CN103252356A - 一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法及装置，属于液力加载轧机控制技术领域。该方法是在首道次利用计算机内的轧制表给出初始辊缝参考值，利用辊缝测量及辊缝调节装置实现初始辊缝参考值，再利用自动板厚控制系统进行辊缝调节，完成一个道次轧制后，保持辊缝不变。通过轧制表中两个道次之间的辊缝差值，进行辊缝预设定补偿，得到下一道次的初始辊缝参考值，利用辊缝测量及调节装置实现初始辊缝参考值。本发明通过合理的补偿辊缝差值对辊缝进行设定，从而减弱了外界误差对辊缝预设精度的影响、减少对外部环境的依赖，提高了产品成材率。

Description

一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法及装置

技术领域

本发明属于液力加载轧机控制技术领域，涉及一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法及装置。

背景技术

传统液力轧机的辊缝设定是一项很重要的步骤，在没有投入板厚自动控制前，需要压到设定的初始辊缝，然后测出出口带钢的厚度，根据出口厚度偏差进行反馈控制。如果初始辊缝计算的不够精确，出口带钢头部厚度误差很大，导致调节带钢需要调节的厚差很大，进而调节需要的时间及超差的头部带钢长度变长，影响带钢成材率。具体的初始辊缝设定方法有四种：一种是根据轧制模型计算得到初始辊缝；第二种是根据轧制规程，事先利用轧制模型计算得到轧制表，轧制过程中根据轧制表得到初始辊缝；第三种是根据操作人员的经验，通过压力判断来进行人为的辊缝设定；第四种是前三种的结合，先是根据轧制模型或轧制表得到辊缝进行设定，在根据操作工的经验对于轧制力比较反常的辊缝进行手动调节。前两种方法由于是事先确定好的，在调试完成后运行比较好，但是对于调试后发生的生产情况变化，如辊子半径变化、热凸度变化等没有适应能力，会存在一定的误差；第三种和第四种方法对操作人员的要求比较高，并且初始辊缝设定的精度不能保证。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法及装置，该方法和装置利用轧制表中的理想辊缝差值得到了理想模型的计算值，利用上一道次的辊缝进行差值补偿设定。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法，包括以下步骤：步骤一：根据轧制表确定第一道次的理想初始辊缝参考值；步骤二：根据入口带钢和出口带钢的厚度偏差计算辊缝修正量；步骤三：根据辊缝修正量和理想初始辊缝参考值得到辊缝设定值；步骤四：根据辊缝设定值调节辊缝大小并进行轧制工作，在该道次轧制完成后保持辊缝不变，得到该道次结束辊缝；步骤五：切换轧制方向，进入下一道次的轧制，根据轧制表中本道次理想初始辊缝参考值和上一道次理想初始辊缝参考值计算两个道次的理想初始辊缝差；步骤六：根据上一道次结束辊缝值和步骤五中得到的两个道次的理想初始辊缝差值计算本道次的初始辊缝参考值；步骤七：返回步骤二，重复步骤，直到轧制工作完成。

进一步，在步骤二中根据以下公式确定辊缝修正量：

$\mathrm{\Δ}{S}_{i,\mathrm{AGC}}\left(k\right)=\mathrm{KI}\×\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{\Δ}{h}_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×v_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×\mathrm{\Δt}),$

其中：其中ΔS_i,AGC(k)是第i道次，第k时刻的辊缝修正量；KI是可调的积分控制增益；Δh_out(j)是第j时刻的入口带钢和出口带钢的厚度偏差，即出口厚度参考值和出口实际厚度之间的差值；v_out(j)是第j时刻的出口带钢速度；Δt是轧机修正量的计算周期。

进一步，在步骤五中根据以下公式确定两个道次的理想初始辊缝差：

ΔS_i,REF＝S_i,REF-S_i-1,REF，其中：ΔS_i,REF是轧制表中两个道次初始辊缝参考值之间的差值；S_i,REF和S_i-1,REF分别为本道次和上一道次理想初始辊缝参考值。

进一步，在步骤六中根据以下公式计算本道次的初始辊缝参考值：

S_i(BEGIN)＝S_i-1(END)+ΔS_i,REF，其中：S_i(BEGIN)为第i道次设定的轧辊初始辊缝参考值；S_i-1(END)为上一道次轧制结束时轧辊辊缝。

本发明还提供了一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定装置，包括带钢厚度检测装置、辊组机构、轧机辊缝控制装置、辊缝测量装置、带钢速度检测装置和轧机模数控制装置；所述轧机模数控制装置包括板厚自动控制模块、轧机辊缝控制模块和加法器；带钢厚度检测装置对带钢厚度进行检测并将厚度值输出至轧机模数控制装置中的板厚自动控制模块；带钢速度检测装置对带钢的传送速度进行检测并将检测结果输出至轧机模数控制装置中的板厚自动控制模块；板厚自动控制模块接收数据并计算辊缝调节量，并将得到的调节量送入加法器；加法器根据辊缝调节量和辊缝参考值求和得到辊缝设定值，并将该设定值送入轧机辊缝控制模块；轧机辊缝控制模块根据得到的辊缝设定值和辊缝测量装置的辊缝测量值控制轧机辊缝控制装置对辊组机构进行调整。

进一步，所述板厚自动控制模块根据以下公式计算辊缝调节量：

$\mathrm{\Δ}{S}_{i,\mathrm{AGC}}\left(k\right)=\mathrm{KI}\×\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{\Δ}{h}_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×v_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×\mathrm{\Δt}),$

其中：其中ΔS_i,AGC(k)是第i道次，第k时刻的辊缝修正量；KI是可调的积分控制增益；Δh_out(j)是第j时刻的入口带钢和出口带钢的厚度偏差，即出口厚度参考值和出口实际厚度之间的差值；v_out(j)是第j时刻的出口带钢速度；Δt是轧机修正量的计算周期。

进一步，所述带钢速度检测装置采用激光测速仪或测速辊。

本发明的有益效果在于：本发明所述的单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法及装置通过合理的补偿辊缝差值对辊缝进行设定，从而减弱了外界误差对辊缝预设精度的影响、减少对外部环境的依赖，提高了产品成材率。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本方法的流程示意图；

图2为本装置的结构示意图；

图2中：1是上支撑辊，2是上中间辊，3是上工作辊，4是下工作辊，5是下中间辊，6是下支撑辊，7是带钢厚度检测装置，9是轧机辊缝控制装置，10是辊缝测量装置，11是板厚自动控制模块，12是带钢速度检测装置，14是轧机辊缝控制模块，15是加法器，16是轧机模数控制装置。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

本发明中的初始辊缝设定方法包括以下步骤：1.根据轧制表确定第一道次的理想初始辊缝参考值；2.根据入口带钢和出口带钢的厚度偏差计算辊缝修正量；3.根据辊缝修正量和理想初始辊缝参考值得到辊缝设定值；4.根据辊缝设定值调节辊缝大小并进行轧制工作，在该道次轧制完成后保持辊缝不变，得到该道次结束辊缝；5.切换轧制方向，进入下一道次的轧制，根据轧制表中本道次理想初始辊缝参考值和上一道次理想初始辊缝参考值计算两个道次的理想初始辊缝差；6.根据上一道次结束辊缝值和步骤五中得到的两个道次的理想初始辊缝差值计算本道次的初始辊缝参考值；7.返回步骤二，重复步骤，直到轧制工作完成。

本发明中的初始辊缝设定装置包括带钢厚度检测装置7、辊组机构（包括上支撑辊1，上中间辊2，上工作辊3，下工作辊4，下中间辊5，下支撑辊6）、轧机辊缝控制装置9、辊缝测量装置10、带钢速度检测装置12和轧机模数控制装置16；所述轧机模数控制装置16包括板厚自动控制模块11、轧机辊缝控制模块14和加法器15；带钢厚度检测装置7对带钢厚度进行检测并将厚度值输出至轧机模数控制装置16中的板厚自动控制模块11；带钢速度检测装置12对带钢的传送速度进行检测并将检测结果输出至轧机模数控制装置16中的板厚自动控制模块11；板厚自动控制模块11接收数据并计算辊缝调节量，并将得到的调节量送入加法器15；加法器15根据辊缝调节量和辊缝参考值求和得到辊缝设定值，并将该设定值送入轧机辊缝控制模块14；轧机辊缝控制模块14根据得到的辊缝设定值和辊缝测量装置10的辊缝测量值控制轧机辊缝控制装置9对辊组机构进行调整。

具体来说，如图1所示，

1）初始道次，令i＝1，由轧制表得到初始辊缝，利用辊缝测量装置10、轧机辊缝控制模块14及轧机辊缝控制装置9将辊缝压到S_i,REF，S_i,REF为轧制表中第i道次理想初始辊缝参考值。

2）基于带钢厚度检测装置7，利用板厚自动控制模块11给出辊缝调节量，调节量计算公式如下：

$\mathrm{\Δ}{S}_{i,\mathrm{AGC}}\left(k\right)=\mathrm{KI}\×\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{\Δ}{h}_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×v_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×\mathrm{\Δt})$

其中ΔS_i,AGC(k)是第i道次，第k时刻的辊缝修正值，KI是积分控制增益，Δh_out(j)是第j时刻的出口带钢厚度偏差，出口厚度参考值和出口实际厚度之间的差值，v_out(j)是利用带钢测速装置得到的第j时刻的出口带钢速度，Δt是轧机修正量的计算周期，也就是第i时刻和第i-1时刻之间的时间差，单位是秒。

在加法器15处，由调节量和辊缝设定参考值求和得到辊缝设定值，利用轧机辊缝控制模块14和轧机辊缝控制装置9进行调节。

3）轧制完成后，保持辊缝不变，此时辊缝为S_i,(END)。

4）通过切换轧制方向，进入下一道次的轧制。

5）两个道次的理想初始辊缝差S_i+1,REF-S_i,REF。

6）得到这一道次的初始辊缝参考值为S_i,(END)+S_i+1,REF-S_i,REF，根据该值将辊缝压到初始辊缝。

7）令i＝2，如果i大于轧制道次数，结束；否则调到第2步。

在本实施例中，带钢速度检测装置采用激光测速仪或测速辊。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：根据轧制表确定第一道次的理想初始辊缝参考值；

步骤二：根据入口带钢和出口带钢的厚度偏差计算辊缝修正量；

步骤三：根据辊缝修正量和理想初始辊缝参考值得到辊缝设定值；

步骤四：根据辊缝设定值调节辊缝大小并进行轧制工作，在该道次轧制完成后保持辊缝不变，得到该道次结束辊缝；

步骤五：切换轧制方向，进入下一道次的轧制，根据轧制表中本道次理想初始辊缝参考值和上一道次理想初始辊缝参考值计算两个道次的理想初始辊缝差；

步骤六：根据上一道次结束辊缝值和步骤五中得到的两个道次的理想初始辊缝差值计算本道次的初始辊缝参考值；

步骤七：返回步骤二，重复步骤，直到轧制工作完成。

2.根据权利要求1所述的单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法，其特征在于：在步骤二中

根据以下公式确定辊缝修正量：

$\mathrm{\Δ}{S}_{i,\mathrm{AGC}}\left(k\right)=\mathrm{KI}\×\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{\Δ}{h}_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×v_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×\mathrm{\Δt}),$

其中：其中ΔS_i,AGC(k)是第i道次，第k时刻的辊缝修正量；KI是可调的积分控制增益；Δh_out(j)是第j时刻的入口带钢和出口带钢的厚度偏差，即出口厚度参考值和出口实际厚度之间的差值；v_out(j)是第j时刻的出口带钢速度；Δt是轧机修正量的计算周期。

3.根据权利要求1所述的单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法，其特征在于：在步骤五中根据以下公式确定两个道次的理想初始辊缝差：

ΔS_i,REF＝S_i,REF-S_i-1,REF，其中：ΔS_i,REF是轧制表中两个道次初始辊缝参考值之间的差值；S_i,REF和S_i-1,REF分别为本道次和上一道次理想初始辊缝参考值。

4.根据权利要求1所述的单机架可逆轧机初始辊缝差分设定方法，其特征在于：在步骤六中根据以下公式计算本道次的初始辊缝参考值：

S_i(BEGIN)＝S_i-1(END)+ΔS_i,REF，其中：S_i(BEGIN)为第i道次设定的轧辊初始辊缝参考值；S_i-1(END)为上一道次轧制结束时轧辊辊缝。

5.一种单机架可逆轧机初始辊缝差分设定装置，其特征在于：包括带钢厚度检测装置、辊组机构、轧机辊缝控制装置、辊缝测量装置、带钢速度检测装置和轧机模数控制装置；所述轧机模数控制装置包括板厚自动控制模块、轧机辊缝控制模块和加法器；

带钢厚度检测装置对带钢厚度进行检测并将厚度值输出至轧机模数控制装置中的板厚自动控制模块；带钢速度检测装置对带钢的传送速度进行检测并将检测结果输出至轧机模数控制装置中的板厚自动控制模块；板厚自动控制模块接收数据并计算辊缝调节量，并将得到的调节量送入加法器；加法器根据辊缝调节量和辊缝参考值求和得到辊缝设定值，并将该设定值送入轧机辊缝控制模块；轧机辊缝控制模块根据得到的辊缝设定值和辊缝测量装置的辊缝测量值控制轧机辊缝控制装置对辊组机构进行调整。

6.根据权利要求5所述的单机架可逆轧机初始辊缝差分设定装置，其特征在于：所述板厚自动控制模块根据以下公式计算辊缝调节量：

$\mathrm{\Δ}{S}_{i,\mathrm{AGC}}\left(k\right)=\mathrm{KI}\×\underset{j=1}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{\Δ}{h}_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×v_{\mathrm{out}}\left(j\right)\×\mathrm{\Δt}),$

其中：其中ΔS_i,AGC(k)是第i道次，第k时刻的辊缝修正量；KI是可调的积分控制增益；Δh_out(j)是第j时刻的入口带钢和出口带钢的厚度偏差，即出口厚度参考值和出口实际厚度之间的差值；v_out(j)是第j时刻的出口带钢速度；Δt是轧机修正量的计算周期。

7.根据权利要求5所述的单机架可逆轧机初始辊缝差分设定装置，其特征在于：所述带钢速度检测装置采用激光测速仪或测速辊。

Images