熱連軋薄規(guī)格活套虛套附加給定控制方法
【專利摘要】熱連軋薄規(guī)格活套虛套附加給定控制方法，屬于熱連軋自動(dòng)控制領(lǐng)域，其特征是帶鋼厚度小于2.0mm及當(dāng)相鄰機(jī)架的帶鋼軋制力負(fù)荷值大于目標(biāo)值為（300-500噸）時(shí)，確認(rèn)該機(jī)架跟蹤咬鋼。當(dāng)帶鋼實(shí)際力矩小于帶鋼設(shè)定力矩，控制器計(jì)算出最終伺服閥給定值，一級(jí)計(jì)算機(jī)控制信號(hào)通道作用于伺服閥，使伺服閥動(dòng)作。本發(fā)明消除了活套虛套造成的跑偏、乳廢及對(duì)機(jī)械設(shè)備損壞的重大隱患，節(jié)約了故障時(shí)間，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，取得了良好的效益。
【專利說明】熱連軋薄規(guī)格活套虛套附加給定控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于熱連軋帶鋼軋線的活套自動(dòng)控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]在熱連軋精軋區(qū)有軋機(jī)H)?F6機(jī)架和0#?5#活套，任何相鄰兩個(gè)機(jī)架之間都有其對(duì)應(yīng)的活套。
[0003]正常情況下活套起套后機(jī)架間的活套控制為力矩控制，也就是活套給定力矩與帶鋼實(shí)際力矩的偏差進(jìn)行控制，它就能解決活套調(diào)節(jié)的技術(shù)控制問題。隨著薄規(guī)格坯料加大、軋制速度加快，只要精軋機(jī)架間帶鋼溫度、板形變化以及加上響應(yīng)速度稍差的活套比例伺服閥，極易表現(xiàn)出帶鋼虛套時(shí)活套調(diào)節(jié)慢，致使帶鋼容易跑偏軋爛，造成帶鋼產(chǎn)品質(zhì)量差，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致機(jī)架間直接廢鋼，影響軋線生產(chǎn)的正常進(jìn)行，給企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0004]也就是帶鋼的實(shí)際力矩小于了帶鋼給定力矩，使用原活套力矩伺服閥控制給定會(huì)由于軋制速度快導(dǎo)致機(jī)架間跑偏廢鋼。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決帶鋼活套虛套時(shí)調(diào)節(jié)慢的問題，本發(fā)明提出熱連軋薄規(guī)格活套虛套附加給定控制方法。即在正常軋制過程中，若帶鋼活套虛套后立即施加活套伺服附加給定的控制方法，力矩偏差越大附加給定越大，以實(shí)現(xiàn)活套快速起套，滿足帶鋼力矩控制要求。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0007](I)本發(fā)明的控制條件:
[0008]帶鋼厚度小于2.0mm及當(dāng)相鄰機(jī)架的帶鋼軋制力負(fù)荷值大于目標(biāo)值為(300-500噸)時(shí)，確認(rèn)該機(jī)架跟蹤咬鋼。為了減少對(duì)正常活套控制的影響，當(dāng)帶鋼實(shí)際力矩小于帶鋼設(shè)定力矩即力矩偏差較小通常小于1000時(shí)，控制器計(jì)算出虛套伺服閥給定值基本很小(0.1以下)；當(dāng)帶鋼實(shí)際力矩小于帶鋼設(shè)定力矩即力矩偏差較大通常大于4000時(shí)，控制器計(jì)算出虛套伺服閥給定值很大(0.5以上)，為此，設(shè)計(jì)出指數(shù)函數(shù)控制算法，最后由一級(jí)計(jì)算機(jī)控制信號(hào)通道作用于伺服閥，使伺服閥動(dòng)作將帶鋼頂起。
[0009]所述虛套伺服閥給定值Srefn = Ssvn+Sadd (I)
[0010]式⑴中，虛套伺服閥給定值Srefn為(_1 ( Srefn ( I) ；Ssvn為原始伺服閥給定值(-1 ( Ssvn ( I);原始伺服閥給定值為正常運(yùn)行(不發(fā)生虛套)時(shí)伺服閥給定值，是已知數(shù)；Sadd為附加給定值；
[0011]附加給定值Sadd = α , α = Δ M~MTref(2)
[0012]式(2)中附加給定值Sadd為(O彡Sadd ( I) ; AM為力矩偏差(AM彡O) ;MT為帶鋼張力力矩給定值為指數(shù)值(指數(shù)值為2)。Mftrf為帶鋼張力力矩給定值:
[0013]帶鋼張力力矩給定值MTref = kT*T*W*H(3)
[0014]式(3)中，kT為帶鋼張力系數(shù)；T為帶鋼單位張力設(shè)定值N/mm2;W為帶鋼寬度mm;H為帶鋼厚度mm。均為公知；是根據(jù)帶鋼的規(guī)格來選擇不同參數(shù)，來自于二級(jí)計(jì)算機(jī)。
[0015]力矩偏差Λ M =帶鋼設(shè)定力矩-帶鋼實(shí)際力矩=Meef-Mf
[0016]帶鋼設(shè)定力矩Mkef = Mw+MB+MTref+MD (4)
[0017]式(4)中，Mw為活套輥?zhàn)灾亓?Mb為帶鋼重力力矩;MTrrf為帶鋼張力力矩;Md為帶鋼撓曲力矩。
[0018]帶鋼實(shí)際力矩Mf是通過在液壓缸兩側(cè)油路上安裝的壓力傳感器檢測(cè)到液壓缸無桿腔和有桿腔的油壓，然后各乘以作用面積相減后得到液壓缸壓力F，再乘以相應(yīng)的力臂LH得到。
[0019]Mf = F*LH，F(xiàn) = PPIS*APIS - PE0D*AE0D ；
[0020]式中，Ppis為液壓缸無桿腔壓力傳感器值;APIS為液壓缸無桿腔面積；PK()D為液壓缸有桿腔壓力傳感器值;Akqd為液壓缸有桿腔面積；LH為液壓缸壓力F的力臂。
[0021](3)活套系統(tǒng)控制裝置
[0022]本發(fā)明活套系統(tǒng)控制裝置包括控制器、伺服閥、編碼器、壓力傳感器。
[0023]控制器計(jì)算出的帶鋼虛套活套力矩控制值通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形式作用于液壓活套伺服閥。一級(jí)計(jì)算機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制信號(hào)通道為SM500，液壓活套伺服閥采用Rexroth，型號(hào)為:4WRGE10V1-100L?；钐捉撬俣葋碓从诨钐捉嵌冉^對(duì)型旋轉(zhuǎn)編碼器，其采用德國(guó)帝爾(TR)電子公司的CE65M。壓力傳感器采用HYDAC壓力傳感器實(shí)現(xiàn)，型號(hào)為:HDA3840-A-0350_124。
[0024]本發(fā)明確保了活套虛套時(shí)液壓活套的快速調(diào)節(jié)，解決了薄規(guī)格軋制時(shí)精軋機(jī)架間活套的穩(wěn)定控制，保證了熱軋生產(chǎn)正常和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0025]本發(fā)明在太鋼熱連軋廠精軋機(jī)活套系統(tǒng)使用該技術(shù)方案后，效果如下:
[0026](I)實(shí)現(xiàn)了精軋活套自動(dòng)控制，消除了液壓活套虛套引起帶鋼跑偏、疊軋等對(duì)設(shè)備損壞的重大隱患，減少了異常停機(jī)時(shí)間。
[0027](2)確保了活套的動(dòng)作正常，解決了在軋制薄規(guī)格時(shí)熱連軋精軋機(jī)架間的液壓活套虛套調(diào)節(jié)慢等問題，大大降低了活套造成的產(chǎn)品質(zhì)量問題，并避免了對(duì)正?？刂频挠绊?。
[0028](3)節(jié)約了故障時(shí)間，提高了產(chǎn)品合格率，取得的直接經(jīng)濟(jì)效益每年358元左右。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明虛套后活套伺服閥附加給定力矩偏差冪函數(shù)曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施例1:熱連軋精軋機(jī)組共有0#_5#五個(gè)活套，以Q235A碳鋼規(guī)格
1.48mm*1250mm5#活套為例:當(dāng)力矩偏差Λ M大于零時(shí)，表明該活套帶鋼虛套，為了不影響正?；钐卓刂疲撎缀蠡钐姿欧郊咏o定采用了力矩偏差指數(shù)函數(shù)曲線如圖1進(jìn)行自適應(yīng)控制，附加給定值Sadd= α5, α = Λ M+MTref，指數(shù)值取2，力矩偏差值Λ M為4000時(shí)，計(jì)算得到附加給定為0.64。
[0031]kT 為 0.15，T 為 18，W 為 1250mm，H 為 1.48mm，
[0032]力矩偏差A(yù)M =帶鋼設(shè)定力矩-帶鋼實(shí)際力矩=4000 ；
[0033]帶鋼設(shè)定力矩為12500，當(dāng)帶鋼實(shí)際力矩為8500時(shí)，出現(xiàn)虛套，則力矩偏差A(yù)M =4000 ;張力力矩給定MTref4995
[0034]a = AM+MTref = 4000 + 4995 ^ 0.8 ；
[0035]Sadd = α x = 0.82 ^ 0.64 ；
[0036]最終施加到該活套的伺服閥上的給定值是Srefn = Ssvn+Sadd = Ssvn+0.64。
[0037]實(shí)施例2:
[0038]熱連軋精軋機(jī)組共有0#-5#五個(gè)活套，以集裝箱板規(guī)格1.6mm*1250mm 4#活套為例:當(dāng)力矩偏差A(yù)M大于零時(shí)，表明該活套帶鋼虛套，為了不影響正?；钐卓刂?，虛套后活套伺服附加給定采用了力矩偏差指數(shù)函數(shù)曲線如圖1進(jìn)行自適應(yīng)控制，其算法如公式1，指數(shù)值取2，根據(jù)不同的力矩偏差值得到相應(yīng)的附加給定值，最終施加到該活套的伺服閥上。當(dāng)力矩偏差值A(chǔ)M為1000時(shí)，計(jì)算得到附加給定為0.23。
[0039]kT 為 0.15，T 為 15，W 為 1250mm，H 為 1.48mm，
[0040]力矩偏差A(yù)M =帶鋼設(shè)定力矩-帶鋼實(shí)際力矩=1000 ；
[0041]帶鋼設(shè)定力矩為13500，當(dāng)帶鋼實(shí)際力矩為12500時(shí)，出現(xiàn)虛套，則力矩偏差A(yù)M =1000 ;張力力矩給定MTref4163。
[0042]a = AM+MTref = 1000 + 4163 ^ 0.24 ；
[0043]Sadd = α x = 0.242 ^ 0.058 ；
[0044]最終施加到該活套的伺服閥上的給定值是Srefn = Ssvn+Sadd = Ssvn+0.058。
【權(quán)利要求】
1.熱連軋薄規(guī)格活套虛套附加給定控制方法，其特征是帶鋼厚度小于2.0mm及當(dāng)相鄰機(jī)架的帶鋼軋制力負(fù)荷值大于目標(biāo)值為(300-500噸)時(shí)，確認(rèn)該機(jī)架跟蹤咬鋼。當(dāng)帶鋼實(shí)際力矩小于帶鋼設(shè)定力矩時(shí)，控制器根據(jù)力矩偏差計(jì)算出虛套伺服閥給定值，一級(jí)計(jì)算機(jī)控制信號(hào)通道作用于伺服閥，使伺服閥動(dòng)作將帶鋼頂起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱連軋薄規(guī)格活套虛套附加給定控制方法，其特征是虛套伺服閥給定值Srefn = Ssvn+Sadd ;式中，Ssvn為原始伺服閥給定值,-1 ( Ssvn ( I ；Sadd為附加給定值，O彡Sadd彡I ;Sadd= α x，a = AM+MTref，式中，AM為力矩偏差，AM彡O ;MTref為帶鋼張力力矩給定值；x為指數(shù)值，指數(shù)值為2 ;帶鋼張力力矩給定值Mtof = kT*T*W*H，式中，kT為帶鋼張力系數(shù)；T為帶鋼單位張力設(shè)定值;W為帶鋼寬度；H為帶鋼厚度，來自于二級(jí)計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】B21B37/50GK104209342SQ201410443541
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】康煒, 姚紅霞, 閆崢嶸, 李秀萍, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司