[00117055]韶钢连轧全自动控制技术研究与应用

1、课题来源与背景 宝武韶关钢铁的热轧长材生产线的操作模式为主操工在操作室进行轧机、飞剪和其他设备的启停,各种轧制参数的管理,及轧制过程的各种参数即时调整（如微张力和活套的调节、飞剪剪切控制参数修改、各种生产故障的处理等）,对操作工的要求很高,同时产线的稳定性等在很大程度上取决于主操工的技能和责任心,尤其是轧制过程中参数的即时调节,操作频繁劳动量大,存在极大的人为不可控风险,各种误操作、调节过度或欠调节等不可避免。 本课题的目标是通过连轧产线全自动轧钢控制技术的研究和应用,实现产线的全自动生产和操作,把繁重、复杂但并不可靠的人工判断和干预操作交给控制系统完成,关键控制技术包括全自动轧钢控制、连轧智能微张力控制、活套智能化控制、飞剪全自动控制、轧钢状态智能化识别和处理技术、轧钢过程智能节电控制技术等。 2、技术原理及性能指标 全自动连轧控制技术包括轧机控制、飞剪控制和其他辅助控制等部分,具体来说,全自动轧钢控制将轧钢设备的开机、生产信息、轧制生产状态、各种轧钢控制功能、设备状态等融合在一起,通过在待机状态、自动开机、轧钢控制、状态诊断等过程中自动投入运行微张力控制、活套控制、飞剪控制及其他各种智能连轧控制技术,实现稳定高效轧钢生产过程的全自动化。 主要指标体现在：产线故障率下降56.5%,人工操作失误次率降低75%,设备故障频次下降90%,年节约电能27116637 kWh。 3、技术的创造性与先进性 （1）微张力控制技术 解决了动态力矩对微张力控制的影响后,实现了微张力自动快速稳定调节,把主操工从繁杂的不间断的张力调节操作中解脱出来,多项关键技术（ZL201510804842.7,ZL201711021742.2）为国内外首次开发和应用。 （2）活套控制技术 通过对活套起落套的精确控制、起落套过程的智能化控制、套高量的柔性PID调节控制及活套智能化纠错技术等的有机结合,克服了传统活套控制技术存在的不精准和不稳定的缺点,确保活套的精确稳定运行,有效消除成品头尾尺寸超差。形成发明专利技术：ZL201710739604.1。 （3）高速飞剪控制技术 结合剪切刀刃位置,控制剪后翻板和拨钢器的动作,克服了各种外部干扰带来的不稳定因素,使高速飞剪稳定运行。形成发明专利技术：ZL201910257817.X,CN202010462949.9。 （4）连轧轧件检测方法 提供一种精确 轧件头部的检测技术,是微张力自动控制、活套自动控制及飞剪稳定控制等的基础关键技术,形成发明专利技术： ZL201711021742.2。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本课题的全自动轧钢控制技术通过投运现场多年实践,效果显著,已属成熟技术,可广泛应用于冶金行业连轧生产线的控制中,既可提升产线稳定性和效率,也能大幅降低现场操作人员劳动强度,增强产线的安全性。 5、应用情况及存在的问题 本课题全自动轧钢控制技术已成功应用于韶关钢铁的连轧产线上,取得了巨大的经济效益和良好的社会效益,可增加产值116,640万元/年,降低电耗27116637 kWh/年,可产生直接经济效益13457.801万元/年以上。 目前存在的主要问题： （1）对不同产线进行全自动轧钢控制技术改造时,需要对原有控制系统进行适应性升级或更新,投入的资金和时间成本较高。 （2）产线上轧件检测的主要方式为热金属检测器,热金属检测器的检测精度直接影响控制的稳定性。 （3）目前各产线只在个别位置配置了测径仪,缺乏对轧件尺寸的精确检测,制约了控制精度的提高。