周振玉
（中冶南方工程技术有限公司 武汉430080）
摘要：铝带可逆冷轧机采用轧制油润滑和冷却，控制系统根据不同的初始带宽、轧制规格、轧制速度、轧制力动态调整轧制油喷射压力、流量、喷嘴数量，保证了铝带表面质量和轧制效果。
关键字：轧制油 梯形 恒压 喷嘴
1.工程概述
本工程为西南铝业2800mm可逆冷轧机全油润滑改造为对象，主要将机组的原乳化液润滑和冷却改造为轧制油润滑和冷却， 本工程控制系统采用西门子S7-300可编程控制器（PLC），通过Profibus-DP构成一个小型工业现场总线网，采用触摸屏TP1200对系统进行操作监控，并通过以太网TCP/IP协议与机组原PLC进行相关数据交换。
2.控制系统说明
2.1电气操作方式
本控制系统电气设备的操作方式包括四种：机旁手动、操作台手动、集中手动、集中自动，机旁、操作台、集中的切换在机旁操作箱或HMI上完成。
?机旁手动：在机旁操作箱上操作设备，主要用于设备的调试和检修，也用于需要人工确认的生产环节。
?操作台手动：在主控室操作台上操作设备。
?集中手动：在主控室HMI上操作设备。
?集中自动：设备根据联锁关系和程序自动运行。
2.2油供给系统
油供给系统主要用于将轧制油从净油箱供给到轧机。主要设备有3台油供给泵（2用1备）和3台油供给泵电机风机。油供给系统有机旁手动、集中手动两种操作方式，操作方式的切换在操作箱上完成。
油供给泵主要由变频器来控制。在变频器上电、变频器准备好、变频器无故障、冷却风机无故障时，才能在画面按“合闸”按钮，之后才能在机旁或HMI上启动油供给泵。油供给泵电机冷却风机的控制，由变频器和PLC实现自动启停控制。
机旁手动调速：在操作箱上选择开关转向“就地”，泵的控制方式会自动切换到“手动调速”，按一下操作箱上“启动”按钮，油供给泵开始运行，同时运行指示灯点亮，油供给泵以40%的速度启动(可在HMI手动以1%或10%加减速)，主要用于检修。按一下操作箱上“停止”按钮，油供给泵停止运行，运行指示灯熄灭，同时停止指示灯点亮。
集中手动调速：在操作箱上选择开关转向“远程”，按一下油供给泵HMI“手动调速”按钮，手动调速指示灯点亮。按一下HMI“启动”按钮，油供给泵以40%的速度启动，之后可在HMI手动以1%或10%加减速。按一下HMI“停止”按钮，油供给泵停止运行。
集中自动调速：首先要在主画面选择“油供给泵调速模式”，有两种自动调速模式：梯形调速模式(默认)、恒压调速模式。
（1）梯形调速模式：
在集中操作方式下，按一下油供给泵HMI“自动调速”按钮，自动调速指示灯点亮。按一下HMI“启动”按钮，油供给泵以40%的速度启动。如果轧制油供油总管旁通阀处于供油状态，油供给泵的转速由机组的轧制速度决定。油供给泵的转速与轧制速度成线性阶梯关系，轧制速度越快，油供给泵的转速越快，但是在某一小段轧制速度区间内，油供给泵的转速恒定。如果轧制油供油总管旁通阀处于回油状态，油供给泵始终保持在40%。在油供给泵运行过程中，按一下HMI“停止”按钮，就可以停止油供给泵。
根据实际生产需要，在自动调速模式下，设定了速度增益系数K。此系数K可增大或减小油供给泵速度的设定。选择不同的带材宽度，默认的K不同，但是可以通过手动方式调整K值（0.9～1.7）。
自动状态泵组速度设定=油供给泵速度设定x 速度增益系数
（2）恒压调速模式：
在集中操作方式下，按一下油供给泵HMI“自动调速”按钮，自动调速指示灯点亮。按一下HMI”启动”按钮，油供给泵以40%的速度启动。如果在主画面将恒压调速模式设定到“手动”，则可以通过右边箭头以1%或10%加减速，如果轧制油供油总管旁通阀处于供油状态，油供给泵的实际转速由手动设定值决定，如果轧制油供油总管旁通阀处于回油状态，油供给泵的实际转速与给定值不同，始终保持在40%。
如果在主画面将恒压调速模式设定到“自动”，并在设定压力设定目标值(0.2～0.7Mpa)。如果轧制油供油总管旁通阀处于供油状态，油供给泵的实际转速会根据设定压力自动调整，如果轧制油供油总管旁通阀处于回油状态，油供给泵的实际转速始终保持在40%。
.png)
2.3轧机入口、出口轧制油喷射梁
2.3.1轧机入口、出口轧制油喷射梁布置
.png)
7段4区：中间为第4区，对应带材宽度1400mm；另外3区为左右对称，对应带材宽度为+400mm，即：带材宽度1400mm～1800mm，增开第3区；带材宽度1800mm～2200mm，增开第2区；带材宽度2200mm～2600mm，增开第1区（4区全开）。
7段7区：中间为第4区，对应带材宽度1400mm；另外6区为左右对称。7段7区跟上面7段4区一样对应不同带材宽度，只是每一段单独控制，便于某些情况下对不对称板形进行调节。
2.3.2轧机入口、出口轧制油喷射控制说明
（1）手动控制
根据生产的实际情况，有时需要单独打开或关闭喷射梁的某一个阀门，在HMI上按一下“手动”按钮（开关阀）或者“阀组手动”按钮（调节阀），则阀门的控制切换到手动控制，之后可以对此阀门（或调节阀组中任一个阀）进行开关控制。
（2）自动控制
在主画面选择喷射模式。双侧喷射：奇道次轧制时，入口侧喷射梁打开，出口侧喷射梁关闭；偶道次轧制时，出口侧喷射梁打开，入口侧喷射梁关闭；单侧喷射：无论奇道次还是偶道次，只喷入口侧喷射梁。
.png)
在主画面的菜单“带宽选择”中按照实际生产带材的宽度选择，同时在菜单“工作辊辊身冷却模式”中按照实际生产带材的宽度和种类选择工作辊辊身冷却模式（可任意调整并存储）。将轧制油喷射梁相关的阀门全部设定到自动（或阀组自动），通过操作台的一个转换开关（轧制油开/关）进行集中自动控制，实现喷射梁的阀门根据道次和带宽自动开启和关闭。
.png)
2.3.3喷射梁切断阀组操作说明
为了保证喷射管道反吹的质量，在带材上表面喷射梁管道和上工作辊辊缝喷射梁管道上分别增加了切断阀组，在反吹的时候，关闭阀组，只反吹带材上表面喷射梁管道和上工作辊辊缝喷射梁管道。带材上表面喷射梁管道的4个切断阀一起动作，上工作辊辊缝喷射梁管道的4个切断阀一起动作。新增加的8个阀为常开阀，即得电关阀，失电开阀。其操作方式有集中手动、集中自动两种方式。操作方式的切换在HMI上完成。
（1）手动控制
根据生产的实际情况，在HMI上按一下“手动”按钮，则阀门的控制切换到手动控制，之后可以对此阀门进行开关控制。
（2）自动控制
在HMI上按一下“自动”按钮，将旁通阀设定到自动状态，通过操作台的一个转换开关（管道反吹开/关）进行集中控制，实现阀门自动开启和关闭。
结语：动态调整的轧制油喷射系统，能够起到良好的冷却和润滑效果，提高的了铝带表面质量，提高了生产效率，给业主带来了巨大的经济效益。
参考文献：
[1] 王祝堂. 世界铝板带箔轧制工业 中南大学出版社有限责任公司，2010
[2] 尹晓辉. 铝合金冷轧及薄板生产技术 ?冶金工业出版社，2010