矫直机标定程序

第四章 矫直机校准工序说明4.1 总述自动控制系统要无故障的发挥作用需要精确地校准辊缝。辊缝的允许偏差与整个系统的 总体偏差一样，在生产方向上是+/-0.2mm,在板带宽度方向上是+/-0.4mm。如果辊缝的偏差 太大，设备功能及其自动控制就不能正常发挥作用，故此我们要用恰当的方法检查并调整辊 缝的精度。这两套设备都是由三个待校准的系统和一个需测量的系统组成。在下文我们将用 一套完整的工序来校准或测量包括机械、液压和电气的每一个系统。4.2 上工作辊测量这套工作辊没有调整系统，因而不需要校准。但是作为四个主液压缸校准的前提，需要 保证上工作辊没有被扭曲。这里有三个区域用来检查上工作辊是否被扭曲。抗弯楔块校准之 后就是抗弯系统。上区域配套于抗弯系统，下区域由下工作辊确定，也就是与下辊之间的辊 缝。如果某些工作辊相对于上工作辊的公用零线有些许偏移，那就需要确定这些偏移量。把 这些值作为PC模型的输入量，然后可以对此进行补偿。这个测定应该在厂家进行进而校准 它，相当于对下辊进行测量并校准。我们只需要一个足够长的单根直规来检查全部的辊缝区 域。4.3下工作辊以及楔块调整系统的校准将下辊复位，在磨辊间依次进行下列检查和调整工序。如果要对下辊进行某些机械改变， 可以不用检查已经在矫直机里面安装好的辊子而直接进行该工序。1. 将两根直规（图22235035）用螺栓把紧到装配好的辊座出入口两端（加入相应的T型垫）。 此时带楔块的液压缸完全缩回，位置传感器输出为“-5mm”2. 第二根直规（图 22221791）放在已经准备好的两根直规之上。在第二根直规与下辊上表面之间产生间隙“S”“S”应该是1.986mm。工作辊直径是211mm 和210mm的除外。不可能对这种直径做出完全的补偿。这个缝隙“S”将会是2.138mm 和3.154mm。每一根矫直辊的上沿都应该调整到905.014mm。直径为211mm和210mm的 除外，这会使矫直辊的零线下降。这些差别将通过对四个主液压缸的校准而得到补偿。 以上调整的实现均由调节缸（20331701）和其必需的行程“W”来完成。此时必须检查 基准尺寸“B”3. 拆除接合套筒（22221895）。4. 垫入压板（20331705）并观察移动方向。将防松螺母向后旋至挡销（直径50mm）。5. 把液压泵连接到调节缸上。6. 操作调节缸（最大行程10mm），并旋至压板。重复该操作直到达到尺寸“B”7. 液压泵卸压。8. 拆除液压泵。9. 拆除压板。10. 复位调节缸直到112.5mm （接合套筒）。11. 旋紧防松螺母顶住调节缸。12. 重装接合套筒。对每根下辊进行如上调整。操作调节缸直到为第二个螺母留出充分的可用空间。拆除调 节缸和固定螺母，重装调节缸，然后继续调整程序。更换矫直辊必须保证其最大直径公差为 0.04mm。这要求所有工作辊在矫直机机体内。这不仅对调整系统并对主驱动系统都非常重要。 安装好的矫直辊通过支撑辊辊座上平差小于0.1mm的碟簧支撑。安装完并扣紧碟簧之后，矫 直辊与支撑辊之间最大间隙为0.095mm。此时要考虑到支撑辊辊座上辊架的随机互换性。上 下工作辊在装配后和在支撑条件下的平行度要达到小于0.1mm的公差范围。矫直辊通过每步 1mm的磨削量从220mm磨到210mm的最小值。磨削量以“E”型垫和“T”型垫以及调节缸来 补偿。换辊时必须确保拆除的矫直辊中心与重装的矫直辊相符合（见箝位尺寸“A”）。“E”型 垫和“T”型垫的组合使用要求重置带有行程“+y”和“-y”万向轴箝紧装置的水平位置。 通过升降螺纹来调整上下箝紧梁。矫直辊通用直径必须刻在铝制标签上。这些标签必须用螺 丝固定到相应辊座上明显的位置。所有自动控制系统都用这个值，作为一个重要的输入值。 当我们在磨辊间完成这些校准工作，也就明确了所有的楔块调整缸和相应的调整系统。每个 矫直机的第一个和最后一个工作辊，必须拆除液压缸两侧的缓冲装置。这是因为在这两个辊 子上装着带有AGC功能的位置控制器，而AGC的功能会被缓冲器扰乱。这些辊子将会被动态 调整+/-2-3mm。对于电气的自动控制系统，只有下列功能用于下辊和楔块的调整。1. 缩回下楔块的调节缸后进行下楔块的校准。当矫直辊在行程末端的位置（阀保持通电）， 传感器传回其绝对值的实际位置值并保存。-5mm的工作辊位置与矫直机零线相关。矫直 机零线在正常状态下是其轧制线900mm+10mm的位置。2. 当我们完成四个主液压缸的自动校准，就能检查到下楔块的校准状态。必须安装使用过 的直规到已完全安装的机体以完成此任务。并要找出曾在磨辊间用过的值以校准下辊。3. 对楔块调整有附加的功能控制。如果调整后的实测值超出设定值的+/-0.1mm的公差,HMI 会发出一个报警信息。如果调整过程中的实测值超出设定值的V-0.1mm的公差，HMI会 发出一个报警信息。4. 通过各个液压缸行程、各个楔块位置、各个工作辊位置再次检查闭环位置控制的精确度 和可重复性。4.4 抗弯系统楔块校准工序1. 上下工作辊移出矫直机。2. 液压缸缩回。3. 将上平衡系统提升并机械锁紧。4. 把所有的楔块通过液压缸缩回到行程，开始抗弯系统校准。然后开始楔块校准。此时， 位置传感器输出设置为零，然后将楔块机械校零。楔块调整将会有至少+/-20mm的机械 调整行程。5. 用螺栓将三个直规（22221767）紧固到提升横梁下方。抗弯系统从横梁凹进1mm。直规 表面距抗弯系统零位有1mm的间隙。6. 将防松螺母旋向后面。7. 接合套筒（22221895）旋松至螺纹销可以转动。但接合套筒不能拆除。& 通过螺纹销（22221736）使楔块移动到距直规表面有1mm的间隙。9. 如果维护人员要干涉机械（即进行某些操作），要先确定校准直规已被拆除。10. 拆除机械锁紧元件释放平衡系统。11. 通过各个液压缸行程、各个楔块位置、各个工作辊位置再次检查闭环位置控制的精确度 和可重复性。调节极限在 0-5mm 范围内。12. 对楔块调整有附加的功能控制。如果调整后的实测值超出设定值的+/-0.1mm的公差,HMI 会发出一个报警信息。如果调整过程中的实测值超出设定值的V-0.1mm的公差，HMI会 发出一个报警信息。4.5 主调整系统的自动校准工序在每个矫直机换辊后，主调整系统都必须校准。虽然看起来是不必要的，但是经验告诉 我们每隔一两周运行一次校准工序还是很有好处的。我们预计出机械或自动控制会产生的问 题对于进行校准以测试系统也是很有好处的。我们的经验就是这将帮助我们解决一半的问 题。原因就是，对于不同的问题，我们能确定调整系统不再保证基准点在足够长的时间内的 准确性。基于此，我们发送过来两个根校准直规（22221536）（厚90mm，宽350mm）。1. 首先，用主传动将直规移入机器。根据辊道的最大宽度，将直规尽量远的放在辊道外侧。 矫直机的最大开口度为119mm。2. 将直规移入矫直机并切断主传动。也就是说当矫直机压下的时候每根辊子都能与直规接 触。3. 开始自动校准工序。试运行时用一个约20mm厚、最大宽度约2100mm、屈服点约为 500m/mm2 的板代替两块校准直规原件。这仅仅做为电气功能测试。真实的校准要使用校 准直规来完成。每台矫直机都要安装一个至少移动 10 米的紧停按纽。多通路测量系统 根据相应的信号联接并运行。向PLC输入校准直规的厚度（90mm）。向PLC输入校准刚 度一矫：2651.5KN/mm；二矫：3827.3 KN/mm。4. 上下辊置于矫直机内并安装。5. 其它所有系统均已完成校准。6. 弯曲补偿在零位。7. 下工作辊设置到零位。8. 停止所有的楔块或工作辊位置调整（分别切出闭环位置控制，断流阀断电）。停止每个 AGC 的功能，将输出设置为零。9. 用主调整系统的正常闭合速度关闭水平间隙。在经由位置控制关闭间隙的过程中始终对 其进行监控。10. 当上工作辊在实际校准直规厚度上方一个很小的距离时（PLC输入位置值为P0S1=3mm）, 改用速度调节监控强行控制或使其在一个非常低的关闭速度下闭合。绝对位置传感器的 精度为0.0025mm。据此，我们可以使实际速度降低到小于0.1mm/sec. 矫，在0.792mm 后受力为2100KN； 二矫，在0.9406mm后受力为3600KN。受力值仅使用矫直机最大单位 载荷的 50%。在位置控制下，过高的调节速度会使直规受力迅速增加从而使受力失控并 破坏校准功能。A）当每个分段液压缸受力为“no.0”（最大受力的3.75%）（矫为130KN，二矫为225KN）， 各液压缸停止并在该位置受到位置控制。我们必须意识到压力传感器的精度为+/-0.5bar。 此外还有来自调整系统的动力影响。因此，不能保证系统能足够精确的检测出“no.0”。尽 管有此问题的产生，但校准工序仍必须要进行下去。如果所有的液压缸停在触点压力“no.0”， 它们会有实际调整压力的影响下从位置控制改变到受力控制。或许它们不会长久地处于找不 到触点压力“no.0”的状态下。造成该问题的原因是一些小的力、受力检测的失误以及其本 身的机械静电。最后一点原因是校准工序需要的这种类型。B）在校准位置确定值（PLC输入值为POS2=0.5mm）的实测值低于校准直规的厚度之前，液 压缸达不到触点压力“no.0”，然后主调整系统（四个主液压缸）将自动停止，且间隙在不 进行新的系统校准的情况下由闭环位置控制打开。11. 在受力控制模式下将曲线过渡到校准力“no.1”（最大受力的7.5%）。在此期间所有液压 缸单独移动。12. 在大约15秒后，时间监控将检查到所有液压缸达到校准力“no.1”（7.5%/4）。在此条件下，受力“no.1 ”将稳定并持续30-60秒，观察窗为+/-50KN。13. 在紧急打开的时候会产生误差。最需要的是一个稳定的调整力信号。14. 没有误差产生的时候，受力控制将转化为新的基准值，校准力“no.2”（最大受力的15%, 一矫2100KN,二矫3600KN）。在受力“no.1”和受力“no.2”之间会有过渡曲线。在后 续动作中，所有液压缸都将单独移动。15. 在大约15秒后，时间监控将检查到所有液压缸达到校准力“no.2”（15%/4）。在此条件下，受力“no.2”将稳定并持续30-60秒，观察窗为+/-50KN。16. 在紧急打开的时候会产生误差。最需要的是一个稳定的调整力信号。17. 当没有误差产生的时候，每个液压缸变化的位置值和受力值将被读出、存储并传送以创 建新的校准位置。完成之后，系统将产生新的校准直规厚度值和刚度偏移量。刚度偏移 量由实际校准的总受力和校准刚度值通过PLC计算得出。该值将作为AGC平行功能的一 部分存储。18. 存储这些数值后，各个液压缸再次从受力控制转化为位置控制并不对基准值做任何改 变。19. 主调整系统能够打开矫直机辊缝，工序结束。20. 然后，切入主传动，将校准直规从辊道上移走。 该工序用于热板矫直机。本方法给我们提供了校准工序物理检查的可能性。当我们重复 校准工序，就能检查其功能并找出位置传感器的绝对位置值。当一切正常，该值就作为 一个常数了。21. 第二种方法就是将校准位置和直规下移（手动，小心地移动），并试着测出每一个主液 压缸的校准受力。如果能测得这个受力或至少其一个分量等于前述校准工序最后一步的 数值，那么一切正常。22. 在视图上，校准工序需要至少两个转化点和受力值来保证正常工作。在第一个转化点上 我们要把位置控制转化为受力控制。这可以通过触点压力“no.O”下降到直规上方或降 到直规上。在受力控制下，我们可以把受力增加到“no.1”。在开始把受力增加到到“no.1” 之前必须先接触到校准直规。这个受力值在某一时间段内必须要有一个稳定的状态以估 算机械部分的动作及其自身受力控制的动作。在受力控制下四个主液压缸都能独立动 作，仅用各自的液压缸受力和校准直规来确定液压缸位置。然后，将受力值增加到“no.2”。受力值必须足够高以得到设备刚性的合理的校准值。同时也要足够低以确保 设备不被小而硬的校准直规破坏。必须使受力值处在一个稳定的状态，并在某一时间段 后检查其状态是否仍然稳定，进而捕捉各个液压缸的位置和受力的校准值，并从受力控 制转回到位置控制。至此，对于主液压缸的完整的校准工序就进行完毕了。Rollgrtiuml position bottomoilsRolle 1,3r5,7. 9 - 11图 5-4 钢板矫直机调整示意图Positio! of top ra IsP ositiones Adjusting Cyls.卩 ositiors Adjustirg Cyls.Position wedge Position transducerCrossbeamFafallel., Tilling, Sv/ivelling.Lero-iine levellermechanically1）上辊 2、4、6、8、10 辊通过上横梁整体调节，可以进行水平、横向倾斜、纵向倾斜调整。2）实际水平值=0.25 * （实际位置 1+实际位置 2+实际位置 3 +实际位置 4）3）纵向倾斜值=0.25 * （实际位置 3 +实际位置 4-实际位置 1 -实际位置 2）4）横向倾斜值=0.25 * （实际位置 2 +实际位置 4-实际位置 1 -实际位置 3）说明：实际位置=zero position cylinder position transducer （见上图中所标示意 位置）5）最大纵向倾斜位置: 2.0 mm6）最大横向倾斜位置: 1.0 mm7）弯辊楔块调整缸行程:100 mm8）楔块垂向与水平行程比率:1 : 209）生产过程中上辊当前水平值不能0 mm。10）上辊向上可调整到机械最大位置处。11）在带钢矫直过程中不能进行横向倾斜操作。12）下辊 1、3、5、7、9、11 辊能通过成对的楔块单独调节，楔块调整缸行程为600mm,楔块的垂向与水平行程比率为1： 17.5。13）下辊垂向位置可调范围：-5.00 mm 29.314 mm。14）在生产过程中下辊只能在-2.50 mm 26.50 mm 位置范围内调整15）上辊弯辊调节示意图图 5-5 上辊弯辊调节示意图