CN104307889A - 光整机控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高带钢轧制质量的光整机控制方法，属于冶金生产领域；采用主轧制力控制+位置偏差控制方式控制光整机在轧制阶段的运行，通过控制操作侧液压缸和传动侧液压缸内的液压杆的伸缩量，进而控制带钢轧制后两侧的厚度差。由于主轧制力控制+位置偏差控制方式中的位置偏差控制所控制的量为液压杆的伸缩量，因此其由于带钢来料所引起的波动比采用轧制力偏差控制时更加稳定，不容易产生光整花现象；最终提高带钢轧制质量。

Description

光整机控制方法
技术领域
本发明涉及冶金生产领域，尤其涉及一种光整机控制方法。
背景技术
光整机是热镀锌机组重要的单体设备，主要作用是对带钢表面进行处理，光整机的传统控制是恒轧制力和恒延伸率控制，这两种控制方式，最终控制光整机的主轧制力。光整机在投用时分为两大阶段，即投用阶段和控制阶段；在投用阶段，即工作轮接触带钢轧制前采用单独的位置控制(不带位置偏差控制)；在控制阶段，即工作辊接触带钢后采用主轧制力控制+轧制力偏差控制。但是在投用阶段，光整机两边的位置不会保证完全同时水平上移或者由于上辊平衡度发生倾斜等情况时，容易造成工作轮有一边先接触带钢，导致带钢一边出现轧皱；对付此种情况，目前采取的操作需要调整轧制力的偏差进行控制。另外，在轧制过程中有时由于带钢来料的波动，光整机在轧制的过程中常常会出现轧制浪形的情况；在采用主轧制力控制+轧制力偏差控制方式时，需要调整操作侧或者传动侧的力，但是由于材质或者是来料出现板厚波动变化频繁等情况，容易导致轧制力偏差波动厉害，其最终的结果就是在带钢表面上出现痕迹或者纹路，这种情况一般也叫光整花的质量缺陷，严重影响带钢轧制质量。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种提高带钢轧制质量的光整机控制方法。
1、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：光整机控制方法，包括投用阶段和控制阶段，其特征在于：在控制阶段采用主轧制力控制+位置偏差控制；所述主轧制力控制+位置偏差控制的具体步骤为：
A：设置主轧制力的设定值F，设置位置偏差的设定值α；
B：采集传动侧液压杆的伸缩量和操作侧液压杆伸缩量；由传动侧液压杆的伸缩量-操作侧液压杆伸缩量，得到的结果即为位置偏差的实时值β；将设定值α-实时值β，得到的结果为差值γ；
C：使传动侧液压杆伸长γ/2的量；使操作侧液压杆缩短γ/2的量；
D：采集传动侧轧制力f1和操作侧轧制力f2，
当f1+f2＝F时，不做任何调整，结束步骤D；
当f1+f2>F时，将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时缩短相同的量，然后重复D步骤；
当f1+f2<F时，将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时伸长相同的量，然后重复D步骤；
E：重复B至E步骤。
进一步的是：所述位置偏差的设定值的设置范围为±1.5mm。
进一步的是：在投用阶段采用位置控制+位置偏差控制。
进一步的是：在投用阶段设置主轧制力为30吨；在投用阶段结束进入控制阶段后，主轧制力从30吨成阶梯增加到带钢要求值。
进一步的是：所述带钢要求值的范围为120吨～280吨。
进一步的是：所述主轧制力从30吨增加到带钢要求值的过程中每阶梯主轧制力增加10吨。
本发明的有益效果是：通过采用主轧制力控制+位置偏差控制方式，由于位置偏差控制相对轧制力偏差控制而言受来料波动的影响更小，因此可降低因为来料波动而容易引起的带钢轧制质量低的问题，最终减少光整花的出现，提高带钢质量。
附图说明
图1为带钢轧制的结构示意图；
图中标记为：牌坊1、上支撑辊2、上工作辊3、下工作辊4、下支撑辊5、操作侧液压缸6、传动侧液压缸7、带钢8、主轧制力的设定值F、传动侧轧制力f1、操作侧轧制力f2、位置偏差的设定值α、位置偏差的实时值β、差值γ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明所述的光整机控制方法，包括投用阶段和控制阶段；在控制阶段采用主轧制力控制+位置偏差控制；所述主轧制力控制+位置偏差控制的具体步骤为：
A：设置主轧制力的设定值F，设置位置偏差的设定值α；
B：采集传动侧液压杆的伸缩量和操作侧液压杆伸缩量；由传动侧液压杆的伸缩量-操作侧液压杆伸缩量，得到的结果即为位置偏差的实时值β；将设定值α-实时值β，得到的结果为差值γ；
C：使传动侧液压杆伸长γ/2的量；使操作侧液压杆缩短γ/2的量；
D：采集传动侧轧制力f1和操作侧轧制力f2，
当f1+f2＝F时，不做任何调整，结束步骤D；
当f1+f2>F时，将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时缩短相同的量，然后重复D步骤；
当f1+f2<F时，将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时伸长相同的量，然后重复D步骤；
E：重复B至E步骤。
其中步骤A需要人工操作进行设定，而步骤B至步骤E为系统自动控制，其采用常规的PID控制系统即可实现。当然，在光整机运行过程中，操作者可根据实际情况随时更改主轧制力的设定值F和位置偏差的设定值α的大小。
其中，在步骤D中，可能需要将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时伸长或者同时缩短“相同的量”，而这个“相同的量”通常为控制系统采集液压杆伸长量变化的最小值，即采集液压杆伸长量的精度。如，当系统采集液压杆伸长量的精度为0.05mm时，步骤D中当需要同时伸长或者缩短传动侧液压杆和传动侧液压杆时，即可同时伸长或者同时缩短0.05mm。再有，所谓当f1+f2＝F时，不做任何调整，结束步骤D；并不要求f1+f2与F绝对相等，只要f1+f2与F的差值在允许的范围内或者在系统无法检测以及无法调整的范围内时，即认为f1+f2＝F；所谓无法调整的情况，如当f1+f2略微大于F时，即使将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时缩短最小的能够检测到的量以后，也将会造成f1+f2又略微小于F的情况，这样必然导致系统反复调整，不断的伸长或者缩短液压杆的情况，而这样的情况是不希望发生的。
本发明中的主轧制力控制+位置偏差控制相对现有技术中采用主轧制力控制+轧制力偏差控制而言，其主轧制力控制同现有技术相同，因此不做详述。而位置偏差控制，指的是通过控制传动侧液压缸7和操作侧液压缸6中的传动侧液压杆的伸缩量与操作侧液压杆伸缩量之间的差值来实现控制；通过液压杆伸缩量的不同引起下支撑辊5发生倾斜，使下工作辊4与上工作辊3之间的两侧存在厚度差值。由于位置偏差的控制量是液压杆的伸缩量，其对带钢两侧厚度差值的控制为直接控制，而轧制力偏差则时通过控制轧制力间接控制带钢两侧厚度差值，因此采用位置偏差控制相对轧制力偏差控制而言其受到来料波动的影响更小，更能保证轧制后的带钢两侧的厚度差，同时降低产生光整花的现象。在现有技术中，已经有在液压缸内设置位置传感器，进行对液压杆伸缩量的数据采集；因此，本发明可直接利用采集到的值进行后续控制即可。
另外，本发明所述的主轧制力控制+位置偏差控制还可以和主轧制力控制+轧制力偏差控制同时设置在同一控制系统内部，具体选择哪一种控制方式进行控制可以由操作者根据来料情况、或者根据带钢8轧制后的情况进行选择。如，当带钢8来料的厚度偏差波动较大或者采用主轧制力控制+轧制力偏差控制时带钢8轧制后出现较多的光整花时，可考虑采用主轧制力控制+位置偏差控制方式。至于两种控制方式之间的切换可采用任何方式，如在通过在光整机控制系统界面上设置切换按钮，直接通过按动按钮进行切换即可。
另外，由于通常用于安装光整机上半部分的牌坊1容易出现倾斜，导致光整机上工作辊3的平衡度发生倾斜；而为了保证上工作辊3和下工作辊4之间保持尽量的平行状态，即保证最终光整后的带钢两侧的厚度差在要求内，因此在设置操作侧和传动侧之间的位置偏差设定值时需要考虑光整机上辊平衡度造成的位置倾斜情况。如希望最终轧制出的带钢两侧的厚度差为0.5mm时，当上支撑辊2没有发生倾斜时，可设置位置偏差设定值范围为0.5mm；而如果牌坊1的位置发生倾斜，如导致上支撑辊2的传动侧比操作侧高出0.2mm，此时在设置位置偏差的范围时，需要考虑高出的0.2mm，此时具体的位置偏差范围应当设置为0.7mm，即0.2mm加上0.5mm。当然，考虑到位置偏差值的设定范围一般较小，通常在不考虑牌坊1位置倾斜的情况下允许偏差值的设定范围在±1.5mm内。
另外，本发明还可以在投用阶段采用位置控制+位置偏差控制进行控制，在设定位置偏差设定值α时，可根据上支撑辊2的倾斜情况进行设定，可避免仅采用位置控制时容易造成工作轮有一边先接触带钢8而导致带钢8一边出现轧皱的情况。其中位置控制为现有技术，而位置偏差控制与控制阶段中采用的位置偏差控制原理相同。
下面按照采取主轧制力控制+位置偏差控制方式时光整机的投用过程进行进一步说明：
首先，启动光整机并进入投用阶段，设置光整机的主轧制力为30吨，同时启用位置偏差控制，采用位置控制+位置偏差控制调整光整机下工作辊4的位置，以便使工作辊两侧同时接触带钢，避免出现轧皱情况。之所以起始时设置主轧制力为30吨，是为了方便光整机从投用阶段的位置控制方式转换到控制阶段的主轧制力控制方式，同时还可以减少波动情况。
在光整机投用阶段结束后，进入控制阶段，此时主轧制力从30吨成阶梯增加到带钢要求值；所谓带钢要求值，指的是根据带钢材料的不同，或者轧制厚度的不同，需要设置不同的主轧制力；通常带钢要求值的范围在120吨至280吨之间。而所谓主轧制力从30吨成阶梯增加到带钢要求值，指的是，主轧制力缓慢的呈梯度的从30吨增加到带钢需求值。如主轧制力在每阶梯增加10吨，既主轧制力按照30吨、40吨、50吨……的大小增加，直到增加到带钢需求值为止。
当主轧制力达到带钢需求值后，选择主轧制力控制+位置偏差控制方式，同时设置位置偏差范围。之后光整机进入正常轧制过程。当然在设置位置偏差范围时，可能需要考虑上工作辊的位置倾斜情况。
之后，在轧制过程中，还可根据来料的变化情况，或者根据带钢轧制后的情况，调整相应主轧制力的设定值F和位置偏差的设定值α的大小；当然也可以根据情况在主轧制力控制+位置偏差控制方式和主轧制力控制+轧制力偏差控制方式之间进行切换。

Claims (6)

1.光整机控制方法，包括投用阶段和控制阶段，其特征在于：在控制阶段采用主轧制力控制+位置偏差控制；所述主轧制力控制+位置偏差控制的具体步骤为：
A：设置主轧制力的设定值F，设置位置偏差的设定值α；
B：采集传动侧液压杆的伸缩量和操作侧液压杆伸缩量；由传动侧液压杆的伸缩量-操作侧液压杆伸缩量，得到的结果即为位置偏差的实时值β；将设定值α-实时值β，得到的结果为差值γ；
C：使传动侧液压杆伸长γ/2的量；使操作侧液压杆缩短γ/2的量；
D：采集传动侧轧制力f1和操作侧轧制力f2，
当f1+f2＝F时，不做任何调整，结束步骤D；
当f1+f2>F时，将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时缩短相同的量，然后重复D步骤；
当f1+f2<F时，将传动侧液压杆和传动侧液压杆同时伸长相同的量，然后重复D步骤；
E：重复B至E步骤。
2.如权利要求1所述的光整机控制方法，其特征在于：所述位置偏差的设定值α的设置范围为±1.5mm。
3.如权利要求1所述的光整机控制方法，其特征在于：在投用阶段采用位置控制+位置偏差控制。
4.如权利要1所述的光整机控制方法，其特征在于：在投用阶段设置主轧制力为30吨；在投用阶段结束进入控制阶段后，主轧制力从30吨成阶梯增加到带钢要求值。
5.如权利要求4所述的光整机控制方法，其特征在于：所述带钢要求值的范围为120吨～280吨。
6.如权利要求4或5所述的光整机控制方法，其特征在于：所述主轧制力从30吨增加到带钢要求值的过程中每阶梯主轧制力增加10吨。
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