CN104043685B - 一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法及其装置。该方法包括以下步骤：步骤一：带钢进入卷取机的夹送辊前，夹送辊执行位置控制；夹送辊的辊缝值为初始设定辊缝值GAP_设定；步骤二：带钢进入夹送辊，即咬钢瞬间，夹送辊进行位置控制同时辅助压力控制；步骤三：根据卷取机芯轴的张力情况，确定夹送辊后面的控制类型。该控制方法及其装置能有效防止带钢头部的撞击过大而造成损坏，并且保证带钢头部顺利通过夹送辊进入卷取机。

Description

一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法及其装置

技术领域

本发明涉及冶金工业技术领域，特别涉及一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法及其装置。

背景技术

卷取机夹送辊对成品钢卷的卷型控制影响非常大，夹送辊长期使用，会造成相关设备的磨损，也会加剧塔形卷的形成，增加了很大的后续处理工作，增加了成本。而设备的磨损与自动化控制的好坏也有相当大的关系，控制得当，会延缓设备的磨损，延长使用寿命，并能保证良好的卷型。夹送辊在带钢咬钢瞬间，带钢对加送辊的冲击比较大，此时对设备损坏也是比较大的。目前夹送辊的在咬钢时的控制为位置控制模式下，此时带钢对夹送辊的冲击造成辊缝的抬起，位置控制模式下夹送辊会强行进行压下动作，这样会给本身受很大冲击的压力继续增大，这加剧了设备的磨损，甚至造成夹送辊设备的损坏继而造成全线停产的严重后果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种通过位置控制加上压力控制同时作用能有效防止带钢头部的撞击过大而造成损坏，并且保证带钢头部顺利通过夹送辊进入卷取机的卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法及其装置。

本发明提供的一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法包括：

步骤一：带钢进入卷取机的夹送辊前，所述夹送辊执行位置控制；所述夹送辊的辊缝值为初始设定辊缝值GAP_设定；

步骤二：所述带钢进入夹送辊，即咬钢瞬间，所述夹送辊进行位置控制同时辅助压力控制；

步骤三：根据所述卷取机芯轴的张力情况，确定所述夹送辊后面的控制类型。

作为优选，所述夹送辊进行位置控制同时辅助压力控制包括：根据所述夹送辊实测压力值P_实测与压力设定常数A确定新的设定辊缝值GAP_设定；

当所述夹送辊实测压力值P_实测＜A时，所述初始设定辊缝值GAP_设定保持原有值不变；

当所述夹送辊实测压力值P_实测≥A时，此时测量获得的实测辊缝值GAP_实测作为新的设定辊缝值GAP_设定；此时所述夹送辊执行位置控制。

作为优选，所述根据所述卷取机芯轴的张力情况，确定所述夹送辊后面的控制类型包括：

当所述卷取机芯轴产生张力后，所述夹送辊结束位置控制开始压力控制；

当所述卷取机芯轴未产生张力，所述夹送辊继续步骤二所述的位置控制同时辅助压力控制。

作为优选，所述步骤一中的初始设定辊缝值GAP_设定为一个略小于所述带钢厚度的预设辊缝值。

作为优选，所述压力设定常数A的设定值为328kN。

本发明提供的一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制装置包括：

位置控制机构，调整所述夹送辊的辊缝值GAP；

辊缝值测量部件，测量所述夹送辊的辊缝值GAP；

压力控制模块，测量所述夹送辊之间的实测压力值P_实测；根据所述夹送辊实测压力值P_实测与压力设定常数A确定新的设定辊缝值GAP_设定；

张力控制模块，检测所述卷取机芯轴的张力情况，确定所述夹送辊后面的控制类型。

作为优选，所述位置控制机构包括：上夹送辊、下夹送辊、液压缸；

所述液压缸与上夹送辊固连；通过所述液压缸带动所述上夹送辊运动，进而改变所述上夹送辊和下夹送辊之间的间距。

作为优选，所述压力控制模块包括：

压力测量单元，测量所述夹送辊之间的实测压力值P_实测；

第一处理单元，当所述夹送辊实测压力值P_实测＜A时，所述夹送辊的初始设定辊缝值GAP_设定保持原有值不变；

当所述夹送辊实测压力值P_实测≥A时，此时所述辊缝值测量部件测量获得的实测辊缝值GAP_实测作为新的设定辊缝值GAP_设定。

作为优选，所述张力控制模块包括：

张力检测单元，检测所述卷取机芯轴的张力情况；

第二处理单元，当所述卷取机芯轴产生张力后，所述夹送辊结束位置控制开始压力控制；

当所述卷取机芯轴未产生张力，所述夹送辊继续步骤二所述的位置控制同时辅助压力控制。

本发明提供的一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法及其装置通过在位置控制模式下辅助压力控制，在带钢进入夹送辊的咬钢阶段，根据带钢对夹送辊压力的实际需要，实施夹送辊位置控制和压力控制同时控制的过程，夹送辊不会因带钢头部的撞击过大而造成损坏，并且保证带钢头部顺利通过夹送辊进入卷取机，减少了带钢无法正常咬入的问题，尽可能的避免带钢表面缺陷、带钢卷形缺陷及夹送辊过度磨损这些不利状况，减少了卷取过程的生产事故，保证了生产线连续稳定的生产。

附图说明

图1为本发明实施例提供的卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的卷取机的结构简图。

具体实施方式

本发明提供的一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法，包括以下步骤：

步骤一：带钢1进入卷取机的夹送辊前，夹送辊执行位置控制；夹送辊的辊缝值为初始设定辊缝值GAP_设定；卷取机夹送辊在带钢1进入之前执行位置控制，通过位置控制模块使夹送辊处于设定的初始设定辊缝值GAP_设定的位置，此初始设定辊缝值是根据带钢1厚度的变化而变化。

步骤二：带钢1进入夹送辊，即咬钢瞬间，夹送辊进行位置控制同时辅助压力控制。当带钢1进入夹送辊时，由于带钢1头部形状的不规则且速度快，对夹送辊冲击比较大，会造成夹送辊瞬间被撞击抬起，且夹送辊的压力会出现明显变化。此时，需要对夹送辊实测压力值P_实测与压力设定常数A进行对比确定新的设定辊缝值GAP_设定：

当夹送辊实测压力值P_实测＜A时，夹送辊的初始设定辊缝值GAP_设定保持原有值不变。

当夹送辊实测压力值P实测≥A时，此时夹送辊测量获得的实测辊缝值GAP实测作为新的设定辊缝值GAP设定；此时夹送辊执行位置控制，夹送辊处于位置控制模式下，夹送辊将实时按照辊缝设定值GAP_设定进行闭环控制。也就是在P_实测＜328kN，即便夹送辊辊缝GAP_实测大于GAP_设定，夹送辊也要进行关闭动作来保持原有的设定值；在P_实测≥328kN，GAP_{实 测}大于GAP_设定，此时会对GAP_设定进行重新更新，把此时的GAP_实测作为新的GAP_设定，夹送辊将按照此新的GAP_设定进行位置控制，即不会进行夹送辊的关闭动作来保持原有的辊缝设定。

步骤三：根据卷取机芯轴的张力情况，确定夹送辊后面的控制类型。

当卷取机芯轴产生张力后，夹送辊结束位置控制开始压力控制；开始压力控制时夹送辊与带钢1之间有一个压力值，此后的卷取过程中，夹送辊一直保持该压力值不变，直至带钢1卷取完成。

当卷取机芯轴未产生张力，夹送辊继续步骤二的位置控制加上压力控制同时作用的过程。带钢1通过夹送辊进入卷取机芯轴，实时判断芯轴是否建立张力，若没有建立张力，则夹送辊控制始终按照上面以位置控制为主加压力控制为辅来控制；若芯轴建立张力，则夹送辊不再进行位置控制，切换为压力控制，压力按照此时的压力进行控制保持恒定，直到此带钢卷取完毕，再切换到位置控制等待下一次卷钢。

其中，初始设定辊缝值GAP_设定为一个小于带钢1厚度的预设辊缝值。

其中，压力设定常数A的设定值为328kN。

本发明提供的一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制装置包括：

位置控制机构，调整夹送辊的辊缝值GAP。

辊缝值测量部件，测量夹送辊的辊缝值GAP。

压力控制模块，测量夹送辊之间的实测压力值P_实测；根据夹送辊实测压力值P_实测与压力设定常数A确定新的设定辊缝值GAP_设定。

张力控制模块，检测卷取机芯轴的张力情况，确定夹送辊后面的控制类型。

其中，卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法通过卷取机来实现。卷取机主要部件包括：上夹送辊3、下夹送辊2、液压缸4、助卷辊6、卷筒5；

上夹送辊3和下夹送辊2设置在卷筒5前端；上夹送辊3和下夹送辊2的主要作用是在带钢1头部咬钢阶段对带钢1施加一定的夹紧力，同时对其实施第一次弯曲变形，使其顺利进入助卷辊6和卷筒5之间的辊缝；在尾部卷取阶段对带钢1施加稳定的张力，以保证良好的卷形质量。

液压缸4与上夹送辊3固连；通过液压缸4带动上夹送辊3运动，进而改变上夹送辊3和下夹送辊2之间的间距；通过控制液压缸4来调节上夹送辊3上升或下降，以改变辊缝的大小，而下夹送辊2的位置是固定不动的。三个助卷辊6均匀布置在卷筒5的圆周外。

位置控制和压力控制通过液压缸4、上夹送辊3和下夹送辊2实现；液压缸4带动上夹送辊3运动继而改变上夹送辊3和下夹送辊2之间的辊缝值和夹送辊与带钢1间的压力值。调节辊缝有两种基本的工作方式，即位置控制和压力控制，位置控制用于带钢1进入卷取机以前，压力控制用于带钢1的头部咬入上夹送辊3和下夹送辊2之间的瞬间，夹送辊切换为压力控制，在带钢1咬入后的卷取过程中，夹送辊一直保持这种压力不变，直至带钢1卷取完毕。

其中，压力控制模块包括：

压力测量单元，测量夹送辊之间的实测压力值P_实测。

第一处理单元，当夹送辊实测压力值P_实测＜A时，夹送辊的初始设定辊缝值GAP_设定保持原有值不变。

当夹送辊实测压力值P_实测≥A时，此时辊缝值测量部件测量获得的实测辊缝值GAP_实测作为新的设定辊缝值GAP_设定。

其中，张力控制模块包括：

张力检测单元，检测卷取机芯轴的张力情况。

第二处理单元，当卷取机芯轴产生张力后，夹送辊结束位置控制开始压力控制。

当卷取机芯轴未产生张力，夹送辊继续步骤二中的位置控制同时辅助压力控制。

本发明提供的一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法及其装置通过在位置控制模式下辅助压力控制，在带钢1进入夹送辊的咬钢阶段，根据带钢1对夹送辊压力的实际需要，实施夹送辊位置控制和压力控制同时控制的过程，夹送辊不会因带钢1头部的撞击过大而造成损坏，并且保证带钢1头部顺利通过夹送辊进入卷取机，减少了带钢1无法正常咬入的问题，尽可能的避免带钢1表面缺陷、带钢1卷形缺陷及夹送辊过度磨损这些不利状况，减少了卷取过程的生产事故，保证了生产线连续稳定的生产。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制方法，其特征在于，包括：

步骤一：带钢(1)进入卷取机的夹送辊前，所述夹送辊执行位置控制；所述夹送辊的辊缝值为初始设定辊缝值GAP_设定；

步骤二：所述带钢(1)进入夹送辊，即咬钢瞬间，所述夹送辊进行位置控制同时辅助压力控制；即根据所述夹送辊实测压力值P_实测与压力设定常数A确定新的设定辊缝值GAP_设定；当所述夹送辊实测压力值P_实测＜A时，所述初始设定辊缝值GAP_设定保持原有值不变；当所述夹送辊实测压力值P_实测≥A时，此时测量获得的实测辊缝值GAP_实测作为新的设定辊缝值GAP_设定；此时所述夹送辊执行位置控制；

步骤三：根据所述卷取机芯轴的张力情况，确定所述夹送辊后面的控制类型。

2.根据权利要求1所述的咬钢瞬间控制方法，其特征在于，所述根据所述卷取机芯轴的张力情况，确定所述夹送辊后面的控制类型包括：

当所述卷取机芯轴产生张力后，所述夹送辊结束位置控制开始压力控制；

当所述卷取机芯轴未产生张力，所述夹送辊继续步骤二所述的位置控制同时辅助压力控制。

3.根据权利要求1所述的咬钢瞬间控制方法，其特征在于：

所述步骤一中的初始设定辊缝值GAP_设定为一个小于所述带钢(1)厚度的预设辊缝值。

4.根据权利要求1所述的咬钢瞬间控制方法，其特征在于：

所述压力设定常数A的设定值为328KN。

5.一种卷取机夹送辊咬钢瞬间控制装置，其特征在于，包括：

位置控制机构，调整所述夹送辊的辊缝值GAP；

辊缝值测量部件，测量所述夹送辊的辊缝值GAP；

压力控制模块，测量所述夹送辊之间的实测压力值P_实测；根据所述夹送辊实测压力值P_实测与压力设定常数A确定新的设定辊缝值GAP_设定；

张力控制模块，检测权利要求1所述咬钢瞬间控制方法的所述卷取机芯轴的张力情况，确定所述夹送辊后面的控制类型。

6.根据权利要求5所述的咬钢瞬间控制装置，其特征在于：

所述位置控制机构包括：上夹送辊(3)、下夹送辊(2)、液压缸(4)；

所述液压缸(4)与上夹送辊(3)固连；通过所述液压缸(4)带动所述上夹送辊(3)运动，进而改变所述上夹送辊(3)和下夹送辊(2)之间的间距。

7.根据权利要求5所述的咬钢瞬间控制装置，其特征在于，所述压力控制模块包括：

压力测量单元，测量所述夹送辊之间的实测压力值P_实测；

第一处理单元，当所述夹送辊实测压力值P_实测＜A时，所述夹送辊的初始设定辊缝值GAP_设定保持原有值不变；

当所述夹送辊实测压力值P_实测≥A时，此时所述辊缝值测量部件测量获得的实测辊缝值GAP_实测作为新的设定辊缝值GAP_设定。

8.根据权利要求5所述的咬钢瞬间控制装置，其特征在于，所述张力控制模块包括：

张力检测单元，检测所述卷取机芯轴的张力情况；

第二处理单元，当所述卷取机芯轴产生张力后，所述夹送辊结束位置控制开始压力控制；

当所述卷取机芯轴未产生张力，所述夹送辊继续步骤二所述的位置控制同时辅助压力控制。