CN101181723A - 光整机延伸率控制方法 - Google Patents

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杨晓东
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Panzhihua New Steel and Vanadium Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于轧制带钢的光整机延伸率控制方法，可有效控制光整机延伸率波动，该光整机延伸率控制方法，包括：a在光整机上设定需要轧制带钢的延伸率；b将设定的带钢延伸率转化为轧制力叠加在光整机的主轧制力上；c采用采样被控参量的偏差信号→发送控制信号到光整机→通过保持器保持信号→通过调节器与执行器校正被控参量，校正后继续前述步骤的闭环控制系统；d通过将光整机的进口S辊与出口S辊的电机速度反馈到光整机，计算延伸率，并通过与设定延伸率的比较，将信号作为前馈控制信号传递到光整机的出口S辊上的速度控制中。可大大提高产品质量，适合在轧制产品有延伸率的设备上面推广使用。

Description

光整机延伸率控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制方法，尤其是涉及一种用于轧制带钢的光整机延伸率控制方法。
背景技术
目前，在每条镀锌机组上均设置有光整机，由于实际存在延伸率反馈波动大，原来的延伸率控制只是将延伸率叠加在光整机的主轧制力上，没有形成闭环控制，也没有对干扰进行抑制，投用延伸率控制时，延伸率波动大，导致光整机主轧制力也波动，在带钢板面轧制出光整辊印，严重影响产品外观质量和产品的内在品质。而光整机的延伸率控制是光整机重要的控制方式，对带钢的深冲性能影响非常大。由于现在单纯用延伸率转换成轧制力的偏差来控制延伸率，在计算延伸率上有一定的延迟性，并且张力的波动会影响到延伸率的计算。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效控制光整机延伸率波动的光整机延伸率控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：光整机延伸率控制方法，其特征是包括以下步骤：a在光整机上设定需要轧制带钢的延伸率；b将设定的带钢延伸率转化为轧制力叠加在光整机的主轧制力上；c采用采样被控参量的偏差信号→发送控制信号到光整机→通过保持器保持信号→通过调节器与执行器校正被控参量，校正后继续采样被控参量的偏差信号到校正被控参量的闭环控制系统；d通过将光整机的进口S辊与出口S辊的电机速度反馈到光整机，计算延伸率，并通过与设定延伸率的比较，将信号作为前馈控制信号传递到光整机的出口S辊的速度控制中。
进一步的是，是带钢移动5米的时间内，对延伸率进行计算并取十次的平均值，当带钢每移动5米采集一次延伸率的反馈值参与控制，并保持此值。
进一步的是，在步骤b中，将带钢延伸率通过PID控制器后转化为轧制力叠加在光整机的主轧制力上。
本发明的有益效果是：将光整机的延伸率转换为轧制力，并通过设定的前馈和闭环控制方法同时控制光整机的轧制力和出口S辊的电机速度，可减小光整机延伸率的波动，从而可避免在轧制中轧辊在带钢表面引起的辊印，提高产品的质量。
附图说明
图1是本发明的光整机轧制示意图。
图2是本发明的闭环控制框图。
图3是采用PID控制器的控制框图。
图4是现有技术中未采用延伸率波动图。
图5是本发明的光整机延伸率波动图。
图中标记为：光整机1、进口S辊2、出口S辊3、保持器4、调节器5、执行器6、PID控制器7。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3与图5所示，本发明的光整机延伸率控制方法，其特征是包括以下步骤：a在光整机1上设定需要轧制带钢的延伸率；b将设定的带钢延伸率转化为轧制力叠加在光整机1的主轧制力上；c采用采样被控参量的偏差信号→发送控制信号到光整机1→通过保持器4保持信号→通过调节器5与执行器6校正被控参量，校正后继续采样被控参量的偏差信号到校正被控参量的闭环控制系统；d通过将光整机1的进口S辊2与出口S辊3的电机速度反馈到光整机1，计算延伸率，并通过与设定延伸率的比较，将信号作为前馈控制信号传递到光整机1的出口S辊3的速度控制中。其中进口S辊2与出口S辊3是起到将轧制的带钢进行整形的作用。通过将设定的延伸率转换为光整机1的轧制力，利用光整机1上的液压缸将轧制力作用在带钢上，实现对带钢延伸率的控制；同时，在生产过程中，不断提取光整机1的进口S辊2与出口S辊3的电机速度，将该速度反馈到光整机1，通过进口S辊2与出口S辊3的速度计算带钢的延伸率，并比较与设定延伸率的差值，进而对光整机1的轧制力进行调整，在不断的提取和调整中，使得系统达到一个稳态值，其中在信号保持阶段，其保持信号时间与一个纯滞后时间大小相等，或保持信号时间略大于一个纯滞后时间，而这里的纯滞后时间是通过光整机1根据生产中的情况任意设定的时间值。在采用提取电机速度信号到调节光整机1的轧制力的闭环控制系统的同时，通过将光整机1的进口S辊2与出口S辊3的电机速度反馈到光整机1，计算延伸率，并通过与设定延伸率的比较，将信号作为前馈控制信号传递到光整机1的出口S辊3的开环控制方法控制光整机1的出口S辊3电机速度的稳定性。如经进口S辊2与出口S辊3的电机速度反馈并通过计算得出延伸率减小时，通过增大光整机1的轧制力来达到将带钢的延伸率增加，这时，光整机入口张力将增加，出口张力将减小，对出口S辊3的速度在微观上会减小，从而影响光整机1的延伸率计算；而对延伸率控制来说，张力的波动就是最大的扰动量，这时需要通过步骤d来增大出口S辊3的速度，以消除光整机区域张力波动对延伸率影响。
为了缩短一个闭环控制的时间周期，带钢在每移动5米内计算延伸率，计算十次后取平均值。通过每5米后采样一次延伸率，并作闭环控制，达到稳定带钢延伸率的目的，同时可减小光整机延伸率的波动对产品带来的影响，提高产品的表面质量。
为进一步控制好光整机延伸率的延迟性，在步骤b中，将带钢延伸率通过PID控制器7(比例-积分-微分控制器)后转化为轧制力叠加在光整机的主轧制力上。采用两步整定法，对PID调节器7的参数进行优化，并对积分进行了限幅处理，对PID调节器7的Kp(比例)和Ki(积分)两个参数采用随产品的规格不同而响应的发生变化，达到优化PID控制器参数的目的。这里的两步整定法指的是：第一步把延伸率偏差加在光整机上的闭环回路进行PID整定，主要是PID的参数整定，第二步再去对光整机出口S辊的速度进行前馈控制的调整。这样对光整机延伸率控制的延迟性，在控制上得到了很好的解决，PID调节器7的控制在现有技术中有广泛的应用，这里不再赘述。

Claims (3)

1.光整机延伸率控制方法，其特征是包括以下步骤：a在光整机(1)上设定需要轧制带钢的延伸率；b将设定的带钢延伸率转化为轧制力叠加在光整机(1)的主轧制力上；c采用采样被控参量的偏差信号→发送控制信号到光整机(1)→通过保持器(4)保持信号→通过调节器(5)与执行器(6)校正被控参量，校正后继续采样被控参量的偏差信号到校正被控参量的闭环控制系统；d通过将光整机的进口S辊(2)与出口S辊(3)的电机速度反馈到光整机，计算延伸率，并通过与设定延伸率的比较，将信号作为前馈控制信号传递到光整机(1)的出口S辊(3)的速度控制中。
2.如权利要求1所述的光整机延伸率控制方法，其特征是：带钢每移动5米计算一次延伸率，计算十次后取平均值。
3.如权利要求1所述的光整机延伸率控制方法，其特征是：在步骤b中，将带钢延伸率通过PID控制器(7)后转化为轧制力叠加在光整机的主轧制力上。
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