CN101934293B - 一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法 - Google Patents

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Abstract

一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，包含如下步骤：①当入口段从运行阶段进入快速充套阶段后，计算出从当前速度降到甩尾速度需要的带钢长度，②当开卷机上剩余带钢长度小于从当前速度降到甩尾速度所需长度与从甩尾速度到停车所需长度之和时，将甩尾速度作为速度设定值并进行速度控制；③计算出从甩尾速度到尾部带钢准确停止所需带钢长度，④当开卷机上剩余带钢长度小于从甩尾速度到带钢尾部准确停止在双切剪处所需长度时，将零速度设定值作为速度设定值并进行速度控制，使最后带钢尾部停止在双切剪处。本发明解决了生产线酸洗入口的充套甩尾控制问题，使入口带钢以最快速度冲入入口活套，为下游提供足够的带钢，充套功能强。

Description

一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法
所属技术领域：
本发明涉及一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，属于冶金轧钢生产线控制技术领域。
背景技术：
随着冷轧薄板技术的发展，酸洗机组、连冷连轧机组连续轧制生产线已经成为当前最典型的生产线，简称为酸轧联机生产线。为了保证焊接时冷连轧机组仍然以高速运行，在酸洗段布置了大容量的活套，以保证有充足的带钢进入轧机。生产线活套大多采用水平式，通常
安装两到三个活套，一般活套充套量大于200米。每个活套控制装置都装有绝对值编码器，用于检测活套内带钢实际充套量，随时向控制程序反馈信息，用来实现活套充套和排套及带钢甩尾功能的控制。
根据设备分布和工艺功能，酸轧联机生产线通常分为酸洗段和轧机段，又可以按照区域分为酸洗入口区域、酸洗区域、酸洗切变剪区域、酸洗出口区域、轧机入口区域、轧机区域、轧机出口区域。
入口区域包括主要设备有开卷机、双切剪、焊机、张力辊、入口活套。它的控制过程一般为：(1)当焊机完成两个钢带的焊接后，入口段为没有建立张力阶段；(2)当操作员发出建张命令后，入口段张力不断上涨，张力达到一定值时，入口段就进入建张阶段；(3)如果发出入口段起动命令，就进入运行阶段；(4)如果快速充套条件满足，就进入快速充套阶段；(5)如果甩尾条件满足，就进入甩尾阶段；(6)如果停车条件满足，就进入停车阶段，直到带尾停止在双切剪处等待切尾，入口段进入张力取消阶段。在现有的控制程序控制下，生产线运行的大部分时间中，上述控制过程都能够正常运行；但是，有时生产过程中钢带尾部会以很快的速度离开开卷机，并冲进入口活套，造成入口段设备损坏，严重影响生产。导致这种问题的根本原因一般是因为进入第五步甩尾阶段的启动时刻不精确造成的。为解决这一问题，人们采用的方法是：当生产中发生二次起车、酸洗段突然提速等特殊情况时，通过限制入口速度加以保护，这种方法虽然可以消除生产过程中钢带尾部会以很快的速度离开开卷机、冲进入口活套这种故障，但是却在一定程度上降低了充套效率。
发明内容：
本发明目的是提供一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，既彻底杜绝了带钢尾部以很高的速度离开开卷机冲入入口活套的事故发生，又不影响充套效率，从而提高安全性和上产效率，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，包含如下工艺步骤：①当入口段从运行阶段进入快速充套阶段后，控制程序计算出从当前速度降到甩尾速度需要的带钢长度，②当开卷机上剩余带钢长度小于从当前速度降到甩尾速度所需要的长度与从甩尾速度到停车所需要的长度之和时，就通过控制程序将甩尾速度作为速度设定值并进行速度控制；③控制程序计算出从甩尾速度到尾部带钢准确停止所需要的带钢长度，④当开卷机上剩余带钢长度小于从甩尾速度到带钢尾部准确停止在双切剪处所需要的长度时，就通过控制程序将零速度设定值作为速度设定值并进行速度控制，保证最后带钢尾部停止在双切剪处。
所说的甩尾速度设定值由操作员在人机界面上输入；所说的零速度设定值在控制程序中给定。
入口段运行阶段速度设定值的确定方法：根据入口活套充套设定值和入口活套套量实际值、入口段的超速设定值，采用PID算法，计算出入口段的一部分速度，再加上酸洗区域的设定速度，它们之和为入口段的速度设定值。这个设定值再经过S-斜坡整定，作为最终的速度给定；
入口段进入快速充套阶段速度设定值的确定方法：根据入口活套快速充套设定值和入口活套套量实际值、入口段的超速设定值，采用PID算法，计算出入口段的一部分速度，再加上过程段的设定速度，它们之和为入口段的速度设定值，这个设定值再经过S-斜坡整定，作为最终的速度给定。
开卷机上剩余带钢长度的确定：通过钢卷跟踪系统的开卷机上剩余的带钢长度与开卷机到双切剪之间的物理长度确定。
从当前速度降到甩尾速度所需要的长度确定：入口段速度设定产生后，使用s曲线进行平滑限制，然后，根据限制后的速度设定、甩尾速度计算出从当前速度降到甩尾速度所需要的带钢长度，再加上尾部剪切长度。为了增加灵活性，从当前速度降到甩尾速度所需要的长度确定可以附加一个供调节的偏差值，其中，尾部剪切长度和供调节的偏差值可以由操作者在人机界面上输入设定值。
从甩尾速度到尾部带钢准确停止所需要的长度的确定：从甩尾速度到尾部带钢准确停止于双切剪处所需要的长度，根据数学加速度公式计算确定。
活套快速充套需要的长度确定：考虑到切尾长度，根据入口段正、负加速度，酸洗区域速度，入口超速、入口活套实际套量、入口活套设定套量，计算得到。
本发明采用的计算方法、S-斜坡整定、使用s曲线对速度进行平滑限制、PID算法等等，均属于本领域技术人员公知的现有技术。
本发明的有益效果是：通过确定从当前速度降到甩尾速度所需要的长度，来控制实际甩尾速度，充分考虑到入口段在加速阶段过程中的加速度对降速长度的影响，使用了预先测控的方法，对所需长度进行超前计算，并将它应用到控制程序中，保证了有足够且准确的带钢用于入口甩尾过程的使用，从根本上杜绝了带尾以很高的速度离开开卷机充入入口活套的严重事故的发生，保证甩尾的正常进行。本发明解决了生产线酸洗入口的充套甩尾控制问题，它能够保证入口带钢以最快的速度冲入入口活套，为下游生产提供足够的带钢，充套功能强，提高了生产效率，彻底防止出现设备安全事故。
附图说明：
图1是本发明实施例控制流程图；
图中：Ventry：入口段速度，Vfillamulator：快速充套阶段入口段的速度，Vrunning：正常转车充套阶段入口段的速度，Vtailout：甩尾阶段入口段的速度，Vstop：设定值为零，Lremaining：开卷机上剩余带钢长度，Ltaillen：活套快速充套需要的长度，Lpostostop：从甩尾速度到尾部带钢准确停止所需要的长度，Lslowdownlen：从当前速度降到甩尾速度需要的长度。
具体实施方式：
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，当入口段从运行阶段进入快速充套阶段后，控制程序以计算从当前速度降到甩尾速度需要的带钢长度，当开卷机上剩余带钢长度小于从当前速度降到甩尾速度所需要的长度与从甩尾速度到停车所需要的长度之和时，就通过控制程序将甩尾速度作为速度设定值并进行速度控制，甩尾速度设定值由操作员在人机界面上输入；进入甩尾阶段后，控制程序以现有计算方法计算从甩尾速度到停车所需要的带钢长度，当开卷机上剩余带钢长度小于从甩尾速度到带钢尾部准确停止在双切剪处所需要的长度时，就通过控制程序将零速度作为速度设定值并进行速度控制，零速度设定值在控制程序中给定，最后带钢尾部停止在双切剪处。本发明对入口段在加速阶段过程中从当前速度降低到甩尾速度所需要的长度计算方法进行了创新性改进，杜绝了生产过程中带尾以高速冲入活套事故的发生。
实施例中的控制系统采用西门子S7-400。
Vfillamulator的确定方法：
根据入口活套快速充套设定值和入口活套套量实际值、入口段的超速设定值，采用PID算法，计算出入口段的一部分速度，再加上过程段的设定速度，它们之和为入口段的Vfillamulator速度设定值。这个设定值再经过S-斜坡整定，作为最终的速度给定。
Vrunning的确定方法：
根据入口活套充套设定值和入口活套套量实际值、入口段的超速设定值，采用PID算法，计算出入口段的一部分速度，再加上酸洗区域的设定速度，它们之和为入口段的Vrunning速度设定值。这个设定值再经过S-斜坡整定，作为最终的速度给定。
开卷机上剩余带钢长度Lremaining的确定：通过钢卷跟踪系统的开卷机上剩余的带钢长度与开卷机到剪切剪之间的物理长度确定。
从当前速度降到甩尾速度所需要的长度Lslowdownlen确定：入口段速度设定产生后，使用s曲线进行平滑限制，然后，根据限制后的速度设定、甩尾速度计算出从当前速度降到甩尾速度所需要的带钢长度，再加上尾部剪切长度。为了增加灵活性，可以附加一个供调节的偏差值，其中，尾部剪切长度和供调节的偏差值可以由操作者在人机界面上入设定值。
从甩尾速度到尾部带钢准确停止所需要的长度Lpostostop确定：从甩尾速度到尾部带钢准确停止于双切剪处所需要的长度，根据数学加速度公式计算确定。
活套快速充套需要的长度Ltaillen确定：考虑到切尾长度，根据入口段正、负加速度，酸洗区域速度，入口超速、入口活套实际套量、入口活套设定套量，计算得到。

Claims (5)

1.一种解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，其特征在于，它包含如下工艺步骤：
(1)当入口段从运行阶段进入快速充套阶段后，控制程序计算出从当前速度降到甩尾速度需要的带钢长度；
(2)当开卷机上剩余带钢长度小于从当前速度降到甩尾速度所需要的长度时，就通过控制程序将甩尾速度设定值作为速度设定值并进行速度控制；
(3)进入甩尾阶段后，控制程序计算出从甩尾速度到尾部带钢准确停止所需要的带钢长度，
(4)当开卷机上剩余带钢长度小于从甩尾速度到尾部带钢准确停止所需要的长度时，就通过控制程序将零速度设定值作为速度设定值并进行速度控制，保证最后带钢尾部停止在剪切剪处。
2.根据权利要求1所述之解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，其特征在于，所说的甩尾速度设定值由操作员在人机界面上输入；所说的零速度设定值在控制程序中给定。
3.根据权利要求1或2所述之解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，其特征在于，甩尾速度设定值分为入口段运行阶段设定值和入口段进入快速充套阶段设定值；
入口段进入快速充套阶段甩尾速度设定值的确定方法：根据入口活套快速充套设定值和入口活套套量实际值、入口段的超速设定值，采用PID算法，计算出入口段的一部分速度，再加上过程段的设定速度，它们之和为入口段的速度设定值，这个设定值再经过S-斜坡整定，作为最终的速度给定；
入口段运行阶段甩尾速度设定值的确定方法：根据入口活套充套设定值和入口活套套量实际值、入口段的超速设定值，采用PID算法，计算出入口段的一部分速度，再加上酸洗区域的设定速度，它们之和为入口段的速度设定值，这个设定值再经过S-斜坡整定，作为最终的速度给定。
4.根据权利要求1或2所述之解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，其特征在于从当前速度降到甩尾速度所需要的长度确定：入口段速度设定产生后，使用s曲线进行平滑限制，然后，根据限制后的速度设定、甩尾速度计算出从当前速度降到甩尾速度所需要的带钢长度，再加上尾部剪切长度。
5.根据权利要求4所述之解决酸轧联机生产线活套充套甩尾的方法，其特征在于从当前速度降到甩尾速度所需要的长度确定，附加一个供调节的偏差值，其中，尾部剪切长度和供调节的偏差值由操作者在人机界面上输入设定值。 
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