CN102909223B - 边部板形的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了边部板形的控制方法，包含：使用板形仪检测带钢工作侧和驱动侧边部的板形值；对所述板形值进行修正得到带钢工作侧和驱动侧边部的综合板形值；以工作侧和驱动侧边部的所述综合板形值对工作辊窜辊值进行修正；根据所述经过修正后的窜辊值对末机架的上单锥度工作辊窜辊和下单锥度工作辊窜辊进行在线单独控制。本发明提供的边部板形的控制方法，解决了传统自动板形控制模型不能消除的带宽边部约70mm的碎边浪问题，提高了轧制稳定性和产品质量。

Description

边部板形的控制方法
技术领域
本发明涉及板形自动控制技术领域，特别涉及一种边部板形自动控制模型，适用于冷轧板形控制，突破了常规板形自动控制模型，提高了板形控制精度。
背景技术
传统的板形自动控制系统中，板形仪测得的带钢张力分布为高次方程，经过数据处理后可以分离出一次、二次、四次和高次分量4部分。一次分量与轧辊倾斜有关，通过调平调节计算，分别控制两侧压上缸的液压压上，使上下轧辊达到平行。二次分量和四次分量与液压弯辊有关，通过弯辊调节计算，动态改变弯辊力的大小。高次分量与局部凸度有关，通过分段冷却调节计算，改变冷却系统流量分配关系，控制轧辊的热凸度值。
随着产品质量要求的提高，尤其硅钢，硅钢的叠片性要求冷硬卷具有良好的横向厚差。为控制边降，提高横向厚差水平，冷连轧机配备了单锥度工作辊窜辊。工作辊轴向位置的变化会引起承载辊缝形状的变化，由于辊缝形状与带钢板形有着密不可分的关系，其必然影响到板形的控制，从而影响带钢整体板形的控制效果。带钢边降起因于轧辊压扁和带材边部的三维变形。在冷轧的后段机架中，由于带钢厚度变小，加工硬化明显，边部金属的横向流动也相对变小，边降的控制导致碎边浪（带宽边部约70mm延伸大）的生成。
边降控制导致的碎边浪，不仅影响轧线高速轧制且在退火线极易导致跑偏断带，但传统的板形自动控制系统，对此无法调节消除。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种边部板形的控制方法，解决传统的板形自动控制系统，无法调节消除边降控制导致的碎边浪的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了边部板形的控制方法，包含：
获取带钢工作侧和驱动侧边部的板形值；
对所述板形值进行修正得到带钢工作侧和驱动侧边部的综合板形值；
以工作侧和驱动侧边部的所述综合板形值对工作辊窜辊值进行修正；
根据所述经过修正后的窜辊值对末机架的上单锥度工作辊窜辊和下单锥度工作辊窜辊进行在线单独控制。
进一步地，所述获取带钢工作侧和驱动侧边部的板形值包含：使用板形仪检测带钢工作侧和驱动侧边部各3有效个通道的板形值。
进一步地，所述对工作侧边部的3个有效通道的板形值进行修正得到工作侧的综合板形值包含：
edge_diff_ws=ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+2]＊A+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+1]＊B+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch]＊C；
式中，edge_diff_ws表示带钢工作侧的带钢边部板形偏差，
ascint_g.imin_ch，[ascint_g.imin_ch+1]，[ascint_g.imin_ch+2]分别表示板形仪检测的带钢工作侧的第一有效通道、第二有效通道、第三有效通道，
ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch]，ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+1]，ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+2]分别表示板形仪检测的带钢工作侧的第一有效通道、第二有效通道、第三有效通道的板形值，
A、B、C分别表示相应通道的板形值的修正系数。
进一步地，所述对驱动侧边部的3个有效通道的板形值进行修正得到驱动侧的综合板形值包含：
edge_diff_ds=ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch]＊C+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-1]＊B+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-2]＊A；
式中，edge_diff_ds表示驱动侧带钢边部板形偏差，
[ascint_g.imax_ch-2]，[ascint_g.imax_ch-1]，[ascint_g.imax_ch]分别表示板形仪检测的带钢驱动侧的第三有效通道、第二有效通道、第一有效通道，
ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-2]、ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-1]、ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch]分别表示板形仪检测的带钢驱动侧的第三有效通道、第二有效通道、第一有效通道的板形值，
A、B、C分别表示相应通道的板形值的修正系数。
进一步地，所述以所述工作侧的综合板形值对工作辊窜辊值进行修正包含：wrst5ref=(short)(-1)＊(edge_diff_ws/efwrs5_f)，
wrst5ref表示末机架上工作辊的窜辊给定值，
efwrs5_f表示末机架工作辊窜辊的板形影响系数。
进一步地，所述以所述驱动侧的综合板形值对驱动侧窜辊值进行修正包含：wrsb5ref＝(short)(-1)＊(edge_diff_ds/efwrs5_f)，
wrsb5ref表示末机架下工作辊的窜辊给定值，
efwrs5_f表示末机架工作辊窜辊的板形影响系数。
本发明提供的边部板形的控制方法，解决了传统自动板形控制模型不能消除的带宽边部约70mm的碎边浪问题，提高了轧制稳定性和产品质量。
具体实施方式
本发明实施例提供的边部板形的控制方法，利用末机架轧机配有的单锥度工作辊和其在线窜辊，能够实现边部板形的在线控制。针对碎边浪的特点，即带宽边部约70mm存在碎边浪，对应ABB板形仪检测通道，为带宽的工作侧和驱动侧边部各3个通道。该三个通道是指带钢边部对应ABB板形仪的三个检测通道的部分。
本发明提供了边部板形的控制方法，包含：
使用板形仪检测带钢工作侧和驱动侧边部各3个有效通道的板形值；
对所述板形值进行修正得到带钢工作侧边部的综合板形值，即：
edge_diff_ws＝ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+2]＊A+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+1]＊B+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch]＊C。
对所述板形值进行修正得到带钢驱动侧边部的综合板形值，即：edge_diff_ds＝ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch]＊C+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-1]＊B+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-2]＊A；
以工作侧和驱动侧边部的所述综合板形值对工作辊窜辊值进行修正，即：wrst5ref=(short)(-1)＊(edge_diff_ws/efwrs5_f)，wrsb5ref＝(short)(-1)＊(edge_diff_ds/efwrs5_f)；
根据所述经过修正后的窜辊值对末机架的上单锥度工作辊窜辊和下单锥度工作辊窜辊进行在线单独控制。
式中，edge_diff_ws表示带钢工作侧的带钢边部板形偏差，
ascint_g.imin_ch，[ascint_g.imin_ch+1]，[ascint_g.imin_ch+2]分别表示板形仪检测的带钢工作侧的第一有效通道、第二有效通道、第三有效通道，其中，工作侧第一有效通道是指板形仪工作侧19个通道中首个检测到带钢工作侧板形的通道，该通道的板形仪传感器宽度的100％被带钢边部所覆盖；
ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch]，ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+1]，ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+2]分别表示板形仪检测的带钢工作侧的第一有效通道、第二有效通道、第三有效通道的板形值，
式中，edge_diff_ds表示驱动侧带钢边部板形偏差，
[ascint_g.imax_ch-2]，[ascint_g.imax_ch-1]，[ascint_g.imax_ch]分别表示板形仪检测的带钢驱动侧的第三有效通道、第二有效通道、第一有效通道，其中，驱动侧第一有效通道是指板形仪驱动侧19个通道中，从驱动侧第一个板形仪通道往板形仪中间通道开始计数，首个检测到带钢驱动侧板形的通道，该通道的板形仪的传感器宽度的100％被带钢边部所覆盖；
ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-2]、ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-1]、ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch]分别表示板形仪检测的带钢驱动侧的第三有效通道、第二有效通道、第一有效通道的板形值，
修正系数A=0.4～0.6；
修正系数B=0.3～0.5；
修正系数C=0.1～0.3；
且A+B+C=1；
wrst5ref表示末机架上工作辊的窜辊给定值；
wrsb5ref表示末机架下工作辊的窜辊给定值；
efwrs5_f表示末机架工作辊窜辊的板形影响系数。此常量根据各机组单锥度工作辊的辊形变化，范围为1～5I-Unit，此机组为常量2.98I-Unit/mm，其中，I-Unit为板形值的单位。
带钢有效通道的计算
当带钢宽度数据开始计时，就开始计算板形仪有效的通道。
板形仪共38个通道，它的工作侧和驱动侧的有效通道数一样，即工作侧和驱动侧的有效通道数均为19个。
在带钢边缘覆盖通道的情况下，只有覆盖率超过板形仪传感器宽度的100％的通道才被认为有效。
下面是有效通道的数量（WS）计算方法：
A = L 2 - b 2 26
n'＝Integer(A)+1
L-板形仪有效的辊长度（52×14+26×24=1352）
b-钢带宽度
工作侧（WS）有效通道数为N(WS)＝19-n'
驱动侧（DS）有效通道数N(DS)＝N(WS)
例如：带宽b=1220mm，则
A = L 2 - b 2 26 = 2.538
n'＝Integer(A)+1=2+1=3
带钢边缘覆盖在第3通道上，但未将第3通道完全覆盖。
所以工作侧（WS）有效通道数为N(WS)＝19-n'=16，驱动侧有效通道N(DS)＝N(WS)=16个。
将本发明实施例提供的边部板形的控制方法应用到上述单锥度工作辊窜辊调控碎边浪的自动控制模型后，边浪得到了有效控制，实现了稳定高速轧制，同时减少了手动干预。
下面以1220mm宽度的带钢为例对本发明实施例做进一步的阐述：
通过有效通道的计算，1220mm宽度的带钢，板形仪检测带钢工作侧的第一有效通道＝19－N(WS)＋1＝4，即板形仪的第4通道，其中，N(WS)表示带钢工作侧的有效通道数量，并假定板形仪检测的第一有效通道的板形值为24I-Unit；
那么，
第二有效通道为板形仪的第5通道，为模拟计算假定此通道板形仪检测的板形值为19I-Unit；
第三有效通道为板形仪的第6通道，为模拟计算假定此通道板形仪检测的板形值为14I-Unit；
板形仪检测驱动侧的第一有效通道＝38-(19-N(DS))=35，即板形仪的第35通道，其中，N(DS)表示带钢驱动侧的有效通道数量，为模拟计算假定此通道板形仪检测的板形值为21I-Unit；
第二有效通道为板形仪的第34通道，为模拟计算假定此通道板形仪检测的板形值为16I-Unit；
第三有效通道为板形仪的第33通道，为模拟计算假定此通道板形仪检测的板形值为11I-Unit；
本发明实施例提供的边部板形的控制方法中修正系数采用A=0.5，B=0.4，C=0.1
采用本发明实施例提供的边部板形的控制方法进行计算：
edge_diff_ws=ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+2]＊A+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+1]＊B+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch]＊C＝14＊0.5+19＊0.4+24＊0.1=7+7.6+2.4=17；
wrst5ref=(-1)＊(edge_diff_ws/efwrs5_f)=(-1)＊(17/2.98)＝-57mm
edge_diff_ds=ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch]＊C+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-1]＊B+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-2]＊A=21＊0.1+16＊0.4+11＊0.5=2.1+6.4+5.5=14；
wrsb5ref＝(-1)＊(edge_diff_ds/efwrs5_f)=(-1)＊(14/2.98)=-47mm；
即1220mm宽度带钢，假定带钢工作侧边部3个通道板形值依次为24、19、14I-Unit，带钢驱动侧边部3个通道板形值依次为21、16、11I-Unit；并假定板形自动调整前上、下工作辊的窜辊值δ=15mm，为消除碎边浪，板形调整后，上工作辊窜辊值为15-57=-42mm，下工作辊窜辊值为15-47=-32mm，即上工作辊由15mm窜至-42mm，下工作辊由15mm窜至-32mm。
本发明实施例提供的边部板形的控制方法，采用板形仪检测的带钢工作侧和驱动侧边部各3个通道的综合板形值来衡量边浪的大小，对末机架上、下单锥度工作辊窜辊进行在线单独控制，根据边部板形动态修正工作辊窜辊值，以达到对边部板形的在线高精度控制。本发明实施例提供的边部板形的控制方法，可以保证在不降低带宽中部板形控制精度的前提下，在线自动控制带钢边部板形，弥补了传统板形自动控制系统对边部3个通道碎边浪控制的不足。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.边部板形的控制方法，其特征在于，包含：
获取带钢工作侧和驱动侧边部的板形值；
对所述板形值进行修正得到带钢工作侧和驱动侧边部的综合板形值；
以工作侧和驱动侧边部的所述综合板形值对工作辊窜辊值进行修正；
根据经过修正后的窜辊值对末机架的上单锥度工作辊窜辊和下单锥度工作辊窜辊进行在线单独控制；
所述获取带钢工作侧和驱动侧边部的板形值包含：使用板形仪检测带钢工作侧和驱动侧边部各3个有效通道的板形值；
对工作侧边部的所述3个有效通道的板形值进行修正得到工作侧的综合板形值包含：
edge_diff_ws＝ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+2]*A
+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+1]*B
+ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch]*C；
式中，edge_diff_ws表示带钢工作侧的带钢边部板形偏差，
ascint_g.imin_ch，[ascint_g.imin_ch+1]，[ascint_g.imin_ch+2]分别表示板形仪检测的带钢工作侧的第一有效通道、第二有效通道、第三有效通道，其中，工作侧第一有效通道是指板形仪工作侧19个通道中首个检测到带钢工作侧板形的通道；
ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch]，ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+1]，
ascfl_g.spfb[ascint_g.imin_ch+2]分别表示板形仪检测的带钢工作侧的第一有效通道、第二有效通道、第三有效通道的板形值，
A、B、C分别表示相应有效通道的板形值的修正系数；
对驱动侧边部的所述3个有效通道的板形值进行修正得到驱动侧的综合板形值包含：edge_diff_ds＝ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch]*C
+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-1]*B
+ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-2]*A；
式中，edge_diff_ds表示驱动侧带钢边部板形偏差，
[ascint_g.imax_ch-2]，[ascint_g.imax_ch-1]，[ascint_g.imax_ch]分别表示板形仪检测的带钢驱动侧的第三有效通道、第二有效通道、第一有效通道，其中，驱动侧第一有效通道是指板形仪驱动侧19个通道中，从驱动侧第一个板形仪通道往板形仪中间通道开始计数，首个检测到带钢驱动侧板形的通道；
ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-2]、ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch-1]、ascfl_g.spfb[ascint_g.imax_ch]分别表示板形仪检测的带钢驱动侧的第三有效通道、第二有效通道、第一有效通道的板形值，
A、B、C分别表示相应有效通道的板形值的修正系数；
以所述工作侧的综合板形值对工作辊窜辊值进行修正包含：
wrst5ref＝(short)(-1)*(edge_diff_ws/efwrs5_f)；
wrst5ref表示末机架上工作辊的窜辊给定值，
efwrs5_f表示末机架工作辊窜辊的板形影响系数；
以所述驱动侧的综合板形值对驱动侧窜辊值进行修正包含：
wrsb5ref＝(short)(-1)*(edge_diff_ds/efwrs5_f)；
wrsb5ref表示末机架下工作辊的窜辊给定值，
efwrs5_f表示末机架工作辊窜辊的板形影响系数。
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Applicant before: Hebei Shouguang Qian'an Steel Co.,Ltd.

Applicant before: SHOUGANG Corp.

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Address after: 064400 No. 025, Zhao an street, western industrial area, Qian'an, Tangshan City, Hebei

Patentee after: SHOUGANG ZHIXIN QIAN'AN ELECTROMAGNETIC MATERIALS Co.,Ltd.

Address before: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing

Patentee before: BEIJING SHOUGANG Co.,Ltd.

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Address after: 064400 No. 025 Zhao'an Street, Qian'an Economic Development Zone, Tangshan City, Hebei Province

Patentee after: Shougang Zhixin Electromagnetic Materials (Qian'an) Co.,Ltd.

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Address before: 064400 No. 025, Zhao an street, western industrial area, Qian'an, Tangshan City, Hebei

Patentee before: SHOUGANG ZHIXIN QIAN'AN ELECTROMAGNETIC MATERIALS Co.,Ltd.

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