热轧机温度控制系统

    摘要：热轧机温度控制系统采用计算机系统控制，并且，通过现场总线和工业以太网通
讯模式进行数据传输和控制。控制带材的温度直接影响产品的质量和成品率。

 

　　关键词：计算机系统；现场总线；工业以太网

 

　　热轧机温度控制系统由可逆轧机温度控制系统和连轧机温度控制系统组成。它们之间采
用高速工业以太网通讯方式进行数据传输，高温测量传感器的信号通过现场总线传送到温
度控制单元，计算机通过数学模型的信息处理，输出控制信号，控制轧机电机传动系统的
速度和喷射系统流量，实现带材的温度控制在允许的范围内。

 

　　下图为热轧机计算机控制系统：

 

　　热轧机轧制过程中，可逆轧机和连轧机的带材温度变化，直接影响带材的质量和板形
所以，为了保证连轧机能轧制出优质的产品，精确控制可逆轧机出口转移坯料的温度是非
常必要的。但是，需要考虑与温度控制相关的主要问题：带材宽度、不同的合金和用途。它们
对温度控制的要求是不同的。特别是不同的合金，轧制过程中，带材的温度变化是不同的。
考虑到上述问题，首先在可逆轧机出口安装了带材温度控制系统，其包括：控制计算机系
统、喷射系统、温度检测系统。

 

　　可逆轧机温度控制过程：

 

　　可逆轧机出口安装了冷却带材的喷射装置，喷射设备分区控制，每个区域的喷嘴控制
阀可以独立控制。另外，一个高温检测传感器

T1 安装在喷射区的入口侧，另外一个高温检

测传感器

T2 安装在喷射区的出口侧。带材温度控制过程中，预先设定冷却液的流量、温度和

喷射区域，当带材通过喷射区时，又控制计算机控制带材的移动速度、冷却液的流量和喷射
时间，带材通过喷射区的速度是根据喷射区入口高温传感器

T1 的测量温度偏差进行修正的，

带材通过喷射区时，将导致带材温度下降，并且，温度下降的多少是由带材通过喷射区域
的速度和时间长短决定的

.速度控制由过程控制器完成，因此，带材的温度能精确控制。 

　　带材向前控制：喷射区入口的高温传感器

T1 测量带材进入喷射区时刻的温度，并且，

将温度信号通过现场总线传输到过程控制计算机，计算出该时刻带材的速度和进入喷射区
的温度测量点的间隔。

 

　　带材向后控制：带材温度由喷射区出口的高温传感器

T2 测量，根据带材出口的目标温

度与设定温度比较偏差，通过比例、积分控制对轧制速度进行修正，调节温度测量点的间隔。
 
　　可逆轧机温度控制的结果，带材在整个长度方向的温度偏差在正负

5

℃的稳定状态。 

　　下图为可逆轧机带材温度控制图：

 

　　连轧机的带材温度控制过程：

 

　　连轧机温度控制系统中，连轧机的速度控制是预设定控制。连轧机

F1#机架的入口安装

了一个高温测量传感器

T3 ，用来检测连轧机入口带材的温度，根据温度的测量值，过程

控制计算机通过计算机内部的数学模型预设轧制速度控制基准。

F3#机架的出口安装了一个

高温测量传感器

T4，用于测量最终带材出口的温度，两个高温传感器的测量值通过现场总

线传送到计算机控制系统与目标温度值比较，对轧制速度基准进行反馈修正。连轧机轧制时，
F1#机架入口带材的温度和 F3#机架出口的带材温是不同的，温度变化范围在正负 150

℃左

右，校正轧制速度和反馈温度控制是为了更有效地控制带材长度方向的温度更接近目标温
度，带材的温度直接影响带材表面的光洁度和深度冲压性能。

 

　　由于带材与冷却液、轧辊之间的热传递，造成热量的变化，影响出口带材温度的控制，
所以，连轧机入口带材的温度衰减和波动用于温度负反馈控制，校正每个机架的轧制速度