CN103223421B - 一种活套同步位置调节系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活套同步位置调节系统及其控制方法，属于冷轧带钢生产设备控制技术领域，所述系统包括电机驱动模块、同步位置控制模块、活套位置反馈模块和活套同步位置设定模块，电机驱动模块连接到同步位置控制模块，同步位置控制模块连接到活套位置反馈模块和活套同步位置设定模块，活套同步位置设定模块还连接有活套同步位置设定值调节模块；通过活套同步位置设定值调节模块调节活套同步位置设定值，控制电机实现对冷轧机组的活套装置进行同步位置调节。所述系统可使活套同步位置变化，避免固定一小段钢丝绳长期在定滑轮组上受力，且不会因为活套位置变化过大，导致入口段焊接和出口卸卷时间来不及，同时，所述模块有自动和手动设定两种设定。

Description

一种活套同步位置调节系统及其控制方法

技术领域

本发明属于冷轧带钢生产设备控制技术领域，具体地，属于冷轧连退机组立式活套控制技术及其控制方法。

背景技术

在带钢的连续退火生产中，为保证带钢在经过焊机、平整机时能使退火炉内的带钢持续不断的运行，就需要有活套装置来存贮带钢。活套装置是冷轧机组中不可或缺的设备之一，活套装置包含若干导辊，带钢在这些导辊之间迂回前进，形成活套，活套装置使用这些活套来存储带钢，使生产线得以连续运行。在冷轧带钢的生产中，活套按结构可以分为卧式活套和立式活套。其中，卧式活套大多用在酸洗-连轧生产线中，相对于卧式活套而言，立式活套的特点是占地面积小，满套储存量大，带钢速度控制精度高，带钢张力恒定控制方面也要优于卧式活套。立式活套按照在生产线的位置分布，可分为入口活套和出口活套。

立式活套是连退机组的关键设备，主要用于衔接工艺段和入出段，确保工艺段速度不受入出口升降速(主要是入口焊接和出口卸卷时)的影响。绝大多数时候立式活套都在一个固定位置运行，该位置就是活套的同步位置(即图1中，活套7底部到活套车1表面的垂直距离)，此时立式活套前后的各段速度一样。

以出口活套为例，现有的出口活套及其控制模块的结构示意图如图1所示，活套装置包含活套车1，活套车1有12组导辊，带钢经过导辊上/下12个来回，形成活套7，所述活套车1两端分别通过钢丝绳2和定滑轮组3与配重块4连接，所述活套车1中部通过钢丝绳61与卷扬机构6连接，依靠卷扬机构6拉动钢丝绳61实现活套车1升降，所述卷扬机构6依次与卷扬电机5、电机驱动模块81和同步位置控制模块82连接，同步位置控制模块82连接到活套位置反馈模块83和活套同步位置设定模块84，根据同步位置设定值和活套位置反馈控制活套的位置。

现有的活套装置的活套同步位置设定值是一个固定常数，不会变化，随着立式活套体积和重量越来越大，钢丝绳2和61收到的拉力越来越大。由于活套在同步位置工作时间最长，因此总有一小段钢丝绳2长期在定滑轮组3上受力，时间长了钢丝绳2由于过于疲劳而容易出现断丝的事故，因而存在很大的设备安全隐患。因此，需要一个控制模块，用以有效缓解钢丝绳的疲劳磨损，提高钢丝绳的使用寿命。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种活套同步位置调节系统，所述系统可使活套同步位置变化，避免固定一小段钢丝绳长期在定滑轮组上受力，且不会因为活套位置变化过大，导致入口段焊接和出口卸卷时间来不及，同时，所述模块有自动和手动设定两种设定和切换手段。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种活套同步位置调节系统，所述系统包括电机驱动模块、同步位置控制模块、活套位置反馈模块和活套同步位置设定模块，电机驱动模块连接到同步位置控制模块，同步位置控制模块连接到活套位置反馈模块和活套同步位置设定模块，其特征在于：

所述活套同步位置设定模块还连接有活套同步位置设定值调节模块；

所述系统通过活套同步位置设定值调节模块调节活套同步位置设定值，通过同步位置控制模块控制电机驱动模块，进而控制电机实现对冷轧机组的活套装置进行同步位置调节。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置设定值调节模块包括第一设定值输出模块、斜坡切换功能模块、手动自动选择模块、活套同步位置手动修改模块和活套同步位置自动修改模块；所述活套同步位置手动修改模块和活套同步位置自动修改模块通过手动自动选择模块选择连接到所述的斜坡切换功能模块，斜坡切换功能模块通过第一设定值输出模块连接到所述的活套同步位置设定模块。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置手动修改模块包括第二设定值输出模块、活套范围限定模块和活套同步位置输入模块，所述活套范围限定模块通过第二设定值输出模块连接到所述的手动自动选择模块。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置手动修改模块还包含修改时间记录模块，所述活套同步位置输入模块连接到所述修改时间记录模块。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置自动修改模块包括第三设定值输出模块、活套同步位置安全限幅模块、各档位活套同步位置设定值模块和工艺段速度判断模块，所述工艺段速度判断模块经由各档位活套同步位置设定值模块连接到活套同步位置安全限幅模块，所述活套同步位置安全限幅模块通过第三设定值输出模块连接到所述的手动自动选择模块。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述工艺段速度判断模块中，所述工艺段速度范围为0～420m/min，所述工艺段速度分成2～5档位进行判断。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述各档位活套同步位置设定值模块中，根据所述工艺段速度档位，各档位活套同步位置设定值之间差值小于或者等于10％。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套装置为立式活套；所述活套装置设有活套车；所述立式活套包括入口活套和出口活套；所述入口活套和出口活套连接在活套车上。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套范围限定模块中，入口活套的范围限定为活套车总行程的70％～100％，出口活套的范围限定为活套车总行程的2％～40％。

根据本发明所提供的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置安全限幅模块中，入口活套同步位置安全限幅为70％～100％，出口活套同步位置安全限幅为2％～40％。

本发明的另一个目的在于提供一种用于上述活套同步位置调节系统的控制方法，使活套同步位置调节过程可以实现自动和手动设定两种设定平滑切换。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于权利要求2所述的活套同步位置调节系统的控制方法，其特征在于包含以下步骤：

S1)操作从自动模式切换到手动模式；

S2)等待活套同步位置手动修改模块中的第二设定值输出模块传输具体手动设定值；

S3)设定值以一定斜率通过斜坡切换功能模块，从当前值过渡到手动设定值，并通过第一设定值输出模块输出到活套同步位置设定模块，由同步位置控制模块调节活套装置的同步位置；

S4)操作从手动模式切到自动模式；

S5)设定值以一定斜率通过斜坡切换功能模块，从当前值过渡到第三设定值输出模块中的自动设定值，并通过第一设定值输出模块输出到活套同步位置设定模块，由同步位置控制模块调节活套装置的同步位置。

本发明所提供的一种活套同步位置调节系统及其控制方法的有益效果在于：

1、通过新增活套同步位置设定值调节模块，使得活套同步位置设定值能调节，避免固定一小段钢丝绳长期在定滑轮组上受力，从而提高钢丝绳的使用寿命，节省钢丝绳的更换费用，降低设备因异常情况停机的时间；

2、活套同步位置的设定值变化可兼顾炉子段速度，不会因为活套位置变化过大，导致入口段焊接和出口卸卷时间来不及；

3、通过设置活套同步位置手动修改模块和活套同步位置自动修改模块，实现自动和手动设定两种设定，确保模块的顺利运行。

4、本发明提供的用于上述活套同步位置调节系统的控制方法，实现了活套同步位置调节过程中自动和手动设定两种设定模式平滑切换，保证生产线得以连续稳定运行。

附图说明

图1为现有连退机组出口活套结构示意图。

图2为本发明所提供的一种活套同步位置调节系统的原理框图。

图3为本发明所提供的一种活套同步位置调节系统中活套同步位置设定值调节模块的原理框图。

图4为本发明所提供的一种活套同步位置调节系统中活套同步位置手动修改模块的组成示意图。

图5为本发明所提供的一种活套同步位置调节系统中活套同步位置自动修改模块的原理框图。

图6为利用本发明所提供的一种活套同步位置调节系统进行调节的操作界面图。

图中，1为活套车，2为钢丝绳，3为定滑轮组，4为配重块，5为卷扬电机，6为卷扬机构，7为活套，81-84为现有系统的各控制驱动模块，9为本发明增设的活套同步位置设定值调节模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的一种活套同步位置调节系统作进一步的解释说明。

本发明所提供的一种活套同步位置调节系统的原理框图如图2所示，所述系统包括电机驱动模块81、同步位置控制模块82、活套位置反馈模块83和活套同步位置设定模块84，电机驱动模块81连接到同步位置控制模块82，同步位置控制模块82连接到活套位置反馈模块83和活套同步位置设定模块84，活套同步位置设定模块84还连接有活套同步位置设定值调节模块9；图2所示的系统通过活套同步位置设定值调节模块9调节活套同步位置设定值，通过同步位置控制模块82控制电机驱动模块81，进而控制电机实现对冷轧机组的活套装置进行同步位置调节。

活套同步位置设定值调节模块9的原理框图如图3所示，活套同步位置设定值调节模块9包括第一设定值输出模块91、斜坡切换功能模块92、手动自动选择模块93、活套同步位置手动修改模块94和活套同步位置自动修改模块95；活套同步位置手动修改模块94和活套同步位置自动修改模块95通过手动自动选择模块93选择连接到斜坡切换功能模块92，斜坡切换功能模块92通过第一设定值输出模块91连接到所述的活套同步位置设定模块84。

其中，斜坡切换功能模块92用于控制系统在手动模式和自动模式之间按照不同斜率的斜坡互相平滑切换。所述活套为立式活套，所述立式活套包括入口活套和出口活套，所述入口活套和出口活套中设置有活套车。所述设定值的单位可以是活套位置的百分比,也可以具体的长度单位(如“米”)。所述同步位置，如图1所示，即为活套7底部至活套车的垂直距离。

活套同步位置手动修改模块94的原理框图如图4所示，活套同步位置手动修改模块94包括第二设定值输出模块941、活套范围限定模块942、活套同步位置输入模块943和修改时间记录模块944，活套同步位置输入模块943连接到活套范围限定模块942，活套范围限定模块942通过第二设定值输出模块941连接到手动自动选择模块93。活套同步位置输入模块943还连接到修改时间记录模块944。

其中，所述活套范围限定模块中，入口活套的范围限定为活套车总行程的70％～100％，出口活套的范围限定为活套车总行程的2％～40％。所述修改时间记录模块用于记录当前修改日期和时间，便于检查维护。所述活套车总行程，如图1所示，即为活套7底部至卷扬机构6的垂直距离

所述活套同步位置自动修改模块95的原理框图如图5所示，活套同步位置自动修改模块95包括第三设定值输出模块951、活套同步位置安全限幅模块952、各档位活套同步位置设定模块953和工艺段速度判断模块954，所述工艺段速度判断模块954经由各档位活套同步位置设定模块953连接到活套同步位置安全限幅模块952，所述活套同步位置安全限幅模块952通过第三设定值输出模块951连接到所述的手动自动选择模块93。其中，在工艺段速度判断模块954中，工艺段速度范围为0～420m/min，工艺段速度分成2～5档位进行判断。在各档位活套同步位置设定模块953中，根据所述工艺段速度档位，各档位活套同步位置设定值之间差值小于或者等于10％。其中，工艺段速度判断模块954对工艺段速度分2～5档进行判断，例如：工艺段速度范围0～420m/min，如果分2档，可以按0～200米每分钟为第1档，200～420米每分钟为第2档。当工艺段速度低，意味着入口活套同步位置可以设低一些，出口活套同步位置可以设高一些；各档位活套同步位置设定模块953根据工艺段速度判断模块954的判断，取不同设定值输出，各档位活套同步位置设定值之间差值小于或者等于10％(例如：工艺段速度范围0～420m/min，分2档，按0～200米每分钟为第1档，200～420米每分钟为第2档，第1档时出口活套同步位置设定20％，第2档时设定10％)；活套同步位置安全限幅模块：入口活套同步位置设定限定范围70％～100％，出口活套同步设定限定范围为2％～40％。

本发明提供的用于上述活套同步位置调节系统的控制方法，使活套同步位置调节过程可以实现自动和手动设定两种设定平滑切换，具体的切换步骤包括：

第1步，操作从自动模式切换到手动模式；

第2步，等待活套同步位置手动修改模块94中的第二设定值输出模块941传输的具体手动设定值；

第3步：设定值以一定斜率通过斜坡切换功能模块92，从当前值过渡到手动设定值，并通过第一设定值输出模块91输出到活套同步位置设定模块,8，由同步位置控制模块82调节活套装置的同步位置；

第4步，操作从手动模式切到自动模式；

第5步，设定值以一定斜率通过斜坡切换功能模块92，从当前值过渡到第三设定值输出模块951中的自动设定值，并通过第一设定值输出模块91输出到活套同步位置设定模块84，由同步位置控制模块82调节活套装置的同步位置。

实施例

利用本发明所提供的一种活套同步位置调节系统进行调节的操作界面图如图6所示。

其对应的"子模块-1:活套同步位置手动修改模块"包括以下小功能块:功能块1,活套同步位置输入块；功能块2,活套设定范围限定块:出口活套的范围是活套小车总行程的7％～25％(见图6)；功能块3,修改时间记录块,记录当前和上一次修改日期(见图6),便于点检维护

其对应的“活套同步位置自动调节模块”采用如下设置：工艺段速度判断模块：工艺段速度判断分2档，120米每分钟及以下为第1档，120米每分钟以上时为第2档；各档位活套同步位置设定功能块：工艺段速度处于第1档时，活套同步位置18％，工艺段速度处于第2档时，活套同步位置设定为8％。活套同步位置安全限幅模块：总设定范围在7％～25％之间。

本发明所提供的一种活套同步位置调节系统与原有调节系统区别如下：

1、原有控制方案中，活套同步位置设定一直是一个固定不变的常数，本发明中提出新增活套同步位置设定值调节模块实现其灵活控制的方法；2、由于立式活套越来越大，越来越重，钢丝绳局部长期受力快速磨损，促使了该方案的实施；3，提出根据工艺段速度预设不同活套同步位置的方法，确保了入、出口段有足够时间完成焊接和卷曲等工作。

Claims (12)

1.一种活套同步位置调节系统，所述系统包括电机驱动模块、同步位置控制模块、活套位置反馈模块和活套同步位置设定模块，电机驱动模块连接到同步位置控制模块，同步位置控制模块连接到活套位置反馈模块和活套同步位置设定模块，其特征在于：

所述活套同步位置设定模块还连接有活套同步位置设定值调节模块；

所述系统通过活套同步位置设定值调节模块调节活套同步位置设定值，通过同步位置控制模块控制电机驱动模块，进而控制电机实现对冷轧机组的活套装置进行同步位置调节；

所述活套同步位置设定值调节模块包括第一设定值输出模块、斜坡切换功能模块、手动自动选择模块、活套同步位置手动修改模块和活套同步位置自动修改模块；所述活套同步位置手动修改模块和活套同步位置自动修改模块通过手动自动选择模块选择连接到所述的斜坡切换功能模块，斜坡切换功能模块通过第一设定值输出模块连接到所述的活套同步位置设定模块。

2.根据权利要求1所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置手动修改模块包括第二设定值输出模块、活套范围限定模块和活套同步位置输入模块，所述活套同步位置输入模块连接到活套范围限定模块，所述活套范围限定模块通过第二设定值输出模块连接到所述的手动自动选择模块。

3.根据权利要求2所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置手动修改模块还包含修改时间记录模块，所述活套同步位置输入模块连接到所述修改时间记录模块。

4.根据权利要求1所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置自动修改模块包括第三设定值输出模块、活套同步位置安全限幅模块、各档位活套同步位置设定值模块和工艺段速度判断模块，所述工艺段速度判断模块经由各档位活套同步位置设定值模块连接到活套同步位置安全限幅模块，所述活套同步位置安全限幅模块通过第三设定值输出模块连接到所述的手动自动选择模块。

5.根据权利要求4所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述工艺段速度判断模块中，所述工艺段速度范围为0～420m/min，所述工艺段速度分成2～5档位进行判断。

6.根据权利要求5所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述各档位活套同步位置设定值模块中，根据所述工艺段速度档位，各档位活套同步位置设定值之间差值小于或者等于10％。

7.根据权利要求1所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套装置为立式活套；所述活套装置设有活套车；所述立式活套包括入口活套和出口活套；所述入口活套和出口活套连接在活套车上。

8.根据权利要求2或3所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套装置为立式活套；所述活套装置设有活套车；所述立式活套包括入口活套和出口活套；所述入口活套和出口活套连接在活套车上。

9.根据权利要求4或5所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套装置为立式活套；所述活套装置设有活套车；所述立式活套包括入口活套和出口活套；所述入口活套和出口活套连接在活套车上。

10.根据权利要求8所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套范围限定模块中，入口活套的范围限定为活套车总行程的70％～100％，出口活套的范围限定为活套车总行程的2％～40％。

11.根据权利要求10所述的一种活套同步位置调节系统，其特征在于所述活套同步位置安全限幅模块中，入口活套同步位置安全限幅为70％～100％，出口活套同步位置安全限幅为2％～40％。

12.一种用于权利要求1所述的活套同步位置调节系统的控制方法，其特征在于包含以下步骤：

S1)操作从自动模式切换到手动模式；

S2)等待活套同步位置手动修改模块中的第二设定值输出模块传输具体手动设定值；

S3)设定值以一定斜率通过斜坡切换功能模块，从当前值过渡到手动设定值，并通过第一设定值输出模块输出到活套同步位置设定模块，由同步位置控制模块调节活套装置的同步位置；

S4)操作从手动模式切到自动模式；

S5)设定值以一定斜率通过斜坡切换功能模块，从当前值过渡到第三设定值输出模块中的自动设定值，并通过第一设定值输出模块输出到活套同步位置设定模块，由同步位置控制模块调节活套装置的同步位置。