專(zhuān)利名稱(chēng)：防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種熱軋生產(chǎn)線粗軋區(qū)域控制粗 軋板坯頭部彎曲的方法。
背景技術(shù)：
粗軋機(jī)作為熱軋生產(chǎn)的開(kāi)坯機(jī)，在生產(chǎn)中最大的設(shè)備安全隱患就是板坯頭部的彎 曲變形。這種彎曲變形有兩種表現(xiàn)，一是板坯在粗軋機(jī)咬鋼后向上翹曲，另一種是板坯在粗 軋機(jī)咬鋼后向下彎曲。第一種板坯向上翹曲直接威脅粗軋機(jī)軋制線上部的設(shè)備，出現(xiàn)較大 板坯向上翹曲時(shí)常伴隨著粗軋機(jī)的除鱗箱損壞。第二種板坯出現(xiàn)向下彎曲時(shí)它的危害程度 遠(yuǎn)大于板坯向上翹曲，這種情況發(fā)生后，輕者撞壞輥道及護(hù)板，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)發(fā)生板坯鉆入 地溝或板坯卡在粗軋機(jī)內(nèi)，影響的事故時(shí)間非常長(zhǎng)。對(duì)于粗軋板坯頭部彎曲變形各大熱軋 廠幾乎都受到過(guò)危害，但由于產(chǎn)生板坯頭部彎曲變形的原因很多，所以一直沒(méi)有找到簡(jiǎn)便 直接的消除板坯頭部彎曲變形的有效方法。我們經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生板坯頭部彎曲變形的原 因主要有以下幾種1)加熱爐在燒鋼過(guò)程中產(chǎn)生的板坯上下溫度不均勻，造成板坯在粗軋 機(jī)軋制時(shí)上下延伸不一樣，產(chǎn)生頭部彎曲變形；2)板坯在搬運(yùn)至粗軋機(jī)過(guò)程中，由于板坯 上下表面接觸到的設(shè)備和冷卻水不同產(chǎn)生板坯上下表面溫差，造成板坯在粗軋機(jī)軋制時(shí)上 下延伸不一樣，產(chǎn)生頭部彎曲變形；3)軋輥的輥徑匹配及在軋制周期末期時(shí)上下軋輥表面 的粗糙度的不同，還有不同材質(zhì)的軋輥在軋制不同鋼種的板坯時(shí)所產(chǎn)生的頭部彎曲變形； 4)粗軋機(jī)的工作輥道在搬運(yùn)和軋制板坯時(shí)受到表面非常粗糙的板坯磨損，輥徑會(huì)比其它輥 道磨損快，這樣就會(huì)造成粗軋機(jī)的輥道標(biāo)高下降。板坯在粗軋機(jī)咬入時(shí)，板坯向上爬坡，使 板坯軋制不穩(wěn)定，板坯上下表面接觸軋輥不均勻，產(chǎn)生頭部彎曲變形；5)軋輥的標(biāo)高與工 作輥道不夠匹配；6)軋輥與軋機(jī)牌坊的間隙過(guò)大，使板坯在咬鋼時(shí)軋輥串動(dòng)，產(chǎn)生頭部彎 曲變形；7)粗軋機(jī)上下輥電機(jī)特性的區(qū)別，在板坯咬入時(shí)造成上下輥速不一樣，產(chǎn)生頭部 彎曲變形；8)粗軋機(jī)各道次間的負(fù)荷分配不均，使某道次負(fù)荷過(guò)大，產(chǎn)生頭部彎曲變形；9) 軋制計(jì)劃變化過(guò)快，板坯在加熱爐內(nèi)燒鋼時(shí)，兩個(gè)計(jì)劃間的板坯加熱時(shí)互相干擾，使板坯沒(méi) 有按預(yù)定加熱工藝加熱。在粗軋機(jī)軋制時(shí)，產(chǎn)生頭部彎曲變形。這種現(xiàn)象多發(fā)生在每個(gè)計(jì) 劃規(guī)格的第一塊。解決上述問(wèn)題，控制起來(lái)比較復(fù)雜，而且互相作用，所以粗軋板坯頭部彎曲變形在 控制上比較困難。最常用的方法就是人為控制粗軋機(jī)上下輥速，即以一個(gè)軋輥速度為基準(zhǔn)， 來(lái)手動(dòng)增減另一個(gè)軋輥的速度，進(jìn)而調(diào)節(jié)板坯頭部的彎曲變形量。這種方法的問(wèn)題在于板 坯的頭部彎曲量在各道次軋制時(shí)不同，操作人員需要根據(jù)粗軋機(jī)各道次的變形量來(lái)調(diào)節(jié)下 道次。這樣就造成操作人員工作量大，工作繁瑣。并且這種方法需要操作人員注意力高度 集中。通過(guò)進(jìn)一步研究，我們發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律。即在同一加熱爐加熱后的板坯在粗軋機(jī) 軋制時(shí)板坯頭部的彎曲變形量較為相近，而在不同加熱爐加熱后的板坯在粗軋機(jī)軋制時(shí)板 坯頭部的彎曲變形量差異較大。這與加熱爐的清渣周期有關(guān)。而同一規(guī)格的板坯在同一加熱爐內(nèi)加熱后在粗軋機(jī)軋制時(shí)，板坯頭部的彎曲變形量更為相近。基于此，我們?cè)O(shè)計(jì)出了粗 軋板坯防止頭部彎曲變形的更為簡(jiǎn)便的調(diào)整控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，提供一種可簡(jiǎn)化操作過(guò)程能 有效防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，該防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法是在粗軋機(jī)下輥 速度恒定的前提下，通過(guò)人機(jī)操作窗口和控制程序?qū)Υ周垯C(jī)上輥速度自動(dòng)進(jìn)行微調(diào)，使上 下輥速發(fā)生偏差，以此來(lái)控制板坯上下表面的變形。本發(fā)明所述的人機(jī)操作窗口用來(lái)對(duì)粗軋機(jī)上輥電機(jī)各道次的速度進(jìn)行調(diào)整設(shè)定， 窗口中設(shè)有功能投入選擇按鈕、控制方式選擇按鈕、模型組選擇按鈕和上輥電機(jī)各道次速 度調(diào)整值輸入窗口 ；所述的控制程序由功能投入選擇程序、控制方式選擇程序和上輥電機(jī) 速度給定程序組成。本發(fā)明所述的功能投入選擇程序是通過(guò)人機(jī)操作窗口用來(lái)選擇是否投入該自動(dòng) 控制程序；所述的控制方式選擇程序是通過(guò)人機(jī)操作窗口用來(lái)選擇自動(dòng)還是手動(dòng)的控制方 式；所述的上輥電機(jī)速度給定程序包括粗軋機(jī)速度給定程序、上輥電機(jī)各道次速度調(diào)整值 選擇程序和上輥電機(jī)速度調(diào)整值選擇程序。本發(fā)明所述的粗軋機(jī)速度給定程序是在粗軋機(jī)上輥速度給定中增加速度調(diào)整值， 該調(diào)整值為百分比形式，該調(diào)整值乘以上輥速度給定值，再加入到上輥速度給定值中，從而 使上輥速度得到人為的控制；所述的上輥電機(jī)速度各道次調(diào)整值選擇程序是上輥電機(jī)速度 模型組各道次調(diào)整值的選擇，當(dāng)在任何一道次時(shí)，上輥電機(jī)速度的調(diào)整值都使用對(duì)應(yīng)道次 人機(jī)操作窗口中的設(shè)定調(diào)整數(shù)據(jù)；所述的上輥電機(jī)速度調(diào)整值選擇程序是實(shí)現(xiàn)上輥電機(jī)自 動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)道次的設(shè)定調(diào)整數(shù)據(jù)。本發(fā)明在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過(guò)人機(jī)操作窗口和簡(jiǎn)單的控制程序便能自動(dòng)實(shí)現(xiàn) 對(duì)粗軋板坯頭部彎曲變形的調(diào)整。方法簡(jiǎn)單可靠，能有效提高軋制節(jié)奏，提高生產(chǎn)效率，不 僅減少了操作人員的工作量，而且降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例控制方法的流程圖。附圖2為本發(fā)明實(shí)施例人機(jī)操作窗口的示意圖。附圖3為本發(fā)明實(shí)施例控制方式選擇程序示意圖。附圖4為本發(fā)明粗軋機(jī)速度給定程序示意圖。附圖5為本發(fā)明實(shí)施例上輥電機(jī)速度第一道次調(diào)整值選擇程序示意圖。附圖6為本發(fā)明實(shí)施例上輥電機(jī)速度調(diào)整值選擇程序示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明實(shí)施例以三個(gè)加熱爐和三道次軋制的粗軋機(jī)為例。首先，對(duì)應(yīng)不同加熱爐和不同鋼種針對(duì)三個(gè)道次通過(guò)人機(jī)操作窗口預(yù)先設(shè)定3組模型調(diào)整數(shù)據(jù)。三組模型數(shù)據(jù)共有九個(gè)數(shù)據(jù)框“11PASS、12PASS、13PASS”，“21PASS、 22PASS、23PASS”，“31PASS、32PASS、33PASS”(參見(jiàn)附圖 2)。其中數(shù)據(jù)框 ‘ 1IPASS，、 ‘12PASS’、‘13PASS’分別是模型一的第一道次速度平衡調(diào)整值、第二道次速度平衡調(diào)整 值、第三道次速度平衡調(diào)整值；數(shù)據(jù)框‘21PASS，、‘22PASS，、‘23PASS，分別是模型二的 第一道次速度平衡調(diào)整值、第二道次速度平衡調(diào)整值、第三道次速度平衡調(diào)整值；數(shù)據(jù)框 ‘31PASS’、‘32PASS’、‘33PASS’分別是模型三的第一道次速度平衡調(diào)整值、第二道次速度平 衡調(diào)整值、第三道次速度平衡調(diào)整值。數(shù)據(jù)框設(shè)定值范圍為-10 +10，對(duì)應(yīng)單位為軋機(jī)速 度的(也可以根據(jù)實(shí)際粗軋機(jī)能力來(lái)設(shè)定范圍)。使用時(shí)，先在人機(jī)操作窗口將“OFF” 按鈕點(diǎn)滅，使防止頭部彎曲變形功能投入，如將“OFF”按鈕點(diǎn)亮即為防止頭部彎曲變形功能 不投入，此時(shí)將“0”傳送給上輥電機(jī)速度給定調(diào)整值，速度給定修正值為“0”不參與上輥電 機(jī)速度調(diào)節(jié)。然后進(jìn)行控制方式選擇在人機(jī)操作窗口有兩個(gè)方式選擇按鈕“AUTO ON”和“AUTO OFF”。當(dāng)選擇“AUTO ON”時(shí)，通過(guò)RS觸發(fā)器將方式標(biāo)志位“AUTO”的值置為“1”，即為自動(dòng) 控制方式。當(dāng)選擇“AUTO OFF”時(shí)，通過(guò)RS觸發(fā)器將方式標(biāo)志位“AUTO”的值復(fù)位，方式標(biāo) 志位的值變?yōu)椤?”，則控制方式變?yōu)槭謩?dòng)控制方式(參見(jiàn)附圖1和3)。在自動(dòng)方式下，由 l#Fce 3#Fce (加熱爐的出爐號(hào))產(chǎn)生10N 30N信號(hào)(用于選擇使用哪組模型)。在手 動(dòng)方式下，由1#0N 3#0N(窗口中的按鈕)產(chǎn)生10N 30N信號(hào)。1#0N 3#0N按鈕設(shè)定 為任意時(shí)刻只有一個(gè)可以作用。如果自動(dòng)方式標(biāo)志位“AUT0”的值為“1”，判斷此塊板坯的 出爐號(hào)是由1#加熱爐出爐的，則出爐號(hào)“l(fā)#Fce”的值為“1”?！發(fā)#Fce”與“AUT0”邏輯與運(yùn) 算后將值送給模型數(shù)據(jù)控制組“ 10N”。模型數(shù)據(jù)控制組“ 10N”的值為“ 1”時(shí)，將“ 1IPASS" 的值傳給上輥電機(jī)速度給定第一道次調(diào)整值，將“12PASS”的值傳給上輥電機(jī)速度給定第二 道次調(diào)整值，將“13PASS”的值傳給上輥電機(jī)速度給定第三道次調(diào)整值。如設(shè)定‘11PASS’ = 3，‘12PASS’ = -6，‘13PASS’ = 4，即設(shè)定為粗軋機(jī)第一道次速度調(diào)整值為3%，第二道次速 度調(diào)整值-6%，第三道次速度調(diào)整值4%。粗軋機(jī)軋制第一道次時(shí)將第一道次調(diào)整值3%傳 給上輥電機(jī)速度調(diào)整值與上輥電機(jī)速度主給定值相加作為上輥電機(jī)速度給定輸出。軋制第 二道次時(shí)將第二道次調(diào)整值-6%與上輥電機(jī)速度主給定值相加作為上輥電機(jī)速度給定輸 出。軋制第三道次時(shí)將第三道次調(diào)整值4%與上輥電機(jī)速度主給定值相加作為上輥電機(jī)速 度給定輸出。如果此塊板坯是由2#或3#加熱爐出爐的，則出爐號(hào)“2#Fce”或“3#Fce”的 值為“1”。下面的動(dòng)作與上述“l(fā)#Fce”相似，請(qǐng)參見(jiàn)附圖4、5和6。如果方式標(biāo)志位“AUT0”的值為“0”，即為手動(dòng)控制方式時(shí)，模型數(shù)據(jù)控制組由操 作人員通過(guò)人機(jī)操作窗口手動(dòng)選擇按鈕“1#0N”、“2#0N”或“3#0N”來(lái)選擇。當(dāng)選擇“1#0N” 時(shí)，“1#0N”與“AUTO”取反的值邏輯與運(yùn)算，運(yùn)算后的值送給模型數(shù)據(jù)控制組“10N”，即選擇 “ 10N”模型數(shù)據(jù)控制組。如果選擇“2#0N”或“3#0N”，則“2#0N”或“3#0N”與“AUT0”取反 的值邏輯與運(yùn)算，運(yùn)算后的值送給模型數(shù)據(jù)控制組“20N”或“30N”，即選擇“20N”或“30N” 模型數(shù)據(jù)控制組。手動(dòng)控制方式模型數(shù)據(jù)控制組選定之后的控制與自動(dòng)控制方式模型數(shù)據(jù) 控制組選定之后的控制是同一部分控制程序。自動(dòng)控制方式和手動(dòng)控制方式的主要區(qū)別在 于模型數(shù)據(jù)控制組的選定。該控制方法操作方便。初始調(diào)整時(shí)由零逐漸增大調(diào)整量，直至滿足板坯頭部彎曲 變形調(diào)整的需要。調(diào)試過(guò)程中先以手動(dòng)調(diào)整為主，運(yùn)行平穩(wěn)后便可投入自動(dòng)。本方法可以根據(jù)生產(chǎn)和設(shè)備的實(shí)際需要，增加或減少調(diào)整窗口內(nèi)的調(diào)整量數(shù)據(jù)，即根據(jù)加熱爐數(shù)量或 生產(chǎn)的各個(gè)鋼種來(lái)增減模型量，根據(jù)軋機(jī)軋制道次數(shù)量來(lái)增減模型內(nèi)調(diào)整窗口數(shù)量。
權(quán)利要求
一種防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法，其特征在于該方法是在粗軋機(jī)下輥速度恒定的前提下，通過(guò)人機(jī)操作窗口和控制程序?qū)Υ周垯C(jī)上輥速度自動(dòng)進(jìn)行微調(diào)，使上下輥速發(fā)生偏差，以此來(lái)控制板坯上下表面的變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法，其特征在于所述的 人機(jī)操作窗口用來(lái)對(duì)粗軋機(jī)上輥電機(jī)各道次的速度進(jìn)行調(diào)整設(shè)定，窗口中設(shè)有功能投入選 擇按鈕、控制方式選擇按鈕、模型組選擇按鈕和上輥電機(jī)速度各道次調(diào)整值輸入窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法，其特征在于所述的 控制程序由功能投入選擇程序、控制方式選擇程序和上輥電機(jī)速度給定程序組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法，其特征在于所述的 功能投入選擇程序是通過(guò)人機(jī)操作窗口用來(lái)選擇是否投入該自動(dòng)控制程序；所述的控制方 式選擇程序是通過(guò)人機(jī)操作窗口用來(lái)選擇自動(dòng)或手動(dòng)選擇的控制方式；所述的上輥電機(jī)速 度給定程序包括粗軋機(jī)速度給定程序、上輥電機(jī)速度各道次調(diào)整值選擇程序和上輥電機(jī)速 度調(diào)整值選擇程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法，其特征在于所述 的粗軋機(jī)速度給定程序是在粗軋機(jī)上輥速度給定中增加速度調(diào)整值，該調(diào)整值為百分比形 式，該調(diào)整值乘以上輥速度給定值，再加入到上輥速度給定值中，從而使上輥速度得到控 制；所述的上輥電機(jī)速度各道次調(diào)整值選擇程序是上輥電機(jī)速度模型組各道次調(diào)整值的選 擇，當(dāng)在任何一道次時(shí)，上輥電機(jī)速度的調(diào)整值都使用對(duì)應(yīng)道次人機(jī)操作窗口中的設(shè)定調(diào) 整數(shù)據(jù)；所述的上輥電機(jī)速度調(diào)整值選擇程序是實(shí)現(xiàn)上輥電機(jī)自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)道次的設(shè)定調(diào) 整數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防止粗軋板坯頭部彎曲變形的控制方法，在粗軋機(jī)下輥速度恒定的前提下，通過(guò)人機(jī)操作窗口和控制程序?qū)Υ周垯C(jī)上輥速度自動(dòng)進(jìn)行微調(diào)，使上下輥速發(fā)生偏差，以此來(lái)控制板坯上下表面的變形。本發(fā)明所述的人機(jī)操作窗口用來(lái)對(duì)粗軋機(jī)上輥電機(jī)各道次的速度進(jìn)行調(diào)整設(shè)定，窗口中設(shè)有功能投入選擇按鈕、控制方式選擇按鈕、模型組選擇按鈕和上輥電機(jī)各道次速度調(diào)整值輸入窗口；所述的控制程序由功能投入選擇程序、控制方式選擇程序和上輥電機(jī)速度給定程序組成。本發(fā)明能依靠設(shè)定數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)粗軋板坯頭部彎曲變形的調(diào)整。方法簡(jiǎn)單可靠，能有效提高軋制節(jié)奏，提高生產(chǎn)效率，既減少了工作量，又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)B21B37/68GK101927273SQ20091001222
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者于海濱, 楊明凱, 殷敏, 王健, 陸軍, 高穎男 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司