CN102921771A - 粗矫直机辊缝设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粗矫直机辊缝设定方法，该方法通过将带钢的各参数进行层别分类，并设置与其一一对应的辊缝设定值，根据来料带钢的参数查询相应的辊缝设定值，以供辊缝设定控制，从而实现了辊缝设定的自动化，避免了产品的板形质量差异。另外，将辊缝设定值设计为三组，分用于粗矫的三个阶段，从而能够实现不同阶段的辊缝控制，保证了带钢的顺利穿带和甩尾。

Description

粗矫直机辊缝设定方法

技术领域

本发明涉及矫直机控制技术，更具体地说，涉及一种粗矫直机辊缝设定方法。

背景技术

粗矫直机是用来消除钢板长度方向上的弯曲和宽度方向的C翘缺陷，一方面为方便后续顺利穿带，另一方面为精矫直机对其板形进一步矫直创造条件。也就是说，粗矫直机为带钢穿带进行压头直尾，同时在整个作业线中起到预矫直的作用。

请参阅图1，粗矫直机共有五只矫直辊。上部两个矫直辊21安装在粗矫直机的上端，并分别通过四个单独的液压缸22和伺服系统23进行调整。下部三个矫直辊24固定安装在粗矫直机的底座25上。所有矫直辊分别由独立的电机驱动，通过电气控制达到电机负荷相对平衡。液压缸22和伺服系统23控制上部两个矫直辊的抬起和放下，以实现上下粗矫直辊之间的辊缝间隙的调整，辊缝间隙通过液压缸22内部的绝对值编码器26来测量。带钢27由粗矫直机的入口进入。在粗矫直机的入口和出口还分别设计了入口光栅28和出口光栅29，入口光栅28与粗矫直机入口的下矫直辊24的距离为X1，出口光栅29与粗矫直机出口的下矫直辊24的距离为X2，并且X1、X2的取值为1～15米。

目前，粗矫直机的辊缝设定是依靠操作经验手动设定的。由于带钢厚度、钢种等存在较大差异，操作人员必须根据经验在生产不同规格和品种带钢时改变粗矫直机的入口和出口辊缝设定。这样控制的缺点在于：由于各操作人员选择的设定参数差异性，产品的板形质量差异难以避免。

并且，设定参数的一次准确性低。这是由于粗矫直机的入口和出口辊缝需要人工手动设定，当使用预设定的入口和出口辊缝进行矫直后，带钢头部往往会出现严重的敲头或扣头。出现这种情况，只能将带头退出粗矫直机，对入口和出口辊缝重新进行修改后再次穿带。经常需要往复多次才能将头部调整至平直或微翘。

另外，目前在带钢全长只设定一组粗矫出、入口辊缝值，在带钢头部板形被调整至平直或微翘后，一直到甩尾不再对这组辊缝进行调节。如此会因入口和出口辊缝压下量不足，不能保证带钢得到充分反复地弯曲变形，内应力和C翘等缺陷无法彻底消除；并且由于对带钢头尾使用同一组辊缝设定值，在生产高强度带钢时，尾部会出现严重的上翘问题，而上翘的尾部在通过后续设备时会发生钩挂，严重时可能损伤设备。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种粗矫直机辊缝设定方法，有利于保证矫直效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该粗矫直机辊缝设定方法具体包括以下步骤：

A.建立过程控制级计算机，并使其分别与粗矫直的基础自动化级计算机、生产控制级计算机相连；

B.根据矫直经验，选取带钢数种影响辊缝取值的参数进行层别分类，并储存在过程控制级计算机内，再根据层别设置与其一一对应的辊缝设定值；

C.通过过程控制级计算机接收生产控制级计算机下达的以及基础自动化级计算机设定的来料带钢参数来确定其所属的层别，并检索出对应的辊缝设定值；

D.根据辊缝设定值通过基础自动化级计算机对粗矫直机辊缝进行相应的设定控制。

在所述的步骤B中，选取的参数为带钢的钢种、屈服强度、厚度和塑区比，其中钢种与屈服强度共被划分为22个区间层别，厚度被划分为44个区间层别，塑区比被划分12个区间层别。

在所述的步骤B中，所述的辊缝设定值包括三组，分别为穿带出、入口辊缝设定值、矫直出、入口辊缝设定值和甩尾出、入口辊缝设定值。

所述的步骤C的具体步骤如下：

C1.通过过程控制级计算机接收生产控制级计算机下达的来料带钢的钢种和厚度信息，并根据钢种确定其所属的屈服强度层别；

C2.根据厚度信息再确定其所属的厚度层别；

C3.由过程控制级计算机接收操作人员在基础自动化级计算机上手动设定的塑区比，并确定其所属的塑区比层别；

C4.根据钢种、屈服强度、厚度、塑区比检索得到唯一对应的矫辊缝设定值；

C5.由过程控制级计算机将该矫辊缝设定值输至基础自动化级计算机并存入其缓冲区内。

在步骤D的设定控制具体分为以下三个时段：

当带钢进行穿带时，通过基础自动化级计算机下达穿带出、入口辊缝设定值，通过液压缸伺服系统调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整；

当带钢进行矫直时，通过基础自动化级计算机下达矫直出、入口辊缝设定值，同样通过液压缸伺服系统调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整；

当带钢进行甩尾时，通过基础自动化级计算机下达甩尾出、入口辊缝设定值，同样通过液压缸伺服系统调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整。

所述的基础自动化级计算机下达穿带出、入口辊缝设定值是通过粗矫直机入口光栅检测到带钢头部所触发的；

所述的基础自动化级计算机下达矫直出、入口辊缝设定值是通过粗矫直机出口光栅检测到带钢头部所触发的；

所述的基础自动化级计算机下达甩尾出、入口辊缝设定值是通过粗矫直机入口光栅检测到带钢尾部所触发的。

在上述技术方案中，本发明的粗矫直机辊缝设定方法通过将带钢的各参数进行层别分类，并设置与其一一对应的辊缝设定值，根据来料带钢的参数查询相应的辊缝设定值，以供辊缝设定控制，从而实现了辊缝设定的自动化，避免了产品的板形质量差异。另外，将辊缝设定值设计为三组，分用于粗矫的三个阶段，从而能够实现不同阶段的辊缝控制，既保证了带钢的顺利穿带和甩尾，又能使带钢得到充分反复地弯曲变形，有效减少内应力和C翘等缺陷。

附图说明

图1是现有技术的粗矫直机的结构图；

图2是本发明的设定方法的原理程图；。

图3是本发明的带钢不同钢种对应的屈服强度区间表；

图4是本发明的带钢屈服强度的层别区间表；

图5是本发明的带钢厚度的层别区间表；

图6是本发明的带钢塑区比的层别区间表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图2所示，本发明的粗矫直机辊缝设定方法具体包括以下步骤：

A.建立过程控制级计算机(以下简称L2计算机)，并使其分别与粗矫直的基础自动化级计算机(以下简称L1计算机)、生产控制级计算机(以下简称L3计算机)相连；

B.根据矫直经验，选取带钢数种影响辊缝取值的参数进行层别分类，并储存在L2计算机内，再根据层别设置与其一一对应的辊缝设定值(该辊缝设定值为多次试验；

C.通过L2计算机接收生产控制级计算机下达的以及基础自动化级计算机设定的来料带钢参数来确定其所属的层别，并检索出对应的辊缝设定值；

D.根据辊缝设定值通过L1计算机对粗矫直机辊缝进行相应的设定控制。

在所述的步骤B中，根据板形矫直的经验，影响粗矫直机辊缝取值的数据参数有很多。经过筛选分析，确定最终使用的参数为钢种、屈服强度、厚度、塑区比这四个参数键值。在L2计算机新建的粗矫直机辊缝设定值静态表对带钢的分类区间等级划分如下：

第一级：钢种，每一个钢种为一个等级，共116种，具体可参见图3。

第二级：屈服强度，为了简化静态表，可将屈服强度相同的钢种归并为22个区间层别，具体请参见图3、图4。

第三级：厚度，根据带钢厚度的不同，划分为44个区间层别，具体请参见图5。

第四级：塑区比(塑性变形占总变形的比率)，根据矫直钢板所需的塑性变形的不同，划分为12个区间层别，具体请参阅图6。

在所述的步骤B中，所述的辊缝设定值包括三组，分别为穿带出、入口辊缝设定值、矫直出、入口辊缝设定值和甩尾出、入口辊缝设定值，分别用于带钢整个粗矫过程中的三个阶段的辊缝设定控制。根据经验所得，三组辊缝设定值的取值范围如下表：

	入口辊缝设定值mm	出口辊缝设定值mm
			穿带	-20～10	-10～17
矫直	-40～6	-25～11
			甩尾	-20～10	-10～17

并且，上述分类采用塔型结构，当L2计算机接受到L3计算机下达带钢的钢种、厚度以及L1设定的塑区比等信息后，L2计算机便开始在其数据库内进行检索，具体步骤如下：

C1.通过L2计算机接收L3计算机下达的来料带钢的钢种和厚度信息，并根据钢种确定其所属的屈服强度层别；

C2.根据厚度信息再确定其所属的厚度层别；

C3.由L2计算机接收操作人员在L1计算机上手动设定的塑区比，并确定其所属的塑区比层别；

C4.根据钢种、屈服强度、厚度、塑区比检索得到唯一对应的矫辊缝设定值；

C5.由L2计算机将该矫辊缝设定值输至L1计算机并存入其缓冲区内。

因此，对于任意一块将要生产的带钢7，通过其钢种、屈服强度、厚度、塑区比，可在L2计算机数据库中检索到唯一的三组辊缝设定值。采用这种层别分类方法，可实现多达11616种辊缝设定值，基本能够保证类似特性的带钢均有合适的粗矫直机辊缝的与之匹配设定。

在步骤D的设定控制具体分为以下三个时段：

当带钢7进行穿带时，粗矫直机入口光栅28检测到带钢头部，触发L1计算机下达穿带出、入口辊缝设定值，通过液压缸伺服系统23调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器26获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整；

当带钢进行矫直时，即粗矫直机出口光栅检测到带钢头部，触发L1计算机下达矫直出、入口辊缝设定值，同样通过液压缸伺服系统23调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器26获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整；

当带钢进行甩尾时，即粗矫直机入口光栅28检测到带钢尾部，触发L1计算机下达甩尾出、入口辊缝设定值，同样通过液压缸伺服系统23调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器26获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整。

通过以上三个阶段的不同辊缝设定值进行设定控制，完成带钢的粗矫直作业。

采用本发明的粗矫直机辊缝设定方法，具有以下三个优点：

1、实现粗矫直机辊缝的自动设定，该带钢的层别分类能够保证类似特性的带钢均有合适的粗矫直机辊缝供其匹配设定，且避免了产品的板形质量差异。

2、提高了设定参数的一次准确性低，由于粗矫直机的入口和出口辊缝实现了自动设定，通常可一次将头部调整至平直或微翘。

3、采用穿带出、入口辊缝设定值、矫直出、入口辊缝设定值和甩尾出、入口辊缝设定值这三组辊缝设定值，实现了不同阶段的辊缝控制，既可保证顺利穿带和甩尾，又采用专门的矫直辊缝设定值下压辊缝，由于选取的穿带出、入口辊缝设定值一般较矫直出、入口辊缝设定值大，所以当辊缝设定值由穿带出、入口辊缝设定值切换到矫直出、入口辊缝设定值时，辊缝实际上是一个下压的过程，进而通过较大的矫直辊下压量，保证带钢得到充分反复地弯曲变形，以尽可能消除内应力和C翘缺陷。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种粗矫直机辊缝设定方法，其特征在于，

具体包括以下步骤：

A.建立过程控制级计算机，并使其分别与粗矫直的基础自动化级计算机、生产控制级计算机相连；

B.根据矫直经验，选取带钢数种影响辊缝取值的参数进行层别分类，并储存在过程控制级计算机内，再根据层别设置与其一一对应的辊缝设定值；

C.通过过程控制级计算机接收生产控制级计算机下达的以及基础自动化级计算机设定的来料带钢参数来确定其所属的层别，并检索出对应的辊缝设定值；

D.根据辊缝设定值通过基础自动化级计算机对粗矫直机辊缝进行相应的设定控制。

2.如权利要求1所述的粗矫直机辊缝设定方法，其特征在于：

在所述的步骤B中，选取的参数为带钢的钢种、屈服强度、厚度和塑区比，其中钢种与屈服强度共被划分为22个区间层别，厚度被划分为44个区间层别，塑区比被划分12个区间层别。

3.如权利要求2所述的粗矫直机辊缝设定方法，其特征在于：

在所述的步骤B中，所述的辊缝设定值包括三组，分别为穿带出、入口辊缝设定值、矫直出、入口辊缝设定值和甩尾出、入口辊缝设定值。

4.如权利要求1或3所述的粗矫直机辊缝设定方法，其特征在于：

所述的步骤C的具体步骤如下：

C1.通过过程控制级计算机接收生产控制级计算机下达的来料带钢的钢种和厚度信息，并根据钢种确定其所属的屈服强度层别；

C2.根据厚度信息再确定其所属的厚度层别；

C3.由过程控制级计算机接收操作人员在基础自动化级计算机上手动设定的塑区比，并确定其所属的塑区比层别；

C4.根据钢种、屈服强度、厚度、塑区比检索得到唯一对应的矫辊缝设定值；

C5.由过程控制级计算机将该矫辊缝设定值输至基础自动化级计算机并存入其缓冲区内。

5.如权利要求1或4所述的粗矫直机辊缝设定方法，其特征在于：

在步骤D的设定控制具体分为以下三个时段：

当带钢进行穿带时，通过基础自动化级计算机下达穿带出、入口辊缝设定值，通过液压缸伺服系统调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整；

当带钢进行矫直时，通过基础自动化级计算机下达矫直出、入口辊缝设定值，同样通过液压缸伺服系统调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整；

当带钢进行甩尾时，通过基础自动化级计算机下达甩尾出、入口辊缝设定值，同样通过液压缸伺服系统调节辊缝达到该设定值，并通过绝对值编码器获得实测值，再比较实测值与设定值的差异，根据差异进行相应调整。

6.如权利要求5所述的粗矫直机辊缝设定方法，其特征在于：

所述的基础自动化级计算机下达穿带出、入口辊缝设定值是通过粗矫直机入口光栅检测到带钢头部所触发的；

所述的基础自动化级计算机下达矫直出、入口辊缝设定值是通过粗矫直机出口光栅检测到带钢头部所触发的；

所述的基础自动化级计算机下达甩尾出、入口辊缝设定值是通过粗矫直机入口光栅检测到带钢尾部所触发的。

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