进行了合金补偿、温度补偿和角度补偿，最后，计算出带材宽度的实时厚度，并通过数值分析得出连续断面厚度曲线。同时，将结果传递给凸度仪，在自动控制系统的计算机中应用了凸度控制。
3.3典型故障处理与日常维护
消除凸度计的故障是很困难的。一旦发生故障，高压发生器、X射线控制单元、射线管和高压电缆的现有故障逐渐消除。典型的故障主要集中在X射线控制单元的故障。常见故障是低电压设定值和低斩波电压设定值。高电压设定值较低，即，射线控制单元将以较低的电压值启动。引起故障的可能因素包括控制单元中的保险故障；主接触器没有吸合，当控制单元的开关闭合时，应听到接触器的声音；开关关闭，模版ANS1故障和输出级电流转换器没有工作，并尝试更换模式。斩波器电压设定值较低，也就是说，射线控制单元将以较低的电压值启动。引起故障的可能因素有：控制单元中的F1故障；主接触器不出声，当控制单元的开关闭合时，应听到接触器的声音；检查当前监测功能的ReG2模板是否损坏或尝试替换模板。凸度仪的故障较难排除，一旦出现故障需要逐步的排除高压发生器、X射线控制单元、射线管、高压电缆的存在的故障。典型故障主要集中在X射线控制单元的故障。常见的故障为高压设定值低、斩波电压设定值低等。凸度仪高压跳电时，应首先检查操作画面，了解故障现象及故障代码，根据故障现象及代码查找根源。控制单元模块有故障指示时，按照操作标准更换同型号模块，注意对照原模块调整跳线的位置。由于现场振荡测量，故检测元件常出现偏移现象，需重新调整元器件位置，使用匹配活/呆扳手及内六方重新调整元器件位置即可。高压电缆的两接头定期涂抹硅胶，以确保其良好的绝缘性，对于射线管维护和确保测量精度意义重大。轧机现场的恶劣环境，将会影响测量的精度，如果在一定范围内，可以通过预吸收标定功能修正、消除，不仅可以提高测量精度，也方便了日常设备的维护。
结语
仪表控制系统的运行稳定性对提高形状质量起着至关重要的作用。因此，对大型仪器的研究有利于系统的维护，能快速处理相关故障，保证仪器控制系统的可靠性。随着经济和社会的发展，钢铁企业获得了前所未有的发展机遇。在钢铁工业的发展中，采用仪表控制系统来提高钢板的质量已成为钢铁企业的必然选择。
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论文作者:付志勇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/7/5
标签：射线论文; 带钢论文; 故障论文; 测量论文; 设定值论文; 控制系统论文; 厚度论文; 《电力设备》2018年第36期论文;