Regolazione automatica della planarità

La regolazione automatica della planarità del nastro è una tecnologia di controllo ad alto contenuto di conoscenza, senza la quale oggi è impensabile la produzione di laminati di alta qualità.

Nei paesi dell'ex USSR, nei laminatoi a freddo venivano impiegati sistemi AFC di progettazione e produzione estera, che misuravano la planarità con metodo a contatto, di norma mediante rulli di misura segmentati (stressometri).

Nel sistema AFC sviluppato (il primo nella CIS) sono stati implementati efficaci e innovativi algoritmi di regolazione, sviluppati dal personale di MTM e dell'ISI NASU, che vanta una lunga esperienza nella teoria e nella tecnologia dei processi produttivi dei nastri laminati. Come misuratore di planarità del nastro si utilizza il dispositivo optoelettronico di misura senza contatto IP-4M dei nostri partner - JSC "Inkomet".

Componenti software del sistema AFC

Il sistema AFC comprende:

programma di controllo che implementa l'algoritmo di regolazione della planarità (sviluppato da MTM) tramite i canali di piegatura (bending), inclinazione (tilting) e raffreddamento selettivo dei cilindri. Il programma di controllo gestisce inoltre l'interfaccia tra i sottosistemi locali;
sistema di visualizzazione: pannello operatore o stazione di lavoro;
sistema di archiviazione dei dati, realizzato su un SQL Server remoto;
sistema di analisi delle variabili di processo e dei parametri del nastro. Questa applicazione client è installata su una stazione di lavoro remota e consente al personale tecnico e tecnologico dello stabilimento di ricevere ampie informazioni (elaborate matematicamente) sulla maggior parte dei parametri di processo;
report web (report di turno) contenenti informazioni sui coil laminati, la loro massa totale, i principali parametri di qualità, ecc.;
manutenzione remota del sistema.

Particolarità degli algoritmi del sistema AFC

Nell'algoritmo di regolazione del raffreddamento selettivo dei cilindri sono state realizzate diverse importanti funzionalità nuove, non utilizzate nei sistemi esistenti di regolazione automatica della planarità dei nastri.
In particolare:

particolarità della regolazione nella fase di riscaldamento dei cilindri (quando il refrigerante non raffredda, ma riscalda i cilindri), che garantiscono un'efficacia costante della regolazione durante la laminazione (altrimenti l'efficacia della regolazione durante la laminazione può andare perduta);
il sistema propone diverse soluzioni che consentono di creare le condizioni in cui la regolazione della planarità dei nastri mediante il raffreddamento selettivo dei cilindri è più efficace. Come dimostrato dalle ricerche, questo canale può coprire circa la metà del campo di tolleranza della planarità, per cui il suo impiego efficace è molto vantaggioso;
è implementato un metodo di diagnostica continua degli ugelli e delle valvole del sistema di raffreddamento selettivo sulla base dei dati sull'efficacia delle azioni sulla planarità del nastro in ciascuna zona regolata.

Differenze e vantaggi competitivi

Le principali differenze e i vantaggi competitivi del sistema sviluppato sono i seguenti:

ottenimento dell'effetto di termospianatura dei nastri (poiché le curve obiettivo della planarità del nastro dipendono dal campo di temperatura misurato in tempo reale nel nastro);
si tiene conto del profilo della generatrice esterna del coil in avvolgimento, le cui irregolarità falsano la planarità misurata del nastro. Il profilo della generatrice esterna del coil viene calcolato dai dati sul profilo trasversale del nastro laminato a caldo tenendo conto dello stato tenso-deformativo calcolato del coil sul mandrino dell'aspo avvolgitore, oppure può essere misurato mediante un sistema laser a triangolazione;
il modello di regolazione è concepito in modo da non dipendere dalle condizioni specifiche di laminazione, in quanto basato sulle leggi fisiche del processo di laminazione, e può quindi essere impiegato su diversi laminatoi per lamiere, inclusi i laminatoi a caldo per nastri.

Il primo sistema AFC della CIS, introdotto sul laminatoio di skinpassatura TM-1 di NLMK, ha consentito di migliorare del 10-30% la planarità dei nastri finiti.

MTM offre servizi completi per migliorare la planarità dei nastri larghi laminati nelle linee di laminazione a caldo e a freddo.

Sistema di regolazione automatica della planarità — Metaltehnomash Ltd.