CN101927273A

CN101927273A - 防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法

Info

Publication number: CN101927273A
Application number: CN2009100122258A
Authority: CN
Inventors: 高颖男; 杨明凯; 陆军; 殷敏; 于海滨; 王健
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2010-12-29

Abstract

本发明提供一种防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法，在粗轧机下辊速度恒定的前提下，通过人机操作窗口和控制程序对粗轧机上辊速度自动进行微调，使上下辊速发生偏差，以此来控制板坯上下表面的变形。本发明所述的人机操作窗口用来对粗轧机上辊电机各道次的速度进行调整设定，窗口中设有功能投入选择按钮、控制方式选择按钮、模型组选择按钮和上辊电机各道次速度调整值输入窗口；所述的控制程序由功能投入选择程序、控制方式选择程序和上辊电机速度给定程序组成。本发明能依靠设定数据自动实现对粗轧板坯头部弯曲变形的调整。方法简单可靠，能有效提高轧制节奏，提高生产效率，既减少了工作量，又降低了劳动强度。

Description

防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法

技术领域

本发明属于工业电气自动化技术领域，尤其涉及一种热轧生产线粗轧区域控制粗轧板坯头部弯曲的方法。

背景技术

粗轧机作为热轧生产的开坯机，在生产中最大的设备安全隐患就是板坯头部的弯曲变形。这种弯曲变形有两种表现，一是板坯在粗轧机咬钢后向上翘曲，另一种是板坯在粗轧机咬钢后向下弯曲。第一种板坯向上翘曲直接威胁粗轧机轧制线上部的设备，出现较大板坯向上翘曲时常伴随着粗轧机的除鳞箱损坏。第二种板坯出现向下弯曲时它的危害程度远大于板坯向上翘曲，这种情况发生后，轻者撞坏辊道及护板，严重的时候会发生板坯钻入地沟或板坯卡在粗轧机内，影响的事故时间非常长。对于粗轧板坯头部弯曲变形各大热轧厂几乎都受到过危害，但由于产生板坯头部弯曲变形的原因很多，所以一直没有找到简便直接的消除板坯头部弯曲变形的有效方法。我们经过研究发现产生板坯头部弯曲变形的原因主要有以下几种：1)加热炉在烧钢过程中产生的板坯上下温度不均匀，造成板坯在粗轧机轧制时上下延伸不一样，产生头部弯曲变形；2)板坯在搬运至粗轧机过程中，由于板坯上下表面接触到的设备和冷却水不同产生板坯上下表面温差，造成板坯在粗轧机轧制时上下延伸不一样，产生头部弯曲变形；3)轧辊的辊径匹配及在轧制周期末期时上下轧辊表面的粗糙度的不同，还有不同材质的轧辊在轧制不同钢种的板坯时所产生的头部弯曲变形；4)粗轧机的工作辊道在搬运和轧制板坯时受到表面非常粗糙的板坯磨损，辊径会比其它辊道磨损快，这样就会造成粗轧机的辊道标高下降。板坯在粗轧机咬入时，板坯向上爬坡，使板坯轧制不稳定，板坯上下表面接触轧辊不均匀，产生头部弯曲变形；5)轧辊的标高与工作辊道不够匹配；6)轧辊与轧机牌坊的间隙过大，使板坯在咬钢时轧辊串动，产生头部弯曲变形；7)粗轧机上下辊电机特性的区别，在板坯咬入时造成上下辊速不一样，产生头部弯曲变形；8)粗轧机各道次间的负荷分配不均，使某道次负荷过大，产生头部弯曲变形；9)轧制计划变化过快，板坯在加热炉内烧钢时，两个计划间的板坯加热时互相干扰，使板坯没有按预定加热工艺加热。在粗轧机轧制时，产生头部弯曲变形。这种现象多发生在每个计划规格的第一块。

解决上述问题，控制起来比较复杂，而且互相作用，所以粗轧板坯头部弯曲变形在控制上比较困难。最常用的方法就是人为控制粗轧机上下辊速，即以一个轧辊速度为基准，来手动增减另一个轧辊的速度，进而调节板坯头部的弯曲变形量。这种方法的问题在于板坯的头部弯曲量在各道次轧制时不同，操作人员需要根据粗轧机各道次的变形量来调节下道次。这样就造成操作人员工作量大，工作繁琐。并且这种方法需要操作人员注意力高度集中。

通过进一步研究，我们发现了一些规律。即在同一加热炉加热后的板坯在粗轧机轧制时板坯头部的弯曲变形量较为相近，而在不同加热炉加热后的板坯在粗轧机轧制时板坯头部的弯曲变形量差异较大。这与加热炉的清渣周期有关。而同一规格的板坯在同一加热炉内加热后在粗轧机轧制时，板坯头部的弯曲变形量更为相近。基于此，我们设计出了粗轧板坯防止头部弯曲变形的更为简便的调整控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术所存在的问题，提供一种可简化操作过程能有效防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法。

本发明是这样实现的，该防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法是在粗轧机下辊速度恒定的前提下，通过人机操作窗口和控制程序对粗轧机上辊速度自动进行微调，使上下辊速发生偏差，以此来控制板坯上下表面的变形。

本发明所述的人机操作窗口用来对粗轧机上辊电机各道次的速度进行调整设定，窗口中设有功能投入选择按钮、控制方式选择按钮、模型组选择按钮和上辊电机各道次速度调整值输入窗口；所述的控制程序由功能投入选择程序、控制方式选择程序和上辊电机速度给定程序组成。

本发明所述的功能投入选择程序是通过人机操作窗口用来选择是否投入该自动控制程序；所述的控制方式选择程序是通过人机操作窗口用来选择自动还是手动的控制方式；所述的上辊电机速度给定程序包括粗轧机速度给定程序、上辊电机各道次速度调整值选择程序和上辊电机速度调整值选择程序。

本发明所述的粗轧机速度给定程序是在粗轧机上辊速度给定中增加速度调整值，该调整值为百分比形式，该调整值乘以上辊速度给定值，再加入到上辊速度给定值中，从而使上辊速度得到人为的控制；所述的上辊电机速度各道次调整值选择程序是上辊电机速度模型组各道次调整值的选择，当在任何一道次时，上辊电机速度的调整值都使用对应道次人机操作窗口中的设定调整数据；所述的上辊电机速度调整值选择程序是实现上辊电机自动选择对应道次的设定调整数据。

本发明在现有设备的基础上，通过人机操作窗口和简单的控制程序便能自动实现对粗轧板坯头部弯曲变形的调整。方法简单可靠，能有效提高轧制节奏，提高生产效率，不仅减少了操作人员的工作量，而且降低了劳动强度。

附图说明

附图1为本发明实施例控制方法的流程图。

附图2为本发明实施例人机操作窗口的示意图。

附图3为本发明实施例控制方式选择程序示意图。

附图4为本发明粗轧机速度给定程序示意图。

附图5为本发明实施例上辊电机速度第一道次调整值选择程序示意图。

附图6为本发明实施例上辊电机速度调整值选择程序示意图。

具体实施方式

下面结合附图通过实施例对本发明作进一步的描述。

本发明实施例以三个加热炉和三道次轧制的粗轧机为例。

首先，对应不同加热炉和不同钢种针对三个道次通过人机操作窗口预先设定3组模型调整数据。三组模型数据共有九个数据框：“11PASS、12PASS、13PASS”，“21PASS、22PASS、23PASS”，“31PASS、32PASS、33PASS”(参见附图2)。其中：数据框‘11PASS’、‘12PASS’、‘13PASS’分别是模型一的第一道次速度平衡调整值、第二道次速度平衡调整值、第三道次速度平衡调整值；数据框‘21PASS’、‘22PASS’、‘23PASS’分别是模型二的第一道次速度平衡调整值、第二道次速度平衡调整值、第三道次速度平衡调整值；数据框‘31PASS’、‘32PASS’、‘33PASS’分别是模型三的第一道次速度平衡调整值、第二道次速度平衡调整值、第三道次速度平衡调整值。数据框设定值范围为-10～+10，对应单位为轧机速度的1％(也可以根据实际粗轧机能力来设定范围)。使用时，先在人机操作窗口将“OFF”按钮点灭，使防止头部弯曲变形功能投入，如将“OFF”按钮点亮即为防止头部弯曲变形功能不投入，此时将“0”传送给上辊电机速度给定调整值，速度给定修正值为“0”不参与上辊电机速度调节。

然后进行控制方式选择：在人机操作窗口有两个方式选择按钮“AUTO ON”和“AUTO OFF”。当选择“AUTO ON”时，通过RS触发器将方式标志位“AUTO”的值置为“1”，即为自动控制方式。当选择“AUTO OFF”时，通过RS触发器将方式标志位“AUTO”的值复位，方式标志位的值变为“0”，则控制方式变为手动控制方式(参见附图1和3)。在自动方式下，由1#Fce～3#Fce(加热炉的出炉号)产生1ON～3ON信号(用于选择使用哪组模型)。在手动方式下，由1#ON～3#ON(窗口中的按钮)产生1ON～3ON信号。1#ON～3#ON按钮设定为任意时刻只有一个可以作用。如果自动方式标志位“AUTO”的值为“1”，判断此块板坯的出炉号是由1#加热炉出炉的，则出炉号“1#Fce”的值为“1”。“1#Fce”与“AUTO”逻辑与运算后将值送给模型数据控制组“1ON”。模型数据控制组“1ON”的值为“1”时，将“11PASS”的值传给上辊电机速度给定第一道次调整值，将“12PASS”的值传给上辊电机速度给定第二道次调整值，将“13PASS”的值传给上辊电机速度给定第三道次调整值。如设定‘11PASS’＝3，‘12PASS’＝-6，‘13PASS’＝4，即设定为粗轧机第一道次速度调整值为3％，第二道次速度调整值-6％，第三道次速度调整值4％。粗轧机轧制第一道次时将第一道次调整值3％传给上辊电机速度调整值与上辊电机速度主给定值相加作为上辊电机速度给定输出。轧制第二道次时将第二道次调整值-6％与上辊电机速度主给定值相加作为上辊电机速度给定输出。轧制第三道次时将第三道次调整值4％与上辊电机速度主给定值相加作为上辊电机速度给定输出。如果此块板坯是由2#或3#加热炉出炉的，则出炉号“2#Fce”或“3#Fce”的值为“1”。下面的动作与上述“1#Fce”相似，请参见附图4、5和6。

如果方式标志位“AUTO”的值为“0”，即为手动控制方式时，模型数据控制组由操作人员通过人机操作窗口手动选择按钮“1#ON”、“2#ON”或“3#ON”来选择。当选择“1#ON”时，“1#ON”与“AUTO”取反的值逻辑与运算，运算后的值送给模型数据控制组“1ON”，即选择“1ON”模型数据控制组。如果选择“2#ON”或“3#ON”，则“2#ON”或“3#ON”与“AUTO”取反的值逻辑与运算，运算后的值送给模型数据控制组“2ON”或“3ON”，即选择“2ON”或“3ON”模型数据控制组。手动控制方式模型数据控制组选定之后的控制与自动控制方式模型数据控制组选定之后的控制是同一部分控制程序。自动控制方式和手动控制方式的主要区别在于模型数据控制组的选定。

该控制方法操作方便。初始调整时由零逐渐增大调整量，直至满足板坯头部弯曲变形调整的需要。调试过程中先以手动调整为主，运行平稳后便可投入自动。本方法可以根据生产和设备的实际需要，增加或减少调整窗口内的调整量数据，即：根据加热炉数量或生产的各个钢种来增减模型量，根据轧机轧制道次数量来增减模型内调整窗口数量。

Claims

1.一种防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法，其特征在于该方法是在粗轧机下辊速度恒定的前提下，通过人机操作窗口和控制程序对粗轧机上辊速度自动进行微调，使上下辊速发生偏差，以此来控制板坯上下表面的变形。

2.根据权利要求1所述的防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法，其特征在于所述的人机操作窗口用来对粗轧机上辊电机各道次的速度进行调整设定，窗口中设有功能投入选择按钮、控制方式选择按钮、模型组选择按钮和上辊电机速度各道次调整值输入窗口。

3.根据权利要求1所述的防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法，其特征在于所述的控制程序由功能投入选择程序、控制方式选择程序和上辊电机速度给定程序组成。

4.根据权利要求3所述的防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法，其特征在于所述的功能投入选择程序是通过人机操作窗口用来选择是否投入该自动控制程序；所述的控制方式选择程序是通过人机操作窗口用来选择自动或手动选择的控制方式；所述的上辊电机速度给定程序包括粗轧机速度给定程序、上辊电机速度各道次调整值选择程序和上辊电机速度调整值选择程序。

5.根据权利要求4所述的防止粗轧板坯头部弯曲变形的控制方法，其特征在于所述的粗轧机速度给定程序是在粗轧机上辊速度给定中增加速度调整值，该调整值为百分比形式，该调整值乘以上辊速度给定值，再加入到上辊速度给定值中，从而使上辊速度得到控制；所述的上辊电机速度各道次调整值选择程序是上辊电机速度模型组各道次调整值的选择，当在任何一道次时，上辊电机速度的调整值都使用对应道次人机操作窗口中的设定调整数据；所述的上辊电机速度调整值选择程序是实现上辊电机自动选择对应道次的设定调整数据。