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摘 要：当生产线上有带钢且与机组建立张力时，带钢压在导向辊的正上方，与导向辊紧密接触，带钢对导向辊有一个与导向辊辊轴垂直的压力，同时导向辊也对带钢产生一个与此大小完全相同，方向相反的作用力，测量出这个作用力的大小，就测量出了带钢对导向辊的张力。用来测量这个作用力的装置，就叫张力仪。就热镀锌机组张力仪的日常维护及检修进行论述。
关键词：热镀锌 张力仪 张力 标定 检修实例
中图分类号：TH7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）001-034-02
1 概述
所谓张力，是加在轧件上的前、后拉力。当力的作用方向与轧制方向相同时，称为前张力；而作用方向与轧制方向相反时，称为后张力。使用张力的目的是防止轧件跑偏，使轧件平直；降低轧件的变形抗力，能轧出更薄的产品；调解主电机的负荷，因为用张力可以使轧制力降低，故减少能量消耗。防止轧件在轧制过程中跑偏的办法是用凸形辊缝；用导板夹通；用张力防偏。
在线压力传感器安装在导向辊的轴承座下，两个在线压力传感器直接支撑起整个导向辊，以用来测量带钢对导向辊的压力。在线压力传感器测量出导向辊对带钢的反作用力，并将这个作用力转换成电信号，送到电气柜进行处理，电气柜将处理的结果显示在液晶屏幕上以及反馈送到DCS系统供系统调用，以控制现场的张紧辊，形成所要一定大小的张力，使带钢在这一张紧情况下运行。
张力的计算公式(如图1)：
水平方向的分力：FV =T(COS －COS )
垂直方向的分力：FR =T(SIN +SIN )
T：实际张力 ：带钢与水平方向的夹角 ：带钢与水平方向的夹角
2 张力仪的现场安装要点
张力压头的正确的安装后就可以长期稳定可靠高精度地运行，为达到这一目的，要满足一定地要求：
(1)张力必须均匀分布在测压头表面。
(2)压头组件要设计良好，不使分力产生。
(3)要保护压头使其不受侧向力的作用，垫的均压板应尽量越厚越好和越少越好。
(4)现场环境比较脏，测压头还应做好防腐和防水的工作。
张力仪电气柜及电气设备安放应注意的几点：
(1)盘箱、箱体通常要装在干燥、洁净的场所。
(2)盘箱正面要留有至少1米的空间，以保证柜门能全部打开，便于进行内部检查和维修。
(3)安装的环境条件不能超过规定的最大允许极限值。
(4)控制柜的主电源一定要经独立保险才可进入设备，输入电压为127V时，要用10A的慢熔，输入电压用220V时则用6A的慢熔。
(5)控制柜的电源接地和信号接地要分开，而且接地性能要保持良好。
(6)在安装设备前要选择好所有电缆敷设的路径，要给设备的进、出线留有足够的空间。
3 张力仪常见故障及解决方法
常见故障：
(1)由于机械部件砸、压和人为原因造成张力压头连线折断。(2)张力零点漂移。(3)传感器劣化。(4)现场JB箱进水。(5)接线端子松动，接线端子掉落。
处理方法：
(1)通过万用表测量压头mv电压值来判断接线是否良好。若坏，找出坏点，重新连接或更换。
(2)在带钢张力卸去情况下观察是否有零漂现象。若有，在无带钢状态下调整系统零点。
(3)检查传感器内部是否进水、油，测量绝缘值是否下降。内部阻值是否正常。如果劣化则更换传感器。
(4)将现场JB箱擦干后，检查接线端子与端子之间，端子与地之间的绝缘阻值是否正常，是否符合技术标准。
(5)接线端子松动，则紧固接线端子；接线端子掉落，重新压接端子。
4 张力仪标
张力仪标定实际上就是一个用可知的压力校验装置（张力仪标定装置）来标定在线压力传感器的过程。在现场用张力仪标定装置对标定架加以一组压力校验值，并使这些压力校验值以一定的规律（正向等距增加，方向等距减小）变化，看看张力仪是否与这些压力值及其变化趋势符合，如果符合，说明张力仪的零点、量程及线性均合格良好，不用修改张力仪的状态；如果不符，重新对张力仪进行标定，以现场张力仪标定装置显示的张力仪为标准，对张力仪进行标定，使在线压力传感器的输出与张力仪标定装置的输出一致，从而达到标定张力仪的目的。
标定条件：机组停机，导向辊上无带钢。
张力仪标定需要三个施工人员，两人在现场操作压力标定装置，一人在电气室配合点检进行控制柜盘箱的操作以及标定数据的记录。一个完整的标定过程如下：
(1)三方确认挂牌完毕后由施工人员将压力标定装置拿到施工现场，并拉好红白绳。
(2)检查张力仪两侧压头回装没有，若没有回装，将压头回装。此种情况只有在更换张力辊的情况下存在。
(3)检查张力辊两端无异物后将压力标定装置按上图所示安装到标定架上，连好线后送电。
(4)用液压泵施以微压，检查液压泵连接处是否漏油并确保标定装置不用扶持而不松动。
(5)将仪表指示器解除锁定，按LOCK双键，然后按仪表指示器的相应ZERO键，使标定用传感器清零。
(6)用对讲机通知现场人员加满量程压力，看是否与张力仪量程相符合，若不符合，重新进行设定。若符合则进行下一步。
(7)将标定装置回零，上下行程分别做5点标定，现以30.0KN为例，首先按照0~5V 对应0~30.0KN的对应关系，做上行程标定(5点)：参照仪表指示器的示值以6.0、12.0、18.0、24.0及30.0KN的顺序开始加压，同时在电气柜测量其输出电压并作好记录；然后按照0~5V 对应0~30.0KN的对应关系，做下行程标定（5点）：参照仪表指示器的示值以30.0、24.0、18.0、12.0及6.0KN的顺序开始减压，同时在电气柜测量其输出电压并作好记录；若仪表指示器的示值与传感器的输出记录值不相符，或者压力0~30.0KN与传感器输出0~5V不一一对应。按照设定量程的方法对不符合的点进行重新设定，若设定后仍然不符合则用撬棒调节导向辊与张力传感器的相对位置，然后再次标定，直到符合为止。
(8)按电气柜的相应ZERO键，使已标定的在线传感器清零，拆除标定装置。
(9)确认辊面及张力仪两侧无异物，摘牌单试。
5 检修实例
例：连退机组张力仪信号干扰故障处理。
5.1 故障叙述
故障时间：2006.10中旬-2006.11.07 16:30
故障现象：在炉区无带钢情况下，TM5、TM7、TM8和TM9有零漂且空载联动，运转时有测得信号波动。
5.2 故障分析及处理
分析及处理过程：
(1)在电气控制软件中，追加测量值补偿的闭环反馈，来消除不明波动(10月25日)。
(2)检查张力仪盘箱的接地情况(是否CB/EB线分开)和准备好敷设控制电缆和磁环。
(3)重新敷设控制电缆，走控制线专用的桥架，彻底隔绝外部线缆的电磁干扰(在10月10日放置到TM8旁,11月1日利用日修再放了根电缆到TM9，同时校好线，做好接头。待6日定修时，通过笔录仪看效果。
(4)11月6日6：00开始检查张力仪信号干扰情况，先看零位（停止、运转中），再接上新拉的电缆到TM8、TM9，并在TM9的控制柜中接上抗干扰的磁环。对比前后数据变化，发现经过改造后，系统干扰情况基本消除。另外，在测试当中发现TM5和TM7在机组运转中干扰严重，遂准备连夜敷设电缆到机旁，校好并接上线，待明天进行空载试验，看其干扰情况是否有所改善。
(5)11月7日再次进行空载试验,在接好磁环后，TM5和TM7恢复正常。
具体情况见图2：
故障原因：
从电气室到现场炉区，蜿蜒连绵数百米，途径各类电缆桥架，经过现场盘查，存在与动力电缆和电力电缆混放情况，故存在电磁干扰造成张力测定值（mv级）信号受到影响。
另外，即便是重新换上新电缆，但炉区张力仪和周围的传动炉棍靠得太近，在炉棍转动的同时，也不可避免的带来电磁噪声干扰。
5.3 对策措施及教训
针对炉区张力仪的工作特点，在正常生产过程中，通过记录测得值来分析是否还有干扰存在。记录表粘贴在控制柜内，便于记录和比对。在电气软件中继续做好采集来的张力检测值补偿和优化，从而得出稳定的张力值，参与带钢张力控制。
参考文献：
[1] 罗晓鹭,李万隆,连续热镀锌机组锌锅加锌控制[J].控制工程,2011,(9).
[2] 于朝阳.热镀锌机组断带原因分析及解决措施[J].新疆钢铁,2009,(2).
关键词：热镀锌 张力仪 张力 标定 检修实例
中图分类号：TH7 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）001-034-02
1 概述
所谓张力，是加在轧件上的前、后拉力。当力的作用方向与轧制方向相同时，称为前张力；而作用方向与轧制方向相反时，称为后张力。使用张力的目的是防止轧件跑偏，使轧件平直；降低轧件的变形抗力，能轧出更薄的产品；调解主电机的负荷，因为用张力可以使轧制力降低，故减少能量消耗。防止轧件在轧制过程中跑偏的办法是用凸形辊缝；用导板夹通；用张力防偏。
在线压力传感器安装在导向辊的轴承座下，两个在线压力传感器直接支撑起整个导向辊，以用来测量带钢对导向辊的压力。在线压力传感器测量出导向辊对带钢的反作用力，并将这个作用力转换成电信号，送到电气柜进行处理，电气柜将处理的结果显示在液晶屏幕上以及反馈送到DCS系统供系统调用，以控制现场的张紧辊，形成所要一定大小的张力，使带钢在这一张紧情况下运行。
张力的计算公式(如图1)：
水平方向的分力：FV =T(COS －COS )
垂直方向的分力：FR =T(SIN +SIN )
T：实际张力 ：带钢与水平方向的夹角 ：带钢与水平方向的夹角
2 张力仪的现场安装要点
张力压头的正确的安装后就可以长期稳定可靠高精度地运行，为达到这一目的，要满足一定地要求：
(1)张力必须均匀分布在测压头表面。
(2)压头组件要设计良好，不使分力产生。
(3)要保护压头使其不受侧向力的作用，垫的均压板应尽量越厚越好和越少越好。
(4)现场环境比较脏，测压头还应做好防腐和防水的工作。
张力仪电气柜及电气设备安放应注意的几点：
(1)盘箱、箱体通常要装在干燥、洁净的场所。
(2)盘箱正面要留有至少1米的空间，以保证柜门能全部打开，便于进行内部检查和维修。
(3)安装的环境条件不能超过规定的最大允许极限值。
(4)控制柜的主电源一定要经独立保险才可进入设备，输入电压为127V时，要用10A的慢熔，输入电压用220V时则用6A的慢熔。
(5)控制柜的电源接地和信号接地要分开，而且接地性能要保持良好。
(6)在安装设备前要选择好所有电缆敷设的路径，要给设备的进、出线留有足够的空间。
3 张力仪常见故障及解决方法
常见故障：
(1)由于机械部件砸、压和人为原因造成张力压头连线折断。(2)张力零点漂移。(3)传感器劣化。(4)现场JB箱进水。(5)接线端子松动，接线端子掉落。
处理方法：
(1)通过万用表测量压头mv电压值来判断接线是否良好。若坏，找出坏点，重新连接或更换。
(2)在带钢张力卸去情况下观察是否有零漂现象。若有，在无带钢状态下调整系统零点。
(3)检查传感器内部是否进水、油，测量绝缘值是否下降。内部阻值是否正常。如果劣化则更换传感器。
(4)将现场JB箱擦干后，检查接线端子与端子之间，端子与地之间的绝缘阻值是否正常，是否符合技术标准。
(5)接线端子松动，则紧固接线端子；接线端子掉落，重新压接端子。
4 张力仪标
张力仪标定实际上就是一个用可知的压力校验装置（张力仪标定装置）来标定在线压力传感器的过程。在现场用张力仪标定装置对标定架加以一组压力校验值，并使这些压力校验值以一定的规律（正向等距增加，方向等距减小）变化，看看张力仪是否与这些压力值及其变化趋势符合，如果符合，说明张力仪的零点、量程及线性均合格良好，不用修改张力仪的状态；如果不符，重新对张力仪进行标定，以现场张力仪标定装置显示的张力仪为标准，对张力仪进行标定，使在线压力传感器的输出与张力仪标定装置的输出一致，从而达到标定张力仪的目的。
标定条件：机组停机，导向辊上无带钢。
张力仪标定需要三个施工人员，两人在现场操作压力标定装置，一人在电气室配合点检进行控制柜盘箱的操作以及标定数据的记录。一个完整的标定过程如下：
(1)三方确认挂牌完毕后由施工人员将压力标定装置拿到施工现场，并拉好红白绳。
(2)检查张力仪两侧压头回装没有，若没有回装，将压头回装。此种情况只有在更换张力辊的情况下存在。
(3)检查张力辊两端无异物后将压力标定装置按上图所示安装到标定架上，连好线后送电。
(4)用液压泵施以微压，检查液压泵连接处是否漏油并确保标定装置不用扶持而不松动。
(5)将仪表指示器解除锁定，按LOCK双键，然后按仪表指示器的相应ZERO键，使标定用传感器清零。
(6)用对讲机通知现场人员加满量程压力，看是否与张力仪量程相符合，若不符合，重新进行设定。若符合则进行下一步。
(7)将标定装置回零，上下行程分别做5点标定，现以30.0KN为例，首先按照0~5V 对应0~30.0KN的对应关系，做上行程标定(5点)：参照仪表指示器的示值以6.0、12.0、18.0、24.0及30.0KN的顺序开始加压，同时在电气柜测量其输出电压并作好记录；然后按照0~5V 对应0~30.0KN的对应关系，做下行程标定（5点）：参照仪表指示器的示值以30.0、24.0、18.0、12.0及6.0KN的顺序开始减压，同时在电气柜测量其输出电压并作好记录；若仪表指示器的示值与传感器的输出记录值不相符，或者压力0~30.0KN与传感器输出0~5V不一一对应。按照设定量程的方法对不符合的点进行重新设定，若设定后仍然不符合则用撬棒调节导向辊与张力传感器的相对位置，然后再次标定，直到符合为止。
(8)按电气柜的相应ZERO键，使已标定的在线传感器清零，拆除标定装置。
(9)确认辊面及张力仪两侧无异物，摘牌单试。
5 检修实例
例：连退机组张力仪信号干扰故障处理。
5.1 故障叙述
故障时间：2006.10中旬-2006.11.07 16:30
故障现象：在炉区无带钢情况下，TM5、TM7、TM8和TM9有零漂且空载联动，运转时有测得信号波动。
5.2 故障分析及处理
分析及处理过程：
(1)在电气控制软件中，追加测量值补偿的闭环反馈，来消除不明波动(10月25日)。
(2)检查张力仪盘箱的接地情况(是否CB/EB线分开)和准备好敷设控制电缆和磁环。
(3)重新敷设控制电缆，走控制线专用的桥架，彻底隔绝外部线缆的电磁干扰(在10月10日放置到TM8旁,11月1日利用日修再放了根电缆到TM9，同时校好线，做好接头。待6日定修时，通过笔录仪看效果。
(4)11月6日6：00开始检查张力仪信号干扰情况，先看零位（停止、运转中），再接上新拉的电缆到TM8、TM9，并在TM9的控制柜中接上抗干扰的磁环。对比前后数据变化，发现经过改造后，系统干扰情况基本消除。另外，在测试当中发现TM5和TM7在机组运转中干扰严重，遂准备连夜敷设电缆到机旁，校好并接上线，待明天进行空载试验，看其干扰情况是否有所改善。
(5)11月7日再次进行空载试验,在接好磁环后，TM5和TM7恢复正常。
具体情况见图2：
故障原因：
从电气室到现场炉区，蜿蜒连绵数百米，途径各类电缆桥架，经过现场盘查，存在与动力电缆和电力电缆混放情况，故存在电磁干扰造成张力测定值（mv级）信号受到影响。
另外，即便是重新换上新电缆，但炉区张力仪和周围的传动炉棍靠得太近，在炉棍转动的同时，也不可避免的带来电磁噪声干扰。
5.3 对策措施及教训
针对炉区张力仪的工作特点，在正常生产过程中，通过记录测得值来分析是否还有干扰存在。记录表粘贴在控制柜内，便于记录和比对。在电气软件中继续做好采集来的张力检测值补偿和优化，从而得出稳定的张力值，参与带钢张力控制。
参考文献：
[1] 罗晓鹭,李万隆,连续热镀锌机组锌锅加锌控制[J].控制工程,2011,(9).
[2] 于朝阳.热镀锌机组断带原因分析及解决措施[J].新疆钢铁,2009,(2).