一種軋機防打滑的控制方法

2023-06-08 07:57:46

專利名稱：一種軋機防打滑的控制方法
技術領域：
本發明涉及冶金領域的冷軋技術，特別是用於酸軋機組的防打滑控制方法。
背景技術：
酸軋機組是冷軋工藝流程中的前道機組，在高速軋制過程中有時會出現 打滑和擦滑傷等問題，影響軋制的穩定，其產品質量缺陷也會影響或傳遞到 後道機組，造成產品表面質量缺陷。現有防打滑控制方法如圖l所示，其中，1為帶鋼，2為工作輥，3為輥子速度檢測器，4為前滑率計算模塊，5為帶 鋼速度檢測儀，6為下控制裝置，7為主壓上油缸，8為張力控制裝置。該技 術是通過前滑率計算模塊4對機架的前滑值進行實時監測的，並進一步轉化 為前滑變化率Af /At。當前滑變化率超過a時，判定該機架打滑，控制輸 出量y。它通過兩種調節手段改善打滑1. 通過壓下控制裝置6改變i機架的輥縫值；2. 通過張力控制裝置8改變i與i-1機架間的張力。 兩種調節手段的目的都是為了減少i與i-l機架間的張力。由於減小張力設定值有一定的限度，當i與i-l機架間的張力減小到限定值而不能再減 小時，若i機架打滑現象依然不能改善，那麼該控制方法就無能為力了。此 外，還存在以下不足1. 減小i與i-1機架間的張力，會使i-1機架及其前面機架負荷相應升 高，從而限制i機架前各機架壓下量分配的提高，限制其它機架的效率。2. 前滑判定採用階躍方式(圖1虛框部分)，即前滑變化率Af /At大 於a時立即輸出控制量y，此方式在軋機穩態軋制時影響不大，但在軋機加 減速時，由於前滑變化率易波動，造成該控制頻繁動作，使機架間張力頻繁 波動，影響軋機軋制穩定，嚴重時可能會造成斷帶。3. 對於前滑值較大而變化率較小的打滑情況無法判斷和控制。發明內容本發明的目的是提供一種軋機防打滑的控制方法，它能夠解決現有技術 的不足，消除或減輕高速軋制時軋機出現打滑的問題，提高機架工作效率， 同時可避免因機架加減速產生頻繁調節而導致機架間張力波動甚至斷帶的問 題。本發明實現上述目的的技術方案為 一種軋機防打滑的控制方法，包括 如下步驟A.利用測速儀獲取帶鋼速度和輥子速度，計算機架的前滑值，執行步驟B;B. 判斷前滑值，當前滑值小於某確定值時，執行步驟C;否則，控制結 束；C. 提高機架的前張力，測量並判斷機架前張力，當機架前張力大於某確定值時，執行步驟D;否則，執行步驟A;D. 減小機架的後張力，執行步驟A。優選地，步驟c為先測量並判斷機架前張力，當機架前張力大於某確定值，執行步驟D，否則，提高機架前張力，再執行步驟A。優選地，所述測量帶鋼速度和輥子速度的測速儀分別為雷射測速儀和馬達速度檢測儀。優選地，所述前滑值的計算採用一次慣性環節。 優選地，所述張力的調整通過機架的輥縫來控制。優選地，所述輥縫調節量的公式為formula see original document page 4其中TsET(i)為i機架出口張力設定值，單位是噸；Lnp(i)為i機架前張力調節量，單位是噸；TFB")為i機架前張力，單位是噸；KPG為比例增益；KIG為積分增益；KBC為張力偏差補償係數；AT2為定時任務T2的掃描周期。本發明由於採用了以上技術方案，使之與現有技術相比，具有以下優點和積極效果提高打滑判定的準確度，並且動態響應快，能有效避免軋機打滑現象的發生，同時不會引起機架間的張力波動，保證軋制穩定。


圖l為現有技術的控制示意圖； 圖2為本實用新型的控制示意圖； 圖3為本實用新型的控制流程圖；圖4為本實用新型實施例1的3機架前張力偏差補償KBC係數與張力偏 差間關係圖；圖5為本實用新型實施例2的2機架後張力偏差補償KBC係數與張力偏 差間關係圖。
具體實施方式
如圖2， 3所示，A.利用雷射測速儀和馬達速度檢測儀，分別獲取i-l 機架出口帶鋼速度Vi—,(單位是mpm)、 i機架出口帶鋼速度Vi (單位是mpm) 和i機架輥線速度V啦，通過公式fi =Vi/ VR(i) —1，使用一次慣性環節，計 算機架的前滑值fi (單位是mpm)，執行步驟B。B. 當掃描到i機架的前滑值fiX Xi機架出口張力設定值TsET(i)(單位是噸)，其中X值的確定非常關鍵。一 般依據歷次軋機斷帶張力數據，從斷帶數據中統計出設定張力和斷帶張力之 間的關係，最終以不影響軋機斷帶為原則選擇最大的X值，執行步驟E;否則， 執行步驟D。D. 通過增加i機架的前張力調節量Tslip(i)(單位是噸)來實現i機架出 口張力實際值TFB(i)(單位是噸)的增加。每次設定增加量^ ，即T一w二T一(i) + 5。為了使張力平穩變化，設置了增加量〖變化率階梯控制功能，對增加量5進行限幅控制，即每個程序掃描周期的前張力調節量Tslip(i)呈階梯變化， 使i機架前張力實際值TFB(i)平穩增加，消除打滑，並避免斷帶。執行步驟A。 E.為避免i機架發生斷帶以及影響前面各機架的負荷分配裕量，可通過 減少i機架的後張力調節量T一(H)(單位是噸)來實現i機架入口張力實際值T剛H)(單位是噸)的減少。每次設定減少量為5 ，即Lupa-D二TsUp(i-f ^ 。通過〖變化率階梯控制功能，實現張力平穩減小，消除打滑，並避免斷帶。 執行步驟A。張力的調整是通過機架的輥縫來控制，在本發明中，採用比例積分控制 方式，該方式具有快速和精度高的特點。設定其控制輸入為(TSETa)+Tslip(i))(或TsET(i匿l)一 Tslip(i-i) )和張力反饋實際值TFB(i)(或T剛w))，控制輸出為i機架的輥縫調節量AS(i)(或AS(i-1))，輸出關係式為△S(i)=KPG X KBCX (TSET(i)+T siip(i)—Tfb")) +2 KIG X KBCX (TsET(i) +T slip(i) TFB(i)) X AT2式中KPG為比例增益，KIG為積分增益，AT2為定時任務T2的掃描周 期，單位是20ms; KBC為張力偏差補償係數。為了提高張力控制的響應性，特別使用了KBC參數。該參數與張力的偏 差大小有關，即張力偏差大，則KBC值也大，輥縫AS(i)調節量也大，從而 提高張力控制的響應程度。該參數可通過試驗進行確認並固化使用。實施例1:生產狀況軋機生產規格3. 5rnrn/0. 8mmX 1413mm，當3機架前張力設定 值T,為38KN，後張力設定值T,為42KN,軋制速度、為895mpm時，軋 機3機架發生打滑，此時前滑值fs為一l. 23%，由於3機架發生打滑，軋機 機架內帶鋼發生抖動，且機架的厚度波動較大，影響軋機穩定生產。調整狀況投入軋機防打滑控制功能並調試。先調整3機架的前張力調 節量乙ip(3),這裡關鍵是確定每次設定增加量〖及l的變化率。確定〖過程為 (0.8KN —0. 7KN —0.6 KN —0.5認)，確定《變化率階梯量過程為 (0. 8KN/20ms—0. 4KN/20ms—0. 2KN/20ms—0. lKN/20ms)。為了提高張力控制 響應性，對自動張力控制模塊中的KBC進行了調整，其調整後的結果參見圖 4。當前張力調節量Tsup(3)增加到2.5KN (即3機架前張力設定值1^(3)變為 40.5KN (TFB(3)〉 XX TSET(3)))，前滑值f"變為0.15%，打滑消除。此實施例1僅用了提高前張力方式就實現了防打滑調節。實施例2: (3機架發生打滑時，通過調整3機架前張力和後張力，消除打滑)生產狀況軋機生產規格3.0rnrn/0. 5mmX 1200mm，當3機架前張力設定 值T,為29脂，後張力設定值T,為34KN，軋制速度、為901mpm時，軋 機3機架發生打滑，此時前滑值f3為一1.3。/a，由於3機架發生打滑，軋機機 架內帶鋼發生抖動，且機架的厚度波動較大，軋機無法穩定生產。調整狀況投入軋機防打滑控制功能並調試。先以3機架每次設定增加 量；0. 5認及〖的變化率0. lKN/20ms進行調節，直至前張力設定值T剛3)大 於31.9KN時(大於X倍設定值)，前滑值f3仍為一1.0。/。，軋機仍在打滑，不 能穩定生產。隨後採用減小3機架後張力TSET(2)的方法進行調試，確定《過 程為(1.0KN—0. 8KN—0. 7認一0. 6認)，確定5變化率階梯量過程為 (1. 0認/20ms—0. 8KN/20ms—0. 6KN/20ms—0. 4認/20ms)，對自動張力控制模 塊中的KBC也進行了調整，其調整後的結果參見圖5。當附加的後張力調節 量T一(2)減少到3. OKN (即3機架後張力設定值1^(2)變為31. OKN (TFB(2)〉0. 9 TSET(2)))，前滑值^變為0.07%，打滑消除。
權利要求
1.一種軋機防打滑的控制方法，其包括如下步驟A.利用測速儀獲取帶鋼速度和輥子速度，計算機架的前滑值，執行步驟B；B.判斷前滑值，當前滑值小於某確定值時，執行步驟C；否則，控制結束；C.提高機架的前張力，測量並判斷機架前張力，當機架前張力大於某確定值時，執行步驟D；否則，執行步驟A；D.減小機架的後張力，執行步驟A。
2. 如權利要求1所述的軋機防打滑的控制方法，其特徵在於步驟C為測量並判斷機架前張力，當機架前張力大於某確定值，執行步驟D，否則，提 高機架前張力，再執行步驟A。
3. 如權利要求1或2所述的軋機防打滑的控制方法，其特徵在於所述測量帶鋼速度和輥子速度的測速儀分別為雷射測速儀和馬達速度檢測儀。
4. 如權利要求3所述的軋機防打滑的控制方法，其特徵在於所述前滑值的計算採用一次慣性環節。
5. 如權利要求4所述的軋機防打滑的控制方法，其特徵在於所述張力的調整通過機架的輥縫來控制。
6. 如權利要求5所述的軋機防打滑的控制方法，其特徵在於所述輥縫調節 量的公式為△S(i) = KPG X KBCX (TSET(i)+Tslip(i)—TFB(i))+S KIGX KBC X (TSET(i) +Tsiip(i)—Tfb")) X △ T2 其中-T則o為i機架出口張力設定值，單位是噸；Tsup(i)為i機架前張力調節量，單位是噸；T郵)為i機架前張力，單位是噸；KPG為比例增益；KIG為積分增益；KBC為張力偏差補償係數；AT2為定時任務T2的掃描周期。
全文摘要
本發明公開了一種軋機防打滑的控制方法，包括如下步驟A.利用測速儀獲取帶鋼速度和輥子速度，計算機架的前滑值，執行步驟B；B.判斷前滑值，當前滑值小於某確定值時，執行步驟C；否則，控制結束；C.提高機架的前張力，測量並判斷機架前張力，當機架前張力大於某確定值時，執行步驟D；否則，執行步驟A；D.減小機架的後張力，執行步驟A。該方法能解決高速軋制時軋機出現打滑的問題，提高機架工作效率，避免因機架的加減速產生頻繁調節，導致機架間張力波動甚至斷帶的問題。
文檔編號B21B38/00GK101332474SQ20071004253
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月25日 優先權日2007年6月25日
發明者偉 張, 肖至勇 申請人:寶鋼新日鐵汽車板有限公司