CN102407240B - 一种利用秒流量控制带钢光整延伸率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用秒流量控制带钢光整延伸率的方法，利用光整机入、出口速度测量编码器和张力计分别进行速度实际值与张力实际值测量，在光整机可编程序控制器即PLC中增加秒流量闭环控制系统模块，在人机界面中增加秒流量功能选项按钮，对光整机主电机及前后张力辊采用速度控制模式，将出口张力偏差匹配系数引入到轧制力控制器，将该系统功能按照投入时段进行增益处理。本发明无需根据带钢材质改变轧制力设定值和光整前后的速度、张力等参数，使光整前后的速度和张力处于稳定状态，实现更精确的延伸率控制水平，有效提高规格变化前后钢板板型和延伸率指标，获得良好的产品表面质量，提高带钢的成材率。
Description
技术领域
本发明属于轧钢工艺领域，特别涉及一种冷轧连续退火炉光整机利用秒流量控制延伸率的方法。
背景技术
所谓秒流量定律，是指在单位时间里流入和流出光整机的金属数量亦即带钢量是相同的。秒流量模式下的延伸率控制是通过预控带钢传动设定的。因此，流出带钢的速度比流入带钢的快，就精确的显示了辊缝的缩减量(延伸率)。光整机机架工作点是通过延伸率、轧制力和带钢的张力而定义的。延伸率确定后，轧制力和张力便会因为依据带钢材质的硬度、宽度和厚度等其他额外的参数而相互影响。
理想的轧制状态应该是在机架速度稳定时，达到稳定的轧制力及稳定的机架前后带钢张力。如此则会获得稳定工况，获得较好的成品带钢表面质量。传统的秒流量控制方式多是使用轧制力调节机架入口张力，使用机架主电机调节出入口张力差。然而，生产实践中具体应用时常由于机架入口张力波动大而影响轧制稳定的现象，难以达到较好的实际应用效果。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种利用秒流量控制延伸率的方法。该方法将光整出口张力偏差作为附加给定，通过调整轧制力控制光整出口带钢张力，使光整前后的速度和张力达到稳定状态，从而提高延伸率控制的精确性，提高成材率和带钢板型，确保光整生产的稳定进行。为此，采取了如下技术方案：
一种利用秒流量控制带钢光整延伸率的方法，其具体方法和步骤为：
1、利用光整机入、出口速度测量编码器进行带钢运行速度实际值测量，按照：延伸率实际值＝(机架出口速度-机架入口速度)/机架入口速度×100％公式计算延伸率实际值，对速度实际值测量在光整机测量值处理模块中进行滤波，并对计算后的延伸率实际值进行平滑处理；
2、利用光整机入、出口张力计进行张力实际值测量，将测得的张力实际值引入光整机张力控制处理模块进行控制；
3、在人机界面中增加光整机秒流量控制延伸率的功能选项按钮，并通过按钮颜色变化显示功能接通状态；
4、设计光整机延伸率闭环控制架构，在光整机可编程序控制器即PLC中增加秒流量闭环控制系统模块：
a、对光整机主电机及前后张力辊采用速度控制模式，其具体速度给定值为：
机架主电机速度给定＝机组速度设定值×(1+延伸率设定值)；
入口张力辊速度给定＝机组速度设定值；
出口张力辊速度给定＝机组速度设定值×(1+延伸率设定值)；
通过以上速度匹配实现基本速度控制；
b、将出口张力偏差引入到轧制力控制器，并在叠加到轧制力控制器时乘以一定的匹配系数，作为附加给定叠加主轧制力给定值，利用轧制力控制器的作用影响出口张力；同时根据轧制力控制器为比例积分控制器的特点，将该系统功能按照投入时段进行增益处理；
5、通过轧制力调整控制光整机出口张力，实现稳定工况，轧制力的调节基于出口张力偏差，通过对光整机主电机及前、后张力辊电机的速度控制实现延伸率的准确控制。
轧制力控制器的匹配系数为0.2。
轧制力控制器功能增益处理的方法是，功能初投入时增益为0.05；500ms后增益值通过斜坡发生器平滑过渡到0.5。
本发明的积极效果为：
本发明秒流量控制模式简单可靠，可以有效避免带有高摩擦力的压下模式的缺点。且与轧制力模式相比较，本发明达到了更精确的延伸率控制水平和效果，且无需根据带钢材质、强度和硬度改变轧制力设定值和光整前后的速度、张力等全线运行参数，最终使得在延伸率闭环的情况下光整前后的速度和张力达到一个稳定的状态，极其有利于连续退火生产线的稳定生产。秒流量控制方式成功应用可获得良好的产品表面质量，有效提高规格变化前后钢板板型和延伸率指标，提高带钢的成材率，获得良好的板型效果。本发明方法简单实用，便于操作和掌握，尤其适用于对表面质量要求比较高的冷轧带钢光整采用。
具体实施方式
本发明通过秒流量控制带钢光整延伸率的方法，主要是建立秒流量控制系统，将带钢出口张力偏差引入轧制力控制环作为附加给定，通过调整轧制力控制带钢出口张力，使延伸率在闭环的情况下带钢光整前后的速度和张力保持稳定状态。其具体方法和步骤为：
1、利用安装在光整机机架入、出口测量辊上的速度测量编码器进行带钢运行速度实际值测量，按照计算公式计算出延伸率实际值。
延伸率实际值＝(机架出口速度-机架入口速度)/机架入口速度×100％
计算前，对速度实际测量值要在光整机测量值处理模块中进行滤波，并对计算后的延伸率实际值进行平滑处理；平滑时间为与入口带钢速度相关的可变值，通过以上措施保证测量值的准确性和有效性。
2、利用安装在光整机机架入、出口测量辊上的张力计进行张力实际值测量，将测得的张力实际值引入光整机张力控制处理模块进行控制。
3、在人机界面的画面中增加光整机秒流量控制延伸率的功能选项按钮，供操作者选择，并通过按钮颜色变化为操作者指示该功能的是否被接通。
4、设计光整机延伸率闭环控制架构，在光整机可编程序控制器即PLC中增加秒流量闭环控制系统模块。
首先，对光整机主电机及前后张力辊采用速度控制模式，其具体速度给定值为：
机架主电机速度给定＝机组速度设定值×(1+延伸率设定值)；
入口张力辊速度给定＝机组速度设定值；
出口张力辊速度给定＝机组速度设定值×(1+延伸率设定值)；
通过以上速度匹配实现基本速度控制。
其次，将出口张力偏差引入到轧制力控制器，作为附加给定叠加主轧制力给定值，利用轧制力控制器的作用影响出口张力。并在叠加到轧制力控制器时乘以一定的匹配系数，即将出口张力偏差作为轧制力的附加给定，被叠加到轧制力控制器时要乘以0.2的匹配系数。由于轧制力控制器为比例积分控制器，该系统中积分时间为2500ms，为保证系统投入初期的动态性能，需要对增益进行一些必要的处理，具体为该功能初投入时增益为0.05；500ms之后该值通过斜坡发生器平滑过渡到0.5。
5、通过调整轧制力控制光整机出口张力，实现稳定工况，轧制力的调节基于出口张力偏差，在出口张力变化微小的工况下，轧制力基本没有变化，通过对光整机主电机及前、后张力辊电机的速度控制实现延伸率的准确控制。
Claims (3)
1.一种利用秒流量控制带钢光整延伸率的方法，其特征在于，具体方法和步骤为：
(1)、利用光整机入、出口速度测量编码器进行带钢运行速度实际值测量，按照延伸率实际值＝(机架出口速度-机架入口速度)/机架入口速度×100％计算公式计算出延伸率实际值，对速度实际测量值在光整机测量值处理模块中进行滤波，并对计算后的延伸率实际值进行平滑处理；
(2)、利用光整机入、出口张力计进行张力实际值测量，将测得的张力实际值引入光整机张力控制处理模块进行控制；
(3)、在人机界面中增加光整机秒流量控制延伸率的功能选项按钮，并通过按钮颜色变化显示功能接通状态；
(4)、设计光整机延伸率闭环控制架构，在光整机可编程序控制器即PLC中增加秒流量闭环控制系统模块：
a、对光整机主电机及前后张力辊采用速度控制模式，其具体速度给定值为：
机架主电机速度给定＝机组速度设定值×(1+延伸率设定值)；
入口张力辊速度给定＝机组速度设定值；
出口张力辊速度给定＝机组速度设定值×(1+延伸率设定值)；
通过以上速度匹配实现基本速度控制；
b、将出口张力偏差引入到轧制力控制器，并在叠加到轧制力控制器时乘以一定的匹配系数，作为附加给定叠加主轧制力给定值，利用轧制力控制器的作用影响出口张力；同时根据轧制力控制器为比例积分控制器的特点，将该系统功能按照投入时段进行增益处理；
(5)、通过轧制力调整控制光整机出口张力，实现稳定工况，轧制力的调节基于出口张力偏差，通过对光整机主电机及前、后张力辊电机的速度控制实现延伸率的准确控制。
2.根据权利要求1所述的利用秒流量控制带钢光整延伸率的方法，其特征在于，轧制力控制器的匹配系数为0.2。
3.根据权利要求1所述的利用秒流量控制带钢光整延伸率的方法，其特征在于，轧制力控制器功能增益处理的方法是，功能初投入时增益为0.05；500ms后增益值通过斜坡发生器平滑过渡到0.5。
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