冷軋帶鋼自動化處理簡介遼寧科技大學二〇一五年十一月機設12-A2班姜明光1233冷軋概況與特點冷軋工藝簡介帶鋼冷軋處理自動化冷軋冷軋一、冷軋概況1.1什么叫冷軋1.2冷軋有什么特點1.3冷軋生產方法有哪幾種?冷軋1.1什么叫冷軋

金屬在再結晶溫度以下進行軋制變形叫做冷軋，一般指帶鋼不經加熱而在室溫直接進行軋制加工。冷軋后的帶鋼可能燙手，但還是叫冷軋。冷軋1.2冷軋有什么特點

冷軋生產可提供大量高精確度和性能優良的鋼板和帶材，其最主要的特點是加工溫度低，同熱軋生產相比，它有以下優點：冷軋

(1)冷軋帶鋼產品尺寸精確，厚度均勻，帶鋼厚度差一般不超過O.01-0.03mm或更小，完全可以符合高精度公差的要求。(2)可獲得熱軋無法生產的極薄帶材(最薄可達0.001mm以下)。(3)冷軋產品表面質量優越，不存在熱軋帶鋼常常出現的麻點、壓入氧化鐵皮等缺陷，并且可根據用戶的要求，生產出不同表面粗糙度的帶鋼(光澤面或麻糙面等)，以利于下道工序的加工。(4)冷軋帶鋼具有很好的力學性能和工藝性能(如較高的強度、較低的屈服極限、良好的深沖性能等)。

(5)可實現高速軋制和全連續軋制，具有很高的生產率。冷軋2．冷軋生產方法有哪幾種?

冷軋板帶鋼生產方法分為單片軋制和成卷軋制

兩種方法。(1)單片軋制(2)成卷軋制冷軋2．冷軋生產方法有哪幾種?(1)單片軋制。

單片軋制最早采用二輥式軋機，目前多用四輥式冷軋機。四輥冷軋機按其軋輥運轉方向可分為可逆式和不可逆式。采用不可逆式四輥軋機進行單片生產時，軋制操作是由人工逐張將鋼板喂入軋機，全垛鋼板軋完一道次后，用吊車將板垛吊送到軋機前，進行下一道次的軋制，如此循環進行，直到軋成規定的成品尺寸時為止。采用可逆式軋機時，則軋制操作有兩種，一種是每一張鋼板在軋機上往返軋制，直到軋制成最終的成品尺寸，然后再進行第二張鋼板的軋制。這種操作方法雖然壓下調整操作頻繁，但產品表面不易劃傷，故實際生產中應用較多，特別是軋制單重和尺寸較大的鋼板，均采用此法。另一種是每張鋼板逐張送入軋機，待全垛鋼板軋完一道次后，再逐張返回軋制第二道次。此種操作方法使軋制產品尺寸較均一，而且省去了軋輥反轉和壓下的調整時間，從而冷軋機產量較高，但板面之間有時可能造成劃傷。冷軋2．冷軋生產方法有哪幾種?(2)成卷軋制。

目前，冷軋生產大多是采用成卷軋制，其基本形式分為單機成卷軋制和多機架連續式成卷軋制兩種。成卷軋制采用二輥軋機、四輥軋機、偏八輥軋機、十二輥軋機、二十輥軋機等不可逆式和可逆式的冷軋機。單饑不可逆式冷軋機主要有二輥軋機和四輥軋機兩種(圖1-1)，這種軋機在我國有數百臺之多，其輥身長度在100-600mm之間，輥徑在100-300mm之間。在這些軋機中，大部分設有開卷機和卷取機。這些軋機主要用來生產600mm以下的窄帶鋼或平整成卷的窄帶鋼，軋制速度在1.2-2.Om／s范圍內。

單機可逆式冷軋機分為四輥軋機和多輥軋機(偏八輥軋機、十二輥軋機、二十輥軋機)。軋機大部分采用工作輥驅動方式，這樣可使總變形抗力減小，降低電能消耗，可軋制較薄的產品。表1-1給出了1200mm四輥可逆式冷軋機的主要技術性能。冷軋二、冷軋板帶的生產工藝流程

冷軋板帶的軋制方法雖有單張和成卷、單機座和多機座之分，但它們的生產工藝過程卻基本相似。冷軋薄板、帶鋼中有3大典型產品：鍍層板、汽車板與電工硅鋼板。其生產工藝流程大致如圖所示。冷軋二、冷軋板帶的生產工藝流程冷軋三、帶鋼冷軋處理自動化3.1冷軋薄帶鋼生產的發展概況

3.2帶鋼冷軋處理線自動化冷軋3.1冷軋薄帶鋼生產的發展概況3.1.1酸洗機組自動化控制3.1.3平整機自動化控制3.1.2連續退火線自動化控制冷軋3.1.1酸洗機組自動化控制

酸洗一冷連軋聯合機組是在全連續式(無頭軋制)冷軋機的基礎上發展起來的。前者的優點也基本上包含了后者所有的優點并有所發展。酸洗一冷連軋聯合機組的優點是：冷軋特點：(1)設備減少，與傳統的常規軋機相比，省掉了酸洗機組的尾部和連軋機組頭部的機電設備。(2)減少主廠房建筑面積，省掉了酸洗與軋機之間的中間鋼卷存放庫并縮短了生產周期。(3)跟無頭軋制一樣，免除了穿帶、甩尾等容易造成事故的作業，操作比較平穩，提高了軋機的作業率和金屬收得率，產品質量得到了提高。(4)跟無頭軋制一樣，可以不停機來變換產品規格，生產靈活，計劃安排比較方便。(5)由于軋制速度比常規軋制低，主電機容量相應可以減少1/4-1/3，電氣設備容量和能耗可以減少。(6)由于工序和設備減少，自動化程度提高，操作人員可大大減少。冷軋連續酸洗及冷軋機布置圖：1-輔助開卷機及帶卷準備；2-開卷機；3-矯平；4-閃光對接焊機；5-酸洗線入口活套；6-張矯；7-酸洗段；8-剪邊機；9-剪機；10-涂蠟機；11-張力卷取機；12-焊接機；13-導向裝置；14-冷連軋機組；15一飛剪；16一在線檢驗臺1控制：

由于對冷軋薄板質量的要求越來越嚴，因此計算機控制系統已是冷連軋不可缺少的一部分。冷連軋控制系統要滿足以下兩個要求：

1）高速控制。冷連軋機組除一些順序邏輯控制可采用PLC外，大部分功能要求實現高速控制，需采用高性能控制器。

2）高速通訊。由于多個控制功能（如厚度控制、張力控制、板形控制）最終都作用到變形區，功能間耦合強，相互傳遞信息，數據更新快。日立提供的快速分布式計算機控制系統能滿足以上要求。冷軋系統特性

1.系統采用超高速網拓撲結構。2.所有控制器（PLC、PI/O、POC、HMISERVER）都平鋪連接在L1/L2間的μΣNETWORK-100網上。

3.各控制器以及L1與L2間以五種速度交換數據。其性能特點如下:

1)

同一區域內控制器可以1-2ms的周期交換數據。2)

不同區域的餓控制器可以50ms或100ms周期交換數據。3)

L1與L2可以用50ms（跟蹤信息）100ms(數據采集)及500ms（設定值下送）周期交換數據。4.L1與L2與人-機界面系統的服務器可以用500ms或1000ms周期交換數據。5.工程師站（POC）連接Ethernet和μΣNETWORK-100，對于PLC的編程與監視。POC用作MICA（HPU軟件開發）服務器和CPU的軟件開發終端，同時可進行單點編程和診斷6.12臺HMIPC機通過Ethernet連接。HMIPC機既可作HMI畫面操作、顯示，同時可作HPU編程和故障診斷的MICA終端。

7.現場執行器、傳感器的數字量輸入/輸出通過D-Net網連接到PI/O站，傳動設備通過CAN網絡連接到PI/O站。一些信號如模擬量信號、PLG信號等通過I/F卡直接連到PI/O站。生產線的儀表控制由PLC完成，電/儀一體化的設計思想，減少了硬件、軟件配置，使系統資源得到共享。1YARDTCMINSTRUMENTATIONROOMTCMPULPITTRIMMERPULPITμΣ-NETWORK100PC1PC2PC3PC5PC6PC7PC8PC10PRPRPRPRConsoleONLINELEVEL-IIConsoleBACKUPLEVEL-IIROUTERLEVEL-IIISUPPLIEDBYCUSTOMERHMIPRPOCMICAPLPULPITPROCESSCOMPUTERROOMPLC1-1CPUPLC1-2HPUPLC1-3HPUPL/PLCPIOStationRIROS/DCNTDIDOAIAOE1E2PLC2-2HPUPLC2-3HPUAGC,ASCPIOStationDIDOS/DCNTRIROAIAOE3E4RIORIORIORORILt.SWIFCUBRIORYCUBRIOINVERTERMVCUBLVCUBLinePLGACMACMMCCLOCALSTANDCoilWeigher(Entry)WelderPLELECTRICROOMPLINSTRUMENTATIONROOMYARDSYPLGE1E22RIORIORIORORILt.SWIFCUBRIORYCUBRIOINVERTERMVCUBLVCUBLinePLGACMACMMCCLOCALSTANDCoilWeigher(Delivery)CoilBanderTCMELECTRICROOMTCMINSTRUMENTATIONROOMYARDSYPLGE3E4TensionMeterCPCRollForceMeasurementTensionMeter3ShapeMeterRIOHIVECTOLRIOHYROPBENDERAMPCUB.MainACMPLGACMHYDRAULICPUSHUPSYSTEMHYDRAULICBENDINGSYSTEMPCPressureCellMagnescalesystem<Note>MVCUB:MagnetValueCubicleLVCUB:LevelConverterCubicleDLCUB:DriveLinkageCubicleEthernetPLELECTRICROOMCPCEPCWeldPointDetectorWeldPointDetectorTCMELECTRICROOMPLC2-1CPUMasterHandlingTCM/PLCEthernetEthernet2EthernetThicknessGaugeSpeeddetectorPLC3-1CPUPLC3-2HPUPLC3-3HPUINSTRUMENTATION&PUMP,FANHMISERVERRROpticalOpticalTERMINALTERMINALPAGEPRINTER1HUB31PC11（Electrical)（Instrument)PC12PC9PC4BackUp/PLCPLC1-1CPUPLC1-2HPUPLC1-3HPU（Electrical)（Instrument)冷軋3.1.2連續退火線自動化控制

連續退火線是冷軋產品的后道工序，它對提高冷軋產品的性能起著至關重要的作用，同時由于它具有生產效率高、生產成本低、產品質量高、產品多樣化等優勢，因此，從新日鐵在君津廠建成了第一條連續退火線以后，在世界上得到了廣泛的推廣和應用。連續退火線通過連續地對帶鋼進行一系列的加熱和冷卻，帶鋼內部晶粒經歷晶粒恢復、再結晶、晶粒長大、碳化物析出等幾個階段的組織變化過程使得材料組織進行再結晶，從而提高帶鋼的再加工性能。在影響材料性能的諸多因素中，其關鍵因素是連續退火線各爐段中的帶鋼溫度，因此精確地控制各爐段帶鋼出口溫度是保證產品質量的有效途徑冷軋

目前，在連退線加熱段上采用的帶溫控制模式主要有兩種。一種稱為“經典控制法”它由：帶溫調節器、爐溫調節器、煤氣流量調節器和爐溫預設定（前饋）組成。各調節器一般都采用JAK，而爐溫預設定采用數學模型或表格形式。這種模式的優點是：控制結構清晰、調試方便，但缺點是：JAK不適合大慣性、大延時環節的調節。另外，通常意義的預設定也不能解決頻繁的規格變化帶來的波動。第二種控制模式可以叫做“先進控制法”它把經典控制法的爐溫預設定、帶溫調節器和爐溫調節器合并為一個線性化的預測控制器，并引入了帶鋼速度、厚度等影響因素。從結構上看，先進控制法減少了控制層數，但預測控制器的設計卻變得非常復雜。這兩種控制模式在寶鋼都有應用，從應用的實