專利名稱：熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱軋帶鋼和熱軋板材生產(chǎn)線的自動(dòng)控制技術(shù)，具體而言是涉及一種在 帶鋼生產(chǎn)過程中進(jìn)行一級(jí)動(dòng)態(tài)中間坯或帶鋼的楔形、鐮刀彎的自動(dòng)控制方法，以滿足中間 坯或帶鋼的良好板型要求。
背景技術(shù)：
熱軋帶鋼生產(chǎn)過程中，一般都將對(duì)板坯首先進(jìn)行粗軋，粗軋軋制時(shí)中間坯經(jīng)常會(huì) 有向水平方向彎曲的現(xiàn)象，即通常所稱的鐮刀彎。中間坯的鐮刀彎現(xiàn)象本質(zhì)原因是由于板 坯在兩側(cè)長度方向上的延伸不一致。而造成延伸不一致的原因有很多，主要有板坯兩側(cè) 的溫度不均勻；水平軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的輥縫偏差較大；或是在板坯溫度良好情況下， 軋機(jī)兩側(cè)軋制力偏差大或軋機(jī)彈跳偏差大等等。中間坯的鐮刀彎往往會(huì)造成精軋入口不對(duì) 中，進(jìn)而導(dǎo)致帶鋼在精軋機(jī)架中跑偏、側(cè)移、邊部起浪、甩尾或堆鋼等嚴(yán)重后果，危害很大。針對(duì)中間坯鐮刀彎、楔形等板型問題，目前國內(nèi)外已經(jīng)有很多自動(dòng)化的控制系統(tǒng) 來糾正，比如，目前應(yīng)用最廣泛的帶有鐮刀彎檢測(cè)裝置的閉環(huán)控制系統(tǒng)(如，專利公開號(hào)為 CN101224471A、JP60083715A、JP61092714A、JP62033009A 以及 JP11319925A 的專利等等所 披露的)。這類控制系統(tǒng)都有各自不同類型的檢查裝置，將鐮刀彎的彎曲程度用不同的表 示方法量化后形成反饋信號(hào)傳遞給自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信號(hào)計(jì)算輥縫調(diào) 節(jié)量，然后自動(dòng)調(diào)節(jié)兩側(cè)水平來矯正鐮刀彎或楔形。但這類鐮刀彎自動(dòng)反饋控制系統(tǒng)還具 有如下不足之處一是對(duì)檢測(cè)裝置的依賴，而檢測(cè)裝置檢測(cè)到鐮刀彎時(shí)，中間坯已經(jīng)被軋制 很長一段長度，此時(shí)修正鐮刀外已經(jīng)不是最佳時(shí)機(jī)，即鐮刀彎調(diào)整不夠及時(shí)；二是此類系統(tǒng) 控制器很難根據(jù)鐮刀彎彎曲程度求解出對(duì)應(yīng)的輥縫調(diào)節(jié)量，因此在控制結(jié)果出現(xiàn)異常情況 時(shí)，事后無法分析查找原因，尤其是在操作工干預(yù)的情況下；三是此類系統(tǒng)控制邏輯并不是 從本質(zhì)上分析得到控制輸出量，這些控制結(jié)果無法被進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)并繼承到下一塊板坯，也 無法分析出鐮刀彎產(chǎn)生的本質(zhì)原因；四是此類控制系統(tǒng)需要對(duì)檢測(cè)裝置進(jìn)行辨別與選取， 而一般的高精度檢查裝置費(fèi)用昂貴、占地大、安裝調(diào)試要求高、維護(hù)困難，容易受到如除磷 水、水蒸氣等現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其可 在不借助任何中加坯的鐮刀彎形狀檢測(cè)裝置的條件下，實(shí)現(xiàn)精確的鐮刀彎以及楔形控制， 從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于，該方法是通過 在熱軋帶鋼粗軋機(jī)控制系統(tǒng)中增設(shè)一輔助控制模塊實(shí)現(xiàn)的，其過程為(1)輔助控制模塊讀取如下參數(shù)，包括所有道次的粗軋?jiān)O(shè)定值，所述粗軋?jiān)O(shè)定值 包括軋件硬度、軋制剛度；
(2)測(cè)量軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力實(shí)際值以及輥縫的實(shí)際計(jì)算值，并輸入輔 助控制模塊；(3)在動(dòng)態(tài)控制模式下，即，在從粗軋機(jī)咬鋼后，在軋制時(shí)實(shí)時(shí)修正輥縫的水平調(diào) 整量的模式下，則，輔助控制模塊依據(jù)下式計(jì)算輥縫的水平調(diào)整量L
權(quán)利要求
一種熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于，該方法是通過在熱軋帶鋼粗軋機(jī)控制系統(tǒng)中增設(shè)一輔助控制模塊實(shí)現(xiàn)的，其過程為(1)輔助控制模塊讀取如下參數(shù)，包括所有道次的粗軋?jiān)O(shè)定值，所述粗軋?jiān)O(shè)定值包括軋件硬度、軋制剛度；(2)測(cè)量軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力實(shí)際值以及輥縫的實(shí)際計(jì)算值，并輸入輔助控制模塊；(3)在動(dòng)態(tài)控制模式下，即，在從粗軋機(jī)咬鋼后，在軋制時(shí)實(shí)時(shí)修正輥縫的水平調(diào)整量的模式下，則，輔助控制模塊依據(jù)下式計(jì)算輥縫的水平調(diào)整量LL＝2*(FWS FDS)/Q+(FWS FDS)/M上述FWS，F(xiàn)DS為軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力實(shí)際值，M為軋制剛度，Q為軋件硬度；或，而在坯到坯控制模式下，即，在依據(jù)本塊鑄坯在每個(gè)道次的軋制情況修正下塊鑄坯每個(gè)道次的水平調(diào)整量的模式下，則，輔助控制模塊依據(jù)下式計(jì)算輥縫的水平調(diào)整量 <mrow><msub> <mi>L</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mo>=</mo><mn>2</mn><mo>*</mo><mrow> <mo>(</mo> <msup><msub> <mover><mi>F</mi><mo>‾</mo> </mover> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mi>WS</mi> </msup> <mo>-</mo> <msup><msub> <mover><mi>F</mi><mo>‾</mo> </mover> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mi>DS</mi> </msup> <mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>Q</mi><mo>+</mo><mrow> <mo>(</mo> <msup><msub> <mover><mi>F</mi><mo>‾</mo> </mover> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mi>WS</mi> </msup> <mo>-</mo> <msup><msub> <mover><mi>F</mi><mo>‾</mo> </mover> <mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi> </mrow></msub><mi>DS</mi> </msup> <mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>M</mi> </mrow>上述i為軋制道次，j為每道次中取軋制力平均值的次數(shù)，M為軋制剛度，Q為軋件硬度，和為第i個(gè)道次、第j次的軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力平均值，而Li，j為第i個(gè)道次、第j次輸出的水平調(diào)整量，所述i、j均為≥1的整數(shù)；(4)輔助控制模塊輸出水平調(diào)整量，通過調(diào)節(jié)軋機(jī)單側(cè)或兩側(cè)輥縫大小以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐮刀彎或楔形的糾正。FSA00000248627900012.tif,FSA00000248627900013.tif
2.如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 在步驟(1)中，輔助控制模塊讀取的數(shù)據(jù)包括軋件原始數(shù)據(jù)，包括軋件鋼卷號(hào)碼和軋件的鋼種；所有道次的粗軋?jiān)O(shè)定值，包括出口寬度W、出口厚度設(shè)定值h、入口厚度設(shè)定值H、預(yù)設(shè) 軋制力F&、預(yù)設(shè)輥縫值、軋件的硬度Q、軋機(jī)傳動(dòng)側(cè)剛度MDS以及軋機(jī)工作側(cè)剛度Mws。
3.如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 在步驟(2)中，軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制力實(shí)際值是經(jīng)液壓缸壓力傳感器測(cè)得的，所述 輔助控制模塊與液壓缸壓力傳感器連接。
4.如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 在步驟(3)中，在動(dòng)態(tài)控制模式下，軋制力實(shí)際值為實(shí)時(shí)信號(hào)，軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的軋制 力實(shí)際值經(jīng)過輔助控制模塊處理后得到的實(shí)時(shí)水平調(diào)整量L(t)如下式所示
5.如權(quán)利要求4所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于，在動(dòng)態(tài)控制模式下，為令輥縫調(diào)節(jié)更為平緩，實(shí)時(shí)水平調(diào)整量L(t)是經(jīng)下式處理后輸出 的，即r = dL(t)/dt。其中，r為水平調(diào)整量L對(duì)時(shí)間的變化率，t為時(shí)間。
6.如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 在步驟(3)中，在坯到坯控制模式下，若對(duì)于每一道次，每t秒測(cè)量一次軋制力實(shí)際值，在整 個(gè)道次T秒內(nèi)將獲取M = T/t個(gè)信號(hào)，則在每一道次取一次軋制力平均值的情況下，軋制力 平均值系采用如下方程式計(jì)算得出，即
7.如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 在步驟(3)中，在坯到坯控制模式下，若將每一道次分為j段分道次，每段分道次取一次軋 制力平均值，j為> 1的整數(shù)，采取在每段分道次中每t秒測(cè)量一次軋制力實(shí)際值，在每段 分道次T秒內(nèi)將獲取M = T/t個(gè)信號(hào)，則軋制力平均值系采用如下方程式計(jì)算得出， 即
8.如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 在步驟(3)中，在坯到坯控制模式下，對(duì)于同一道次，第(n+1)塊鑄坯根據(jù)如下自學(xué)習(xí)公式 調(diào)整預(yù)設(shè)輥縫水平調(diào)整量，即L (n+1) = L (n) + a * (Lact (n) _L (n))。其中，L(n+1)為對(duì)第n+1塊連鑄坯的輥縫水平調(diào)整量的計(jì)算預(yù)測(cè)值，L(n)為對(duì)第n塊 連鑄坯的輥縫水平調(diào)整量的計(jì)算預(yù)測(cè)值，，Lart(n)為對(duì)第n塊連鑄坯的輥縫水平調(diào)整量，a 為學(xué)習(xí)系數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 步驟(4)中，輔助控制模塊是向熱軋帶鋼粗軋機(jī)控制系統(tǒng)中的液壓缸位置控制系統(tǒng)輸出水 平調(diào)整量，以通過伺服來移動(dòng)軋機(jī)工作側(cè)和傳動(dòng)側(cè)的液壓缸，完成水平調(diào)整動(dòng)作。
10.如權(quán)利要求9所述的熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其特征在于， 所述熱軋帶鋼粗軋機(jī)控制系統(tǒng)中還設(shè)置人工干預(yù)模塊，以此操作工可輸入水平調(diào)節(jié)的人工 修正值和/或中斷輔助控制模塊輸出的水平調(diào)整量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱軋帶鋼粗軋機(jī)組鐮刀彎和楔形自動(dòng)控制方法，其是通過在熱軋帶鋼粗軋機(jī)控制系統(tǒng)中增設(shè)一輔助控制模塊實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明主要通過將現(xiàn)場(chǎng)粗軋機(jī)兩側(cè)軋制力的實(shí)際值、輥縫的實(shí)際計(jì)算值和機(jī)架兩側(cè)的彈跳參數(shù)等等作為輸入，經(jīng)過精確的計(jì)算后，最終通過調(diào)節(jié)軋機(jī)單側(cè)或兩側(cè)輥縫大小以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐮刀彎和楔形的糾正。應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法，不需要添加任何中加坯的鐮刀彎形狀檢測(cè)裝置，就能夠?qū)崿F(xiàn)非常精確的鐮刀彎以及楔形控制；而若實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)擁有鐮刀彎形狀的檢測(cè)裝置，則本發(fā)明的控制效果會(huì)更有保障。
文檔編號(hào)B21B37/68GK101934292SQ201010266910
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者劉金存, 安部可治, 韓仁生 申請(qǐng)人:江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司