CN103341508B - 带钢自动张力设定系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种张力设定系统及方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种科学准确的带钢自动张力设定系统及方法。采用的技术方案可概括为：带钢自动张力设定方法，包括以下步骤：s1.系统获取带钢的参数数值；s2.根据参数数值在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；s3.根据选定的张力设定值对电机进行张力控制。本发明的有益效果是：本方法能够自动科学地选取张力设定值，避免人为错误设定张力设定值，细化产品张力设定值，提高张力控制精度，极大提高产品机械性能和板型质量，节约成本。本发明适用于恒张力控制系统。

Description

带钢自动张力设定系统及方法

技术领域

本发明涉及一种张力设定系统及方法，尤其是涉及一种基于恒张力控制基础的带钢自动张力设定系统及方法。

背景技术

张力控制的主要目的是通过电机的反向力矩对带钢建立一定的拉伸力，防止带钢由于高速轧制形成松钢或拉伸断裂。恒张力控制指在整个轧制过程中张力不变，只可进行手动小幅调整。目前，在带有恒张力控制系统的生产线中，如平整机组、重卷机组等，一般都是人为设定张力，即工作人员对HMI系统(人机交互系统)进行手动输入设置每一个产品的张力设定值，进而将其传入系统，这种设定方式容易出现人为错误且由于张力的设定值完全依赖个人经验来确定，导致张力设定值不科学，张力控制精度低，易造成控制紊乱和产品质量不符。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种科学准确的带钢自动张力设定系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：带钢自动张力设定系统，包括参数采集单元、数据存储单元、数据选择单元及张力控制单元，参数采集单元及数据存储单元分别与数据选择单元相连，数据选择单元又与张力控制单元相连；

参数采集单元用于采集带钢的参数数值；

数据存储单元用于存储张力设定表；

数据选择单元用于利用参数数值在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；

张力控制单元用于连接电机直流传动系统，利用选定的张力设定值对电机进行实际张力控制。

所述张力设定表是预先存储在数据存储单元的，根据不同参数的带钢进行张力设定值的科学验证细化，将细化后的张力设定值在PLC程序中设计产生的固定的张力设定表。

当带钢参数数值被传至数据选择单元时，系统结合数据存储单元的张力设定表自动调用带钢参数相对应的张力设定值。

具体的，参数为带钢的钢种、厚度或宽度中的至少一种。

进一步的，参数采集单元与HMI系统相连。

优选的，参数采集单元包括参数测量模块。

具体的，张力设定表是根据不同参数的带钢进行张力设定值的验证细化后得到的。

本发明的另外一个技术方案是：带钢自动张力设定方法，包括以下步骤：

s1.系统获取带钢的参数数值；

s2.根据参数数值在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；

s3.根据选定的张力设定值对电机进行张力控制。

具体的，步骤s2中的张力设定表是根据不同参数的带钢进行张力设定值的验证细化后存储在系统中的。

具体的，步骤s1中参数为带钢的钢种、厚度或宽度中的至少一种。

作为上述技术方案的优选方案，步骤s1中带钢的参数数值由用户输入系统。

本发明的有益效果是：本方法能够自动科学地选取张力设定值，避免人为错误设定张力设定值，细化产品张力设定值，提高张力控制精度，极大提高产品机械性能和板型质量，节约成本。本发明适用于恒张力控制系统。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明实施例的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。

如图1，带钢自动张力设定系统，包括参数采集单元、数据存储单元、数据选择单元及张力控制单元，参数采集单元及数据存储单元分别与数据选择单元相连，数据选择单元又与张力控制单元相连；参数采集单元用于采集带钢的参数数值；数据存储单元用于存储张力设定表；数据选择单元用于利用参数数值在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；张力控制单元用于连接电机直流传动系统，利用选定的张力设定值对电机进行实际张力控制。

本发明为解决其技术问题所采用的另一个技术方案是：带钢自动张力设定方法，包括以下步骤：系统先获取带钢的参数数值；而后根据参数数值在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；进而根据选定的张力设定值对电机进行张力控制。

实施例

本例的带钢自动张力设定系统中所采集的参数为带钢的钢种、厚度及宽度。

由于细化后的张力设定表中的张力设定值非常多，且为了能够合理科学地制定张力设定表，跟踪各种规格的带钢轧制数据，以带钢规格的3个参数为3个坐标X、Y、Z为依据，制定出科学有效的张力参考模型，在程序中形成一个立体坐标区域，3个坐标与张力设定表中的张力设定值进行细化整合；将整合后的程序进行调试，达到自动调用张力设定值的目的，使数据选择单元能够直接调用。此外，可以跟踪经过使用带钢自动张力设定系统或方法的产品的质量，以不断完善优化张力设定表。

参数采集单元与HMI系统相连，工作人员能够通过HMI系统实现人为输入参数数值而增强人为控制性。此外，参数采集单元包括参数测量模块，通过参数测量模块测定带钢的参数数值，如宽度数值，并通过参数采集单元采集宽度数值。数据存储单元中存储细化后的张力设定表。数据选择单元自动根据带钢规格值(钢种、厚度、宽度)在张力设定表中选择相应的张力设定值，而后将张力设定值传至张力控制单元，张力控制单元与电机直流传动系统相连。由于张力设定值的应用是分为开卷机到入口张力辊、入口张力辊到机架工作辊、机架工作辊到出口张力辊、出口张力辊到卷取机4段，因此张力控制单元对4段张力设定值计算得到电机力矩给定值，将给定值运用到电机直流传动系统。张力控制单元将自动选定的4段张力设定值分别分配给开卷机、入口张力辊、出口张力辊、卷取机的张力控制模块，实现对机组的张力控制。

如图2，本例的带钢自动张力设定方法，具体步骤如下：

s1.通过HMI系统向系统输入带钢钢种、厚度值及宽度值；

s2.根据钢种、厚度值及宽度值，在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；

s3.根据选定的张力设定值对电机进行张力控制。

由于张力设定表是预先存储在系统中的，为了便于及时获取数据，可以以带钢的至少一个参数为参考坐标预先制作多种张力设定表，如以带钢的钢种为X坐标的张力设定表，或以带钢的厚度值及宽度值为X、Y坐标的张力设定表，又或是以带钢的钢种、厚度值及宽度值为X、Y、Z坐标的张力设定表，或者其他类似单一或组合坐标的张力设定表。这样便于系统在获取到带钢的参数数值后能够及时在系统张力设定表中查找并调用相应的张力设定值。

本发明的技术方案能够有效地杜绝人为失误和张力设定值的不科学性，完全由各个单元进行自动控制，提高产品质量的稳定性。

Claims (9)

1.带钢自动张力设定系统，其特征在于，包括参数采集单元、数据存储单元、数据选择单元及张力控制单元，参数采集单元及数据存储单元分别与数据选择单元相连，数据选择单元又与张力控制单元相连；

参数采集单元用于采集带钢的参数数值；

数据存储单元用于存储张力设定表；

数据选择单元用于利用参数数值在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；

张力控制单元用于连接电机直流传动系统，利用选定的张力设定值对电机进行实际张力控制，张力设定值的应用是分为开卷机到入口张力辊、入口张力辊到机架工作辊、机架工作辊到出口张力辊、出口张力辊到卷取机4段，张力控制单元对4段张力设定值计算得到电机力矩给定值，将给定值运用到电机直流传动系统，张力控制单元将自动选定的4段张力设定值分别分配给开卷机、入口张力辊、出口张力辊、卷取机的张力控制模块，实现对机组的张力控制。

2.如权利要求1所述的带钢自动张力设定系统，其特征在于，参数为带钢的钢种、厚度或宽度中的至少一种。

3.如权利要求1所述的带钢自动张力设定系统，其特征在于，参数采集单元与HMI系统相连。

4.如权利要求1所述的带钢自动张力设定系统，其特征在于，参数采集单元包括参数测量模块。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的带钢自动张力设定系统，其特征在于，张力设定表是根据不同参数的带钢进行张力设定值的验证细化后得到的。

6.带钢自动张力设定方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1.系统获取带钢的参数数值；

s2.根据参数数值在张力设定表中自动选定相应的张力设定值；

s3.根据选定的张力设定值对电机进行张力控制，具体的，所述张力设定值的应用是分为开卷机到入口张力辊、入口张力辊到机架工作辊、机架工作辊到出口张力辊、出口张力辊到卷取机4段，张力控制单元对4段张力设定值计算得到电机力矩给定值，将给定值运用到电机直流传动系统，张力控制单元将自动选定的4段张力设定值分别分配给开卷机、入口张力辊、出口张力辊、卷取机的张力控制模块，实现对机组的张力控制。

7.如权利要求6所述的带钢自动张力设定方法，其特征在于，步骤s2中的张力设定表是根据不同参数的带钢进行张力设定值的验证细化后存储在系统中的。

8.如权利要求6所述的带钢自动张力设定方法，其特征在于，步骤s1中参数为带钢的钢种、厚度或宽度中的至少一种。

9.如权利要求6或7或8所述的带钢自动张力设定方法，其特征在于，步骤s1中带钢的参数数值由用户输入系统。