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1、1概述22 卷取机的主函数42.1 带钢数据存储42.2带钢跟踪系统52.3卷取机操作62.4仿真：模拟轧制72.5输出辊道82.6卸卷和运输机系统103卷取机特定功能113.1卷取机辊缝控制123.1.1侧导板123.1.2夹送辊辊缝和力矩控制163.1.3助卷辊辊缝调节193.2地下卷取机辅助功能223.2.1入口活门223.2.2芯轴外置轴承座223.2.3芯轴张力233.2.4轧辊和带钢冷却233.2.5带卷的直径计算：243.2.6卷重的计算：253.2.7物料跟踪：263.3地下卷取机驱动273.3.1夹送辊驱动273.3.2助卷辊驱动器313.3.3芯轴驱动324钢卷卸卷384.
2、11#运卷小车384.2钢卷卸卷站操作404.2.3中转车425钢卷运输链435.1概述435.2钢卷运输链操作445.31#运输链455.41# - 10#步进梁455.51#升降/旋转台465.62#转台465.7打捆机465.8称重机475.9喷号机471概述地下卷曲机的一级基础自动化和控制系统是基于SIMATIC 技术的TDC系统。硬件有3个SIMATIC自动化技术的远程计算机输入和输出站。 地下卷取机的一个机架用于卷曲机的主令功能另外两台用于卷取机的特定功能.卷取机到的主令功能如下： 卷取机准备操作 带钢跟踪 带钢数据处理 和其他的自动化机架通讯 输出辊道控制 卸卷和输送机系统卷取机
3、的特定功能适用于每一台特定操作的卷取机。控制又进一步分为技术辊缝控制。它主要由以下部分组成： 入口侧导板脉冲控制和宽度调整。 夹送辊控制(辊缝,速度,转矩) 芯轴 (速度,转矩) 助卷辊(辊缝,速度,转矩) 冷却 (夹送辊,助卷辊,芯轴,带卷) 其他功能,例如压紧辊和卷取整个过程. 主机架的HMI服务器和二级计算机是通过Ethernet Bus 进行通信。SIMATIC TDC机架之间的通信是通过“全局数据存储器）GDM实现的。外部接口模块如ET200远程I/O和主传动通信通过PROFIBUS-DP Bus.HMI系统系统通信通过TCP-IP Bus.2 卷取机的主函数2.1 带钢数据存储带钢
4、数据报文将由设置计算机（二级）Ethernet-Bus系统送到SIMATIC TDC计算机“主控程序”报文包含下面的信息： 报文ID 带钢ID 卷取机号码 带钢宽度 带钢厚度 热限制流量（热屈服点HYP） 卷曲温度（参考） 确切的芯轴张力 最后一个起作用的机架的确切张力 当前的日期和时间在SIMATIC TDC计算机里有四个存储缓存器用于带钢数据，是： C模式缓存器 0-模式缓存器 当前缓存器 中间缓冲器（对于短带钢序列）C模式缓冲器是由设置计算机反馈，当带钢的头部进入第一个激活的机架时显示在操作台的监视器上。 当前的缓冲器保存正在卷取的带钢的数据，卷完之后，它将获得下一带钢的数据。此缓存器可
5、以存储三块带钢的数据。如果三个中有任何错误，如精轧轧废，此时有必要清除缓存中的带钢数据，因此操作员需要通过激活软键Track Reset来取消所有已记录的带钢。2.2带钢跟踪系统有四个独立带钢跟踪程序执行，两个是带钢头部跟踪，两个是带钢尾部跟踪。可以保证从精轧机到卷取机最多三个带钢的单独跟踪。单独的程序开始于精轧机最后一个激活的机架的满载和空载信号。精轧机的“激活/不激活”和机架的“满载/空载”这些信号必须是已知的。精轧机最后一个激活的机架（LAS）是跟踪的起点和参考点。跟踪的实际位置是通过速度的积分来计算的。通过带钢速度对输出辊道长度的划分来计算积分时间。输出辊道的热金属检测器（HMD）用于
6、实际位置的同步标记。HMD的窗口周期用来排除同步错误.带钢头部位置仅在HMD的信号在窗口中显示时与HMD位置同步。HMD的信号和精轧机当前的速度参考值都用于输出辊道的带钢跟踪。输出辊道组的超前和滞后参数的转换以及尾部卷取时减速是由带钢头尾定位来启动。当带钢的尾部离开夹送辊时，带钢的速度应该小于8m/s，尾部卷取的减速度将以最大约为6m/s的尾部速度被预计算。带尾位置的成像是由与这一块带尾接触的部分芯轴的速度描述.这是卷取机特殊功能的一部分。地下卷取机的速度参数来自精轧机，这个值由最后一个活动机架的速度参数来计算，再加上附加的取决于最后一个活动机架带钢厚度缩减量的值。这个值为带钢的真实速度，公差
7、应小于1%。2.3卷取机操作通过卷取软件来选择操作模式。正确的卷取机操作的前提是信号来自： 液压系统准备完毕 输出辊道准备完毕 传动系统准备完毕 基准激活 控制器激活 入口辊缝打开并准备完毕 夹送辊偏移位置和辊缝设定 助卷辊位置设定 芯轴外置轴承关闭 芯轴膨胀 冷却系统准备完毕卷取机总体上有4个情形： 卷取机取消选定 卷取机选定 卷取机准备卷曲 卷取机正在卷曲正常运行时卷取机必须被选择。如果在HMI上按选择按钮，自动卷取最低的要求将被自动打开除非存在故障。被选择的卷取机的速度参考值和位置参考值将根据计算出的值做调整。 被选择的卷取机将准备好马上卷取。准备完毕的卷取机的每一个部分将对即将来临的带
8、钢做自动的准备。入口活门将是打开的，上夹送辊落到偏移量的位置。此状态表示卷取机准备卷曲。 如果故障存在，卷取机将自动取消选定。 当卷取机开始卷曲，可以接收到下一个带钢的带钢数据当带钢的尾部通过装满卷钢卷的卷取机的夹送辊，入口活门将关闭。 入口侧导板做宽度调整，夹送辊的辊缝将根据下一个带钢的数据调整。 当带卷离开卷取机区域，助卷辊的电机和芯轴电机加速到主导速度.助卷辊辊缝将根据下一个带钢的数据进行调整，将打开入口活门。 卷取机为下一个带钢做好准备。2.4仿真：模拟轧制模拟卷曲程序测试和试车是非常重要的。通过仿真（模拟轧制）可以检查卷取机的顺序，故障也可以确定。测试运行模拟真实的带钢并且用实际的传
9、感器来反馈。测试运行有两种模式，一种模式没有精轧机参与，另一种模式有精轧机参与。如果精轧机进入测试运行模式，而此时卷取机无负载，则卷取机也将进入测试运行模式来防止因为没有真实的带钢而造成的设备损坏。设定数据、超前和滞后值、旋转关闭、张力和长度在测试模式下必须输入，因为精轧机和夹送辊内没有真实的带钢存在，为了测试，一些信号将自动的生成。测试用的开始信号与物料跟踪的开始信号一样。如果轧机内没有真实的带钢，操作员可以在操作台上开启测试运行。在这种情况下生成一个虚拟带钢，它与真实的带钢一样在屏幕上显示。在逻辑顺序控制下，所有需要的信号都被模拟。此时压力控制不可用，因为没有真实的带钢。2.5输出辊道输出
10、辊道RT用来输送带钢到卷取机和带钢在卷曲之前的冷却。它位于精轧机和1#卷取机之间，由“n”个区域号码组成，从精轧机侧由辊道1到辊道“n”。逆变器为马达提供和最后一架轧机出口速度同步的速度参考值。传感器和执行器： 带钢传感器（HMD） 操作台上的按钮用于点动向前/向后 操作台上的电位器用于手动速度参考。输出辊道控制：操作输出辊道的前提是每个组的“驱动器准备就绪”的信号。意思是所有的电气设备，输出辊道组的（整流器/逆变器）接通和准备作业。任何独立的输出辊道的电气和机械故障都对带钢的传送有消极的影响。每个辊道在卷取时应该是可用的，但考虑到输出辊道组的交错，在卷取时每个区域至少应有一组辊道是可用的。一
11、些输出辊道故障时也能够进行带钢的卷取，故障显示在操作参的监视器上以告知操作员和维护人员需要立即修理的故障。有两种操作模式： 同步/自动模式 手动模式除选择模式外，在开始卷取前操作员需要为每一组辊道选择速度参数的开和关。同步模式：在同步模式下，速度参考值由精轧的速度加下超前和滞后速度来计算。这些值可以在一个确定的极限范围内由操作员在操作台上调节。每一组输出辊道超前和滞后速度的值是变化的，用来维持带钢的张力。即使精轧机的速度下降到零，输出辊道的速度被限定到最小速度为1m/s以帮助辊道冷却。在同步模式中有三个速度参考值： 主要导速度 同步速度（带钢速度） 滞后速度图2-a 超出-同步-滞后值如果在输
12、出辊道上没有带钢，所有区域都将以最后一个活动机架的速度加上一个超前值来运行。每个区域都有一个独立的速度超前值。当带钢在精轧机最后一个机架时且还没有进入卷取机，所有的辊道组都以超前速度运行来在带钢和辊道间建立张力以保持输出辊道上的带钢绷紧。如果带钢仍在最后一个活动的机架且张力已经由芯轴建立起来，参数将由超前速度转换到同步速度。当带钢离开最后一架活动机架，参数将由同步转换到滞后速度使输出辊道与卷取机间建立张力以保持带钢绷紧。如果带钢尾部离开独立的辊道组，这个组的参数将再次转换到超前速度为下一块带钢做准备。当卷取机还未开始卷取，带钢就离开最后一架活动机架时（短板坯），所有输出辊道区域将以同步速度运行
13、，当卷取机一开始卷取，速度参数就转换为滞后速度。手动模式操作员可以在HMI系统上选择叫做“PotiMode”的模式以在手动模式下操作。在手动模式中可能让输出辊道前进或者后退。通过在操作台上的电位计对于各自的输出辊道组的速度参考值进行变化（在“Poti Mode”模式 HMI画面中可以为每个辊道组选择速度设定值）快停输出辊道区域以最大的斜率同步的停止，除了一号区域外的所有电机将停止，以防止带钢在精轧机内阻塞。急停除了一号区域处的所有的输出辊道以最大的减速度同时转换到关闭2.6卸卷和运输机系统此系统将钢卷从卷取机芯轴上移出，并通过以下设备运输： 卸卷小车 卷曲中转车 快速运输链 10段步进梁 回转
14、台 平行升降台在钢卷库同样称重，打捆和喷号机，取样站都是主令功能的一部分。3卷取机特定功能卷取机的特定功能有组成如下：辊缝控制： 侧导板打开控制 夹送辊辊缝控制 助卷辊辊缝控制辅助功能： 带钢换向器打开和关闭 穿带档板 轴外部轴承控制 芯轴膨胀控制 钢卷的直径和重量计算 轧辊冷却-（夹送辊，助卷辊，侧喷，芯轴，带钢）电机控制： 夹送辊驱动 助卷辊驱动 芯轴驱动3.1卷取机辊缝控制3.1.1侧导板侧导板位于夹送辊单元的前面用于侧面对中并引导带钢进入夹送辊和卷取机。入口导板由输出辊道每一侧的挡板组成，他们是非机械同步的。每一个挡板受两个液压缸驱动。每一侧的液压缸都是通过一个轴和机械连接的，操作侧入
15、口导板是压力控制和位置控制，这两个控制是通过两个伺服阀完成的。大的伺服阀是用于调整导板本身，用于宽度调整。小的伺服阀用于短行程和压力控制。在第一个卷取机入口导板前有个附加的漏斗形用于引导入口导板中间的带钢并使其进入夹送辊单元。实际位置由位置传感器来测量。这些传感器为用于工业环境的非接触的磁致伸缩传感器设备，这些传感器安装在液压缸内，由计算机室内的电子设备计算实际位置。输出辊道的中心线用作辊逢控制的参考点。传感器和执行器： 液压随动系统 锁紧阀 线性绝对位置传感器 压力传感器 过滤器阻塞检测 接近开关 操作员面板上的按钮入口导板开口度控制：入口导板有两种操作模式： 自动模式 手动模式每个侧导板由
16、两个液压缸驱动，液压缸由伺服阀反馈，伺服阀是液压的一部分由SIMATIC TDC提供的电流环路控制。使用这些配置可以控制位置和压力。自动模式自动操作有以下控制模式：位置控制模式轧制力控制模式图3-a 卷取机夹送辊前入口侧导板位置控制模式 在自动位置控制模式，入口侧导板开口度参数设置到实际带钢宽度加上操作侧和传动侧运行许可值再加上操作侧和传动侧短行程开度。短行程为附加开口度值在两个导板间没有带钢时使用操作侧位置参数: WLOsg.ref =2 + LDO + LOSS传动侧位置参数:W LDsg.ref =2 + LDD + LDSS总的入口侧导板开口参数：LSG = Losg.ref + LD
17、sg.refLosg.ref 操作侧入口位置参数LDsg.ref 传动侧入口位置参数LSG 入口导板间的总开口度W 带钢宽度LDO 操作侧运行许可值LDD 传动侧运行许可值LOSS 操作侧入口导板短行程值 LDSS 传动侧入口导板短行程值 带钢头部一进入入口导板，两个导板将以各自的短行程值关闭开口，此时开口度的值等于带钢宽度加上运行许可值。WLDsg.ref = 2 + LDDWLOsg.ref = 2 + LDO 导板将在整块带钢上保持运行许可值 在卷取期间通过操作台上的打开和关闭按钮可以对开口度进行小范围的调节。操作侧和传动侧开口度都可以增加和减少较小的值。当带钢尾部进入入品导板，导板将短
18、行程打开并为下一块带钢做准备。压力控制模式 在自动压力控制模式下，入口导板参考开口度设置为实际带钢宽度加上操作侧和传动侧运行许可值再加上操作侧和传动侧短行程开度。短行程为附加的开口度值用于导板间没有带钢的情况。操作侧位置参数：WLOsg.ref = 2 + LDO + Loss传动侧位置参数：WLDsg.ref = 2 + LDD + LDss 带钢头部一进入入口导板，两个导板将以各自的短行程值关闭开口，此时开口度的值等于带钢宽度加上运行许可值WLDsg.ref = 2 + LDDWLOsg.ref = 2 + LDO 传动侧入口导板通过位置控制移动到带钢边部位置WLDsg.ref =2 操作
19、侧入口导板的控制转换到小的伺服阀并且以小于带钢宽度一半的参数移动到带钢边部位置以确保控制转换到压力控制。WLOsg.ref = 2 - DL 一旦带钢与导板接触，控制将转换到压力控制。压力控制下的操作侧导板可以在一个确定公差内跟随带钢边部。压力参数为带钢尺寸和物料类型的函数。通过这些控制可以在传动侧得到较好的钢卷边部并且在操作侧能以一个已计算的压力跟随带钢边部。需要一个确定的最小压力来克服摩擦力和入口导板的重量。入口导板实际压力直接涉及到液压缸压力的调节。FSG=2*(Pp*Ap)-(Pr*Ar)Pp 塞侧压力Bar Pr 杆侧压力Bar Ap 塞侧区域dm2 Ar 杆侧区域dm2压力将根据由
20、操作员选择的以下模式来控制 恒压力控制一个恒定的压力提供给操作侧的带钢边部并且入口导板的位置被监视以消除带钢的弯曲。 变动压力控制模式在Tp时间段内，一个正向的压力提供给操作侧带钢边部，在To时间段内，提供一个减小的压力。这个循环在时间段Tc后重复，Tc为带钢速度的函数。导板的与带钢边部的实际位置被监控以消除对带钢的弯曲。在操作台上通过压力增加和减小按钮可以少量的增加和减小压力。带钢尾部离开入口导板后，控制转换为位置控制，入口导板短行程关闭并且为无负载开口度设置。手动模式在手动模式下，通过操作台上的开或关按钮可以对入口导板打开和关闭。在压下一个特殊按钮后，两个入口导板将一起动作。3.1.2夹送
21、辊辊缝和力矩控制夹送辊辊缝由安装在机架两侧的液压缸来控制，通过升高各降低夹送辊以增加和减小夹送辊辊缝。液压缸为位置和压力控制，位置反馈由安装在液压缸上的线性位置传感器来执行。活塞侧和杆侧的液压压力由压力传感器来测量。压力由测量的液压缸的压力来计算。上夹送辊相对于下夹送辊的位置可以通过液压旋转设备改变，它可以假设公差和中心位置。平衡液压缸安装在上夹送辊轴承座上通过吸收上夹送辊轴承的所有间隙来保持固定的辊缝。传感器和执行器 液压伺服阀 锁紧阀 线性绝对值位置传感器 压力传感器 过滤器堵塞检测 操作员面板上的按钮夹送辊辊缝控制夹送辊辊缝有两种操作模式： 自动模式 手动模式自动模式自动模式中的两个控制
22、类型： 位置控制 压力控制在自动模式中辊缝位置参考是从带钢的数据中计算出的。如果助卷辊无负载，辊缝调整是位置控制的，那意味着在底部和顶部中间的辊缝将根据参考位置调整。参考是带钢厚度的10%。当带钢的头部进入准备好的卷取机的夹送辊，控制将由位置控制转为压力控制，在卷取中将为带钢提供一个计算好的压力，此压力为带钢尺寸和类型的函数。用自动模式卷取长的带钢期间，在卷取机心轴和最后一架轧机的张力确定之后，操作工可以选择升起夹送辊。上夹送辊也可以通过液压驱动从偏移位置移动到中间位置。离心运动只可能存在于有效模式或者当辊缝完全打开。液压缸压力补偿离心力以保证辊缝恒力。如果卷曲一个短带钢，上夹送辊将在有效模式
23、下降低。当带钢尾部离开最后一个机架，上夹送辊将离开中心位置。如果上辊已经提升，在压力模式下为了带钢尾部将下降。当带钢尾部通过两个夹送辊时，控制模式将自动转换为位置控制以确保上下夹送辊不会碰撞。在特殊情况下（例如标定或废料卷取）它将自动从压力控制转回位置控制。通过操作面板上的夹送辊辊缝增加和减小按钮可以小范围增加和减小夹送辊辊缝，同样，压力也可以增加和减小。手动模式在手动模式中，只有位置控制，辊缝的增加活减少都经过操作台的的按钮来完成。如果按按钮的时间大于两秒就可以更快的设定辊缝的增大或减小。夹送辊辊缝压力参数Fpr.ref 通过下式计算:W 带钢宽度 mmTh 带钢厚度 mmsSpec 特定的
24、芯轴张力 N/mm m 摩擦系数当前液压缸总压力FC由下计算FCO = Pro*Ar-Ppo*ApFCD = Prd*Ar-Ppd*ApFC = FCO+FCD当前夹送辊辊缝压力Fpr如下计算Fpr = FC+FbalFC 当前液压缸总压力 kN FCO 操作侧当前液压缸压力kN FCD 传动侧当前液压缸压力kN Fbal 液压缸压力平衡 kN Pro 操作侧杆侧液压压力 Bar Pro 传动侧杆侧液压压力 Bar Ppo 操作侧活塞侧液压压力Bar Ppd 传动侧活塞侧液压压力BarAr 杆侧液压缸区域 dm2Ap 活塞侧液压缸区域 dm2夹送辊更换后需要标定，手动研磨后在运行时也需要标定。
25、标定步骤在得到操作员命令后开始。标定时上夹送辊必须在偏差位置，当电机低速运行时，上夹送辊慢慢降低并触碰下夹送辊。当两侧都达到标定压力后，压力控制模式激活，开始位置标定。在大约20秒内，实际位置值从位置传感器读取并且标定因素将做为平均值被计算。位置标定后，夹送辊辊缝打开（直到5mm），压力标定开始，实际压力被连续测量，并且在位置控制模式下无负载期间无动作情况下压力永久置为零。标定完成后，夹送辊辊缝（无负载辊缝）根据带钢厚度设置到它的位置基准。3.1.3助卷辊辊缝调节助卷辊由旋转臂和一个液压缸动作，液压缸通过伺服阀进行位置和压力控制。传感器和执行器 液压伺服阀 Fail save valves 线
26、性绝对值位置传感器 压力传感器 滤波器阻塞检测 操作员面板上的按钮 维护用的就地操作箱上的按钮助卷辊辊缝控制辊缝位置参数有两种操作模式 自动模式 手动模式自动模式自动模式下有两种控制方法 位置控制（踏步控制） 压力控制位置控制和踏步控制位置参数通过带钢数据和附加值计算，助卷辊和芯轴间的辊缝根据位置参数调节，以下情况辊缝调节为位置控制。 卷取机无负载 夹送辊和芯轴之间张力未建立 踏步控制期间 从芯轴上卸卷芯轴的中心线用做助卷辊辊缝计算的参考点，为精确辊缝控制，芯轴直径由位置传感器测量。在带钢进入卷取机之前，各助卷辊与芯轴间的辊缝等于带钢厚度加上偏差值。助卷辊辊缝参数将被设置为带钢厚度的百分数以接
27、收带钢进入卷取机。带钢厚度的百分数为 助卷辊1为175% 助卷辊2为150% 助卷辊3为125%在带钢头部通过各助卷辊之后，辊缝将为位置控制并根据钢卷半径变化。在自动位置控制模式下，操作员可以通过操作员面板上的拨动开关来增加和减小辊缝。带钢的头部由软件跟踪并用于踏步控制。在带钢头部通过各助卷辊之前，位置控制电路为每个助卷辊提供一个偏差值，这个值确保助卷辊和带钢之前的辊缝大于带钢厚度。这可以使带钢头部通过助卷辊和芯轴间的缝隙而对整个系统没有冲击。当带钢头部已经通过各助卷辊，辊缝将减小到钢卷半径。当带钢头部再次到达相应助卷辊时将重复顺序控制。卷了几圈后，芯轴将膨胀，助卷辊也跟随其膨胀。在带钢张力建
28、立起来之后助卷辊将旋转关闭以跟随带钢直径并保持助卷辊与带钢表面间隙为100mm。如果操作员在操作台上按助卷辊打开按钮它将关闭到与设定的距离。打开的数量可以从HMI上设定。助卷辊辊缝参考值Rref通过以下公式计算Rref = rw+Rc+DgcR 芯轴中心和助卷辊中心的距离 mmrw 助卷辊半径 mmRc 第一圈之前的芯轴半径或第一圈完成后的半径mmgc 钢卷表面和助卷辊之间的缝隙液压缸的参考行程来自助卷辊控制软件的曲线，实际的助卷辊辊缝R由控制软件中助卷辊液压缸行程曲线参数来计算。压力控制以下情况助卷辊辊缝为压力控制 卷取机有负载并且助卷辊已经选择停留在带钢上 用于尾部定位 在压力模式下操作员
29、按下操作员面板上的关闭按钮压力参考值取决于带钢数据，如厚度、宽度和热屈服点（HYP）。已计算的参考值为压在带钢上的力，此参数在助卷辊动作期间应根据其机械结构校正，修正值为闭环控制的参数。当带钢尾部离开最后一架活动机架时开始对最终的钢卷直径进行预计算，根据这个计算出的卷径，助卷辊再次旋转打开。助卷辊参考压力由下式得出th 带钢厚度mm W 带钢宽度 mm Wmax 最大带钢宽度mmHYP 热屈服点N/mm2HYPmax 最大热屈服点N/mm2A1 经验压力因数A2 经验压力因数助卷辊实际压力由下式所得Fw = A*Fc + BFc 液压缸压力kNA 压力修正参数为助卷辊辊缝的函数，此值从控制软件
30、的参考曲线中读取B 自重参数为助卷辊辊缝的函数，这个值从控制软件的参考曲线中读取kN液压缸实际压力Fc由下式所得Fc = Pp*Ap- Pr * ArPp 活塞侧压力 Bar Pr 杆侧压力 Bar Ap 活塞侧区域dm2 Ar 杆侧区域dm2手动模式在手动模式下，参考值来自操作员面板上的按钮（旋转打开和旋转关闭），这用于卷取废钢3.2地下卷取机辅助功能3.2.1入口活门入口活门引导带钢头部进入卷取机到达芯轴上，它由一个液压缸驱动。传感器和执行器 双电磁阀 接近开关 操作员面板上的按钮入口活门控制活门有两种操作模式 自动模式 手动模式在自动模式下，带钢活门由逻辑顺序控制打开和关闭。在手动模式下
31、，命令通过操作员面板上的按钮发出。3.2.2芯轴外置轴承座在卷取期间，芯轴由位于芯轴无驱动侧（操作侧）的支撑轴承支撑，它由两个轴承臂组成。支撑轴承通过液压缸打开和关闭并由极限开关定位。支撑轴承的旋转与芯轴速度和卸卷联锁。根据卷取机的操作模式，支撑轴承可以自动的打开和关闭。传感器和执行器 双电磁阀 极限开关 操作员面板上的按钮3.2.3芯轴张力 在初始几圈后，芯轴膨胀绷紧绕在芯轴上的钢卷，在带钢卷取完毕后卸卷时释放钢卷。芯轴的直径可以在三个时期改变以绷紧绕在上面的带钢或释放钢卷。芯轴的扩张和缩回由一个可在二个阶段旋转的液压缸来完成。缩回、预膨胀和全膨胀阶段液压缸的比例阀控制。一个线性位置传感器用
32、于助卷辊踏步控制、驱动控制和卷径计算的芯轴测量。扩张状态由位于液压缸活塞侧和杆侧的压力传感器监控，芯轴必需预膨胀以接受带钢，在第一圈后，它将扩张以绷紧绕在芯轴上的钢卷。在卸卷时芯轴收缩，实际芯轴直径由来自位置传感器的反馈信号和控制软件中的参考曲线来计算。传感器和执行器 液压比例阀 锁紧阀 线性绝对值位置传感器 压力传感器 极限开关 操作员面板上的按钮 维护用的就地操作箱上的按钮3.2.4轧辊和带钢冷却冷却系统是用来冷却机械部件。在手动冷却期间，卷曲的外部冷却目的是冷却外部的助卷辊。由以下的部分组成： 夹送辊交叉喷淋 夹送辊冷却 卷曲冷却（卷曲润滑） 芯轴外部冷却 助卷辊冷却传感器和执行器 流量
33、监视器 压力操纵开关 电磁阀 限位开关 操作台上的按钮冷却控制在冷却单元有两个操作模式： 自动模式 手动模式自动模式在自动模式中冷却系统的接通和断开与带钢的头部和尾部的顺序控制和位置是一致的。在钢卷离开之后，夹送辊的冷却，助卷辊冷却和芯轴外部冷却将打开一段时间。芯轴的冷却时间是板坯的长度和卷曲温度的函数。手动模式手动模式中，操作员通过HMI接口能单独的接通或者断开每一个冷却系统。3.2.5带卷的直径计算：精确的卷曲直径的计算对于卷取机的功能是重要的。当前的卷曲直径对下列情况是必须的： 物料跟踪和尾部定位 芯轴转矩计算 芯轴速度参考值 助卷辊的末端冷却的定位参考 卷重计算方法：当带钢的头部到达芯
34、轴的时候开始计算匝数。在卷曲结束之前它计算芯轴旋转的积分，带钢的匝数的值乘以带钢的厚度，乘以2就等于卷曲的直径。DACT1 实际钢卷直径1mmWd 圈数 mmth 带钢厚度 mm nMAN 芯轴旋转数D0 芯轴直径 mm3.2.6卷重的计算：通过卷曲小车的压力控制计算出卷的重量。计算之前最后一个机架应该是空载的。计算过程如下：W 钢卷最终质量kgDEND 钢卷最终直径预计算mmD0 芯轴直径mmW 带钢宽度mmR 钢的比重7860 kg/m3.2.7物料跟踪：带钢的头部和尾部的跟踪对于“卷曲特性”功能是必要的。当带钢头部通过在助卷辊前面的热金属检测器（HMD），带钢头部跟踪位置开始。避免错误的
35、计算有“distance windows”用于真实性检查。跟踪板坯尾部位置开始于当尾部通过助卷辊单元前面的热金属检测器（HMD）。单体距离点由实际值与参考值评估创建。3.3地下卷取机驱动马达速度的参数是从卷取机的速度参考值中计算出来的。这个参考值是一个从精轧机最后一个被激活的机架计算值，包括最后一个机架的厚度缩减量和描绘的带钢的实际精确速度。卷曲区域和输出辊道的所有马达都依靠这个速度参考值。电机各自的速度参考值包括根据顺序控制单独的超前和滞后值。在这些说明发送到驱动控制之前，通过取得实际的辊的直径进行计算，速度参考值转换成旋转参考值。物理单位是：直径 m速度 m/s转数 rpm3.3.1夹送辊
36、驱动夹送辊单元是负责引导带钢头部进入卷取机中并到达芯轴上，在轧制过程中也能维持和芯轴相反的恰当的张力。它由两个夹送辊组成，每个是通过可调节的交流驱动器驱动。在卷曲程序开始之前夹送辊驱动器迅速调整，以适当的超前速度运行。可能给上夹送辊一个相对于下夹送辊的微小的超前速度，在带钢进入卷取机之后，超前速度被移除，速度降用于建立的张力。夹送辊驱动器变成转矩控制，最后一个机架和卷取机芯轴的带钢张力是可控的。当带钢离开最后一个机架，带钢的速度将被储存。夹送辊单元获得了带钢的全部张力，芯轴变成了卷取机的速度参考值（主令速度）。夹送辊技术的辊缝控制在4.1.3节描述。传感器和驱动器: 夹送辊驱动：（上下夹送辊）
37、 测量式脉冲编码器（每个发动机上一个） 热金属检测器位于夹送辊单元前面。夹送辊驱动控制：驱动器的速度参考值有两个操作模式： 同步模式 手动模式除了选择模式之外操作工必须要在卷曲开始之前分别为每一台电机转换参数ON/OFF.同步模式在同步模式中参数是从卷曲机的速度超前或者滞后值中计算出的。这些值可以通过操作员在操作台上调整。同步模式中可以用到的四个速度参考值： 输出辊道的速度 超前速度 同步速度 滞后速度超前和滞后速度的极限： 超前 0%-12% 滞后 0%-12%图3-a 夹送辊速度参考值如果卷取机没有准备好卷曲，夹送辊与输出辊道的速度一致。如果卷取机准备好卷曲，参数将转换成超前速度。当卷取机
38、开始卷曲的时候参数将从超前速度转换成滞后速度以确保带钢夹送辊和芯轴之间的张力。当带钢离开最后一个激活的机架之前（LAS -1），夹送辊的参数将保留在滞后速度以确保张力控制（下辊的负载分配）。这种情况下卷取机的芯轴是主令速度。手动模式在操作台上根据选择器位置转换手动模式可以驱动前进和后退。如果开关在“手动”位置，前进速度参数可以通过操作台上的分压器调整。如果选择（R1）或者(JOG)驱动器将在固定的低速运行。夹送辊转矩：在带钢进入夹送辊之前，夹送辊的驱动器为速度控制并以带钢速度加上超前速度运行。正在牵引的夹送辊驱动器和扭矩（预力矩）由通过带钢数据计算出来的值限定直到卷取机建立张力。在卷取机带负载
39、时，夹送辊电机拉动芯轴，它们在生成模式下运行，扭矩（反扭矩）由带钢数据计算。这个反向张力（反扭矩）在带钢尾部离开精轧机之前迅速增加到100%，因此在带钢尾部没有张力。夹送辊的反扭矩包括以下部分：Mcon = Mt + Ma + Mf Mcon 相反转矩 Mt 张力力矩 Ma 加速度力矩 Mf 摩擦力力矩张力力矩M(t)根据下公式计算 Mt 张力力矩T 夹送辊张力（芯轴张力减去最后一个机架张力）D 夹送辊直径mm力矩加速度Ma根据下式计算Ma 加速度力矩I 齿轮齿数比JPR 夹送辊惯量（传动侧） kg*m D 夹送辊直径 m dv/dt 加速度因素 m/s 摩擦力力矩为驱动器速度的函数，在调试期间可以测量。一般来说，摩擦力非常小，在计算中可以忽略不计。( 5% ).夹送辊的预力矩包括以下内容： Mt 张力力矩 Mb 弯曲力矩 Ma 加速度力矩 Mf 摩擦力矩张力力矩等于精轧机的反张力，由夹送辊单元补偿。弯曲力矩等于芯轴计算的弯曲力矩。加速度和摩擦力矩等于为夹送辊的反力矩计算的值，虽然符号是相反的。如果开始时预力矩太高，可能会影响精轧机活套并且带钢有缩颈的危险。快停夹送辊参数根据快停斜坡将减少到零，（大约1,5 . 2 m / s
