CN103472862A

CN103472862A - 一种开卷机涨径力动态调整方法

Info

Publication number: CN103472862A
Application number: CN2013104079408A
Authority: CN
Inventors: 高恩运; 宗旭; 杜德印; 李志强; 郑昊; 许春田; 韩克鸿; 高健; 商融
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: CN103472862B

Abstract

本发明提供一种开卷机涨径力动态调整方法，根据以往带钢卷径参数、机组张力参数，总结形成涨径力与卷径、机组张力数据曲线，并编制PLC控制程序。一级计算机以卷径剩至750mm为压力调整临界点，开始压力调整。将开卷机卷筒涨缩液压系统减压回路中设置比例减压阀，利用一级计算机中涨紧力参数及机组PLC中的控制程序，对比例减压阀进行压力远程控制，并与压力传感器实现闭环调节和实时控制。本发明通过比例减压阀来控制涨紧力，实现涨径压力随钢卷外径变化而动态变化，系统运行平稳，压力调整完全可满足设计要求，可有效减少带钢表面擦伤缺陷，提高产品的质量合格率。

Description

一种开卷机涨径力动态调整方法

技术领域

本发明属于轧钢工艺领域，尤其涉及一种用于冷轧开卷机涨径力的动态调整方法。

背景技术

在冷轧带钢生产工艺的平整工序中，开卷机是生产过程的重要设备之一。通过开卷机卷筒的缩径、涨径操作，实现钢卷展开上料及带钢平整，卷筒的涨缩由涨缩液压缸驱动轴套轴向前后移动，通过棱锥套斜面使扇形板沿径向移动，从而实现卷筒涨缩。开卷机涨径力大小由涨紧力液压控制回路中手动减压阀控制，通过手动调整减压阀出口压力大小，从而控制涨径力大小。开卷机卷筒涨径压力对带钢生产尤为重要，如果涨径缸的压力过低，则无法保证卷筒涨紧钢卷，钢卷易产生塔形、打滑及带钢擦伤现象。如果涨径缸的压力过高，不但会产生拉杆断裂等设备事故，同样会对钢卷产生质量缺陷。

钢卷在开卷机生产过程中，钢卷直径由大逐渐减小，在直径减小过程中，开卷张力恒定，钢卷层与层之间产生的摩擦力随之降低，开卷卷筒受到的径向力随之减小，当钢卷在卷筒剩余圈数30圈左右时，卷筒涨径径向力大于钢卷承受力，钢卷产生错层现象，此时带钢产生横向锯齿形状的擦伤条纹；当剩余圈数接近两圈时，无法抵抗卷筒径向力，卷筒涨径力释放，钢卷由于受卷筒涨径过程影响，剩余带钢产生破碎现象。所以在生产过程中对于开卷张力不同的钢卷所需涨径压力是不同的。同时对于卷径的变化，所需的压力均是不同的，需要可调控制。由于目前开卷机涨紧力均由手动减压阀控制，不能随钢卷直径大小等参数连续变化，在生产过程中易发生拉杆断裂等机械故障，并产生大量带钢质量缺陷，制约了产品的成材率。

发明内容

本发明旨在提供一种可根据钢卷厚度、外径参数，通过比例减压阀来控制涨紧力，从而实现涨径压力随钢卷外径变化而动态变化，减少带钢表面缺陷的开卷机涨径力动态调整方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种开卷机涨径力动态调整方法，包括一级计算机、二级计算机和机组PLC，其特征在于，具体方法为：

1、根据以往带钢卷径参数、机组张力参数，总结形成涨径力与卷径、机组张力数据曲线，并编制为机组PLC控制程序。

2、二级计算机下发带钢数据后，一级计算机根据开卷张力选择对应的曲线，不同张力的钢卷对应不同的初始涨径力，以卷径剩至750mm为压力调整临界点，开始压力调整，并按参数变化进行涨径力动态调整。

3、将开卷机卷筒涨缩液压系统减压回路中的手动先导式减压阀改为三通比例减压阀；利用一级计算机中涨紧力参数及机组PLC中的控制程序，对比例减压阀进行压力远程控制，并与压力传感器实现闭环调节。

当通过机组PLC中的PID控制器采用比例积分微分控制器的组合来调节比例减压阀所在液压回路的压力动态响应特性时，将比例减压阀放大器中的斜坡信号去除；如系统采用闭环控制，则对压力偏差划定死区范围，减少比例压力控制系统的调整频率，设定0.1-0.5MPa的压力波动容限，在此偏差范围内可以认为压力不需要调整，改善回路压力的动静态特性。

4、机组初运行时，开卷涨径压力设定为100-120bar；机组运转过程中，开卷传动实际计算开卷卷径实际值，当到达设定值750mm时，主令发给机组PLC一个控制信号，机组PLC通过比例减压阀板给出一个模拟量输出值，比例减压阀根据不同厚度规格在45-60bar之间逐步降低，实现实时调整。

本发明的有益效果为：

本发明根据钢卷厚度、外径等参数，通过比例减压阀来控制涨紧力，实现涨径压力随钢卷外径变化而动态变化，系统运行平稳，压力调整完全可满足设计要求，可有效减少带钢表面擦伤缺陷，提高产品的质量合格率。

附图说明

图1是不同张力条件下的压力-卷径对应关系曲线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

本发明开卷机涨径力动态调整方法，主要是利用原有的一级计算机、二级计算机和机组PLC，并将开卷机卷筒涨缩液压系统减压回路中的手动先导式减压阀改为三通比例减压阀，利用比例减压阀来控制涨紧力，实现涨径压力随钢卷外径变化而动态变化。具体方法为：

1、根据以往带钢卷径参数、机组张力参数，总结形成涨径力与卷径、机组张力数据曲线，并将各参数控制关系编制为机组PLC控制程序。其钢卷厚度与开卷张力对应参数表为：

厚度 mm	开卷张力 kN	厚度 mm	开卷张力 kN
				0.3～0.6	20～25	＞0.6～≤0.8	＞25～≤30
＞0.8～≤1.0	＞30～≤35	＞1.0～≤1.2	＞35～≤40
				＞1.2～≤1.5	＞40～≤45	＞1.5～≤1.7	＞45～≤50
＞1.7～≤2.0	＞50～≤55	＞2.0～≤2.5	＞55～≤60
				＞2.5～≤3.0	＞60～≤65

2、根据测试，不同张力的钢卷初始涨径压力是不同，当卷径剩至750mm时，易出现擦伤缺陷。因此，二级计算机下发带钢数据后，一级计算机根据开卷张力选择对应的曲线，不同张力的钢卷对应不同的初始涨径力，以卷径剩至750mm为压力调整临界点，开始压力调整，并按参数变化进行涨径力动态调整。其不同张力条件下的压力-卷径对应关系曲线如图1所示。

3、利用一级计算机中涨紧力参数及机组PLC中的控制程序，对比例减压阀进行压力远程控制，并与压力传感器实现闭环调节。

当通过机组PLC中的PID控制器采用比例积分微分控制器的组合来调节比例减压阀所在液压回路的压力动态响应特性时，将比例减压阀放大器中的斜坡信号去除；比例积分微分控制器的组合可以有效的减少系统的响应时间及超调量等动态特性，合适的PID参数可以提高系统响应速度，减少压力波动的超调量。如系统采用闭环控制，则对压力偏差划定死区范围，由于系统存在压力波动，为了减少比例压力控制系统的调整频率，可以设定0.1-0.5MPa的压力波动容限，在此偏差范围内可以认为压力不需要调整，提高系统到达稳态时的偏差，改善回路压力的动静态特性。

4、机组初运行时，开卷涨径压力设定为某一最大值，一般可设定为100-120bar。机组运转过程中，开卷传动实际计算开卷卷径实际值，当到达某一设定值时，为保证卷筒上剩余钢卷不会因为涨径力过大而发生层移划伤，根据板厚材质等数据设定750mm，主令发给机组PLC一个控制信号，机组PLC通过比例减压阀板给出一个模拟量输出值，比例减压阀逐步调整压力值，即根据不同规格在45-60bar之间进行调整，实现实时调整控制的目的。

Claims

1.一种开卷机涨径力动态调整方法，包括一级计算机、二级计算机和机组PLC，其特征在于，具体方法为：

（1）、根据以往带钢卷径参数、机组张力参数，总结形成涨径力与卷径、机组张力数据曲线，并编制为机组PLC控制程序；

（2）、二级计算机下发带钢数据后，一级计算机根据开卷张力选择对应的曲线，不同张力的钢卷对应不同的初始涨径力，以卷径剩至750mm为压力调整临界点，开始压力调整，并按参数变化进行涨径力动态调整；

（3）、将开卷机卷筒涨缩液压系统减压回路中的手动先导式减压阀改为三通比例减压阀；利用一级计算机中涨紧力参数及机组PLC中的控制程序，对比例减压阀进行压力远程控制，并与压力传感器实现闭环调节；

当通过机组PLC中的PID控制器采用比例积分微分控制器的组合来调节比例减压阀所在液压回路的压力动态响应特性时，将比例减压阀放大器中的斜坡信号去除；如系统采用闭环控制，则对压力偏差划定死区范围，减少比例压力控制系统的调整频率，设定0.1-0.5MPa的压力波动容限，在此偏差范围内可以认为压力不需要调整，改善回路压力的动静态特性；

（4）、机组初运行时，开卷涨径压力设定为100-120bar；机组运转过程中，开卷传动实际计算开卷卷径实际值，当到达设定值750mm时，主令发给机组PLC一个控制信号，机组PLC通过比例减压阀板给出一个模拟量输出值，比例减压阀根据不同厚度规格在45-60bar之间逐步降低，实现实时调整。