CN104762633A - 一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法，属于金属冶金酸洗技术领域。技术方案是：将焊缝进入酸槽后的速度设定值传入线协调控制LCO中，利用物料跟踪MTR中针对焊缝在酸洗段的定位，向MRG主谐波发生器发送酸洗段的运行模式及速度设定值，MRG根据LCO发来的相关信息，计算酸洗段的相关参数，控制酸洗段所有传动电机按照MRG的参数设定值运行，从而达到焊缝进入酸槽后自动降速。同理，再通过MTR对焊缝定位，当焊缝离开酸槽时LCO恢复焊缝进入酸槽前相关参数，MRG收到以上参数后恢复焊缝进入酸槽前的速度运行，达到升速控制，从而实现了酸轧联合机组板带焊缝入酸槽速度自动控制，降低了操作人员劳动强度，减少酸洗缺陷的产生，效益显著。

Description

一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法

技术领域

本发明涉及一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法，属于金属冶金酸洗技术领域。

背景技术

酸洗是冷轧的第一道处理工序，目前，常用的2180mm酸轧机组酸洗线酸洗工艺大多选用盐酸浅槽紊流酸洗，板带焊接设备采用激光焊机，在酸槽入口设有拉矫破鳞机，酸洗出口采用高精度转台式切边剪，配备相应活套大多机组的连续性生产。 酸洗质量的好坏直接影响成品的质量，尤其是带钢焊接处，带钢缺陷较多，本身质量较差，所以每当焊缝进入酸槽时，酸洗段必须降速，使焊缝能够充分酸洗，而焊缝的升降速操作仅通过操作人员的手动控制来实现，耗费较大的操作精力，若有不慎，则会导致酸洗缺陷的产生，经过统计，某冷轧厂因焊缝头尾酸洗不彻底，造成产品降级625吨/年，影响极大。

发明内容

本发明目的是提供一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法，采用酸轧联合机组板带焊缝入酸槽速度自动控制，实现机组焊缝酸洗的自动控制，降低操作人员劳动强度，减少酸洗缺陷的产生，解决背景技术存在的上述问题。

发明的技术方案是：

一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法，包含如下工艺步骤：

将焊缝进入酸槽后的速度设定值传入线协调控制LCO中；线协调控制LCO通过操作人员选择的功能以及输入的速度设定值，利用物料跟踪MTR中针对焊缝在酸洗段的定位，向主谐波发生器MRG发送酸洗段的运行模式及速度设定值，主谐波发生器MRG根据线协调控制LCO发来的信息，计算酸洗段的速度、加速度、加速度扭矩限幅，控制酸洗段所有传动电机按照主谐波发生器MRG的速度、加速度、加速度扭矩限幅设定值运行，使得焊缝进入酸槽后自动降速；

当焊缝离开酸槽时，线协调控制LCO恢复焊缝进入酸槽前速度、加速度、加速度扭矩限幅，主谐波发生器MRG收到以上参数后恢复焊缝进入酸槽前的速度运行，达到升速控制。

所述利用物料跟踪MTR中针对焊缝在酸洗段的定位，向主谐波发生器MRG发送酸洗段的运行模式及速度设定值，具体步骤如下：

首先，选择一个基准点，再根据此基准点来确定焊缝在以基准点计算出的区域中进行降速；其次，根据焊缝从焊机到酸槽的距离，确定在酸槽区域进行降速的具体位置；通过以上数据利用ANX0FB  Output Act/Next ID功能块，将焊缝进行定位；最后，将焊缝在此区域的实际位置信息，实时的通过共享内存GDM通讯传送给线协调控制LCO，线协调控制LCO向主谐波发生器MRG发送信息。

所述线协调控制LCO中速度设定值的产生：速度设定值通过在HMI上做出控制面板，操作人员根据带钢的厚度和钢种，在速度范围内更改速度设定值，酸洗段最大运行速度为270m/min，最小运行速度为30 m/min；或者通过选择“with”和“with out”来确定焊缝进入酸槽后是否自动减速。

线协调控制LCO主要是控制生产线总体运行情况的逻辑功能单元，分为酸洗入口（LN）、酸洗工艺段（LP）、酸洗出口段（LX）以及轧机段（LT），本发明应用在酸洗工艺段（LP）中，线协调控制LCO中速度设定值选择的原则是在所有设定值中选择速度设定值最小的为当前生产线的运行速度。通过MTR中对焊缝的准确定位，再通过以纠偏辊为基准点设定合理的区间后进行定位。

MRG为主谐波发生器，主要功能是根据速度设定值，计算出所辖区域内的传动电机按照相同的谐波加速，减速，恒速运行，是线协调控制LCO与传动系统的接口。还能够实现定位，张力控制等功能。线协调控制LCO所选模式有急停，快停，爬行，加速，恒速，穿带，甩尾，剪切等多种模式，操作工可根据操作台上按钮进行选择，线协调控制LCO内部也会根据相应的内部逻辑自动选择模式，MRG功能单元会根据LCO所选模式进行自动计算速度，加速度，扭矩限幅等值。

MRG通过通讯接收来自线协调控制LCO中的speed limitation功能单元中产生的速度设定值后，然后根据速度设定值计算所辖区域传动电机的速度、加速度，使生产线按照设定速度降速。

本发明为了实现焊缝通过酸槽的自动控制，在HMI（操作画面）上做出接口，操作人员可手动启用该功能，并且将焊缝进入酸槽后的速度设定值传入线协调控制LCO中。线协调控制LCO通过操作人员选择的功能以及输入的速度设定值，利用MTR（物料跟踪）中针对焊缝在酸洗段的定位向MRG（主谐波发生器）发送酸洗段的运行模式及速度设定值，MRG（主谐波发生器）根据线协调控制LCO发来的相关信息，计算酸洗段的速度，加速度，加速度扭矩限幅等相关参数，控制酸洗段所有传动电机按照MRG（主谐波发生器）的速度，加速度，加速度扭矩限幅等参数设定值运行，从而达到焊缝进入酸槽后自动降速。同理，再通过MTR对焊缝定位，当焊缝离开酸槽时线协调控制LCO恢复焊缝进入酸槽前速度，加速度，加速度扭矩限幅等相关参数，MRG（主谐波发生器）收到以上参数后恢复焊缝进入酸槽前的速度运行（达到升速控制）。

 本发明的积极效果：通过对板带焊缝入酸槽自动升降速控制，达到焊缝进入酸槽后自动降速，酸轧机组联合机组采用板带焊缝入酸槽速度自动控制，能够有效的避免带钢焊缝头尾酸洗缺陷的发生，能够降低操作人员劳动强度，达到品质增效。

附图说明

图1是本发明实施例控制系统流程图；

图2是本发明实施例HMI新增操作窗口。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的操作和控制系统做进一步说明。

一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法，包含如下工艺步骤：

将焊缝进入酸槽后的速度设定值传入线协调控制LCO中；线协调控制LCO通过操作人员选择的功能以及输入的速度设定值，利用物料跟踪MTR中针对焊缝在酸洗段的定位，向主谐波发生器MRG发送酸洗段的运行模式及速度设定值，主谐波发生器MRG根据线协调控制LCO发来的信息，计算酸洗段的速度、加速度、加速度扭矩限幅，控制酸洗段所有传动电机按照主谐波发生器MRG的速度、加速度、加速度扭矩限幅设定值运行，使得焊缝进入酸槽后自动降速；

当焊缝离开酸槽时，线协调控制LCO恢复焊缝进入酸槽前速度、加速度、加速度扭矩限幅，主谐波发生器MRG收到以上参数后恢复焊缝进入酸槽前的速度运行，达到升速控制。

所述利用物料跟踪MTR中针对焊缝在酸洗段的定位，向主谐波发生器MRG发送酸洗段的运行模式及速度设定值，具体步骤如下：

首先，选择一个基准点，再根据此基准点来确定焊缝在以基准点计算出的区域中进行降速；其次，根据焊缝从焊机到酸槽的距离，确定在酸槽区域进行降速的具体位置；通过以上数据利用ANX0FB  Output Act/Next ID功能块，将焊缝进行定位；最后，将焊缝在此区域的实际位置信息，实时的通过共享内存GDM通讯传送给线协调控制LCO，线协调控制LCO向主谐波发生器MRG发送信息。

所述线协调控制LCO中速度设定值的产生：速度设定值通过在HMI上做出控制面板，操作人员根据带钢的厚度和钢种，在速度范围内更改速度设定值，酸洗段最大运行速度为270m/min，最小运行速度为30 m/min；或者通过选择“with”和“with out”来确定焊缝进入酸槽后是否自动减速。

在实施例中，MTR（物料跟踪）中定位功能的实现

   （1）首先要选择一个基准点，再根据此基准点来确定焊缝在以基准点计算出的区域中进行降速。其次要了解焊缝从焊机到酸槽的距离以及根据工艺要求在酸槽的那部分区域进行降速。通过现场考察和工艺要求得出，焊缝进入1#酸槽开始降速，并完成降速，按照该速度运行至干燥风机后恢复生产线正常运行速度。所以基准点选择为在3#酸槽和漂洗槽之间的4#纠偏辊。焊缝从焊机焊接完成后，要经过1#纠偏辊，1#张力辊，入口活套，2#纠偏辊，3#纠偏辊，1#转向辊，2#张力辊，拉矫机，3#张力辊等设备，以上设备通过图纸和生产线运行中对带钢运行时距离的计算，得出从焊机开始，1#酸槽入口侧约为1072m，1#酸槽出口侧约为1089m，2#酸槽入口侧约为1108m，2#酸槽出口侧约为1124m，3#酸槽入口侧约为1143m，3#酸槽出口侧约为1160m，漂洗段全长为20m。

（2）通过以上数据，已经能够较为准确的将焊缝进行定位，利用ANX0FB  Output Act/Next ID功能块，针对焊缝进行定位，此功能块中的ACD管脚输入生产线从起点到4#纠偏辊的距离，B01管脚为从MTR01B  Material tracking中读取生产线带钢信息，此功能块可以通过ACD管脚中4#纠偏辊的距离可以计算出焊缝的实际位置，通过NXL输出焊缝距离4#纠偏辊的距离，经过之前的测量酸洗槽长度为117m，漂洗槽为20m，将焊缝在此区间的实际位置实时的通过GDM(共享内存)通讯将焊缝的位置信息传送给LCO。

在实施例中，LCO（线协调控制）中速度设定值的选择和控制生产线运行

（1）速度设定值的产生

速度设定值通过在HMI上做出控制面板，操作人员可根据带钢的厚度，钢种，以及自己的操作经验在速度范围内（酸洗段最大运行速度为270m/min，最小运行速度为30 m/min）更改速度设定值，也可以通过选择“with”和“with out”来确定焊缝进入酸槽后是否自动减速。

（2）线协调控制LCO确定速度设定值

LCO（线协调控制）主要是控制生产线总体运行情况的逻辑功能单元，分为酸洗入口（LN）、酸洗工艺段（LP）、酸洗出口段（LX）以及轧机段（LT），本项目应用在酸洗工艺段（LP）中，LCO中速度设定值选择的原则是在所有设定值中选择速度设定值最小的为当前生产线的运行速度。通过MTR中对焊缝的准确定位在通过以4#纠偏辊为基准点设定合理的区间后进行定位。

在实施例中，MRG按照线协调控制LCO设定速度运行

（1）MRG功能

MRG为主谐波发生器，主要功能是根据速度设定值，计算出所辖区域内的传动电机按照相同的谐波加速，减速，恒速运行，是LCO与传动系统的接口。还能够实现定位，张力控制等功能。LCO所选模式有急停，快停，爬行，加速，恒速，穿带，甩尾，剪切等多种模式，操作工可根据操作台上按钮进行选择，LCO内部也会根据相应的内部逻辑自动选择模式，MRG功能单元会根据LCO所选模式进行自动计算速度，加速度，扭矩限幅等值。

本项目在MRG_P（简称GP）中完成，GP控制主要有2#张力辊，3#张力辊，4#张力辊以及一些辅助的并且带有传动电机的压辊等。

    MRG控制结构为3#张力辊为酸洗工艺段的speed master（主速度），酸洗工艺段的张力主要通过在4#张力辊的速度设定值中增加△v，来建立酸洗工艺段的张力。2#张力辊则是通过机械的行星齿轮产生差动速度使拉矫机区域工作在张力模式和延展率模式。

（2）MRG速度产生与传动电机控制

MRG通过通讯接收来自LCO中的speed limitation功能单元中产生的速度设定值后，然后根据速度设定值计算所辖区域传动电机的速度，加速度等重要参数。使生产线按照设定速度降速。

    实施例一：当板带入酸槽前酸洗速度为200-220m/min（普通CQ板），操作人员通过在HMI新增操作窗口中选择“with”，启用该功能，输入速度值120m/min，该速度设定值传入LCO中。LCO通过操作人员选择的功能以及输入的速度设定值，利用MTR（物料跟踪）中针对焊缝在酸洗段的定位向MRG（主谐波发生器）发送酸洗段的运行模式及速度设定值，MRG（主谐波发生器）根据LCO（线协调）发来的相关信息，计算酸洗段的速度，加速度，加速度扭矩限幅等相关参数，控制酸洗段所有传动电机按照MRG（主谐波发生器）的速度，加速度，加速度扭矩限幅等参数设定值运行，从而达到焊缝进入酸槽后自动降速，达到速度值120m/min。当焊缝离开酸槽时，通过MTR对焊缝定位，LCO（线协调）恢复焊缝进入酸槽前速度200-220m/min，各项参数均恢复到焊缝进入酸槽前的速度运行（达到升速控制）。

    实施例二：当板带入酸槽前酸洗速度为180-200m/min（深冲钢），操作人员通过在HMI新增操作窗口中选择“with”，启用该功能，输入速度值100m/min，该速度设定值传入LCO中。LCO通过操作人员选择的功能以及输入的速度设定值，利用MTR（物料跟踪）中针对焊缝在酸洗段的定位向MRG（主谐波发生器）发送酸洗段的运行模式及速度设定值，MRG（主谐波发生器）根据线协调控制LCO发来的相关信息，计算酸洗段的速度，加速度，加速度扭矩限幅等相关参数，控制酸洗段所有传动电机按照MRG（主谐波发生器）的速度，加速度，加速度扭矩限幅等参数设定值运行，从而达到焊缝进入酸槽后自动降速，达到速度值100m/min。当焊缝离开酸槽时，通过MTR对焊缝定位，线协调控制LCO恢复焊缝进入酸槽前速度180-200m/min，各项参数均恢复到焊缝进入酸槽前的速度运行（达到升速控制）。

实施例三：当板带入酸槽前酸洗速度为160-180m/min（高强钢），操作人员通过在HMI新增操作窗口中选择“with”，启用该功能，输入速度值80m/min，该速度设定值传入LCO中。LCO通过操作人员选择的功能以及输入的速度设定值，利用MTR（物料跟踪）中针对焊缝在酸洗段的定位向MRG（主谐波发生器）发送酸洗段的运行模式及速度设定值，MRG（主谐波发生器）根据LCO（线协调控制）发来的相关信息，计算酸洗段的速度，加速度，加速度扭矩限幅等相关参数，控制酸洗段所有传动电机按照MRG（主谐波发生器）的速度，加速度，加速度扭矩限幅等参数设定值运行，从而达到焊缝进入酸槽后自动降速，达到速度值80m/min。当焊缝离开酸槽时，通过MTR对焊缝定位，LCO（线协调控制）恢复焊缝进入酸槽前速度160-180m/minm/min，各项参数均恢复到焊缝进入酸槽前的速度运行（达到升速控制）。

使用本发明，因焊缝头尾酸洗不彻底造成产品降级量减少到了20吨/年之内，效益可观。酸轧机组联合机组采用板带焊缝入酸槽速度自动控制，能够有效避免因操作人员手动调节速度带来的误差，进而能够有效的避免带钢焊缝头尾酸洗缺陷的发生，能够降低操作人员劳动强度，达到品质增效。

Claims (2)

1.一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法，其特征在于包含如下工艺步骤：

将焊缝进入酸槽后的速度设定值传入线协调控制LCO中；线协调控制LCO通过操作人员选择的功能以及输入的速度设定值，利用物料跟踪MTR中针对焊缝在酸洗段的定位，向主谐波发生器MRG发送酸洗段的运行模式及速度设定值，主谐波发生器MRG根据线协调控制LCO发来的信息，计算酸洗段的速度、加速度、加速度扭矩限幅，控制酸洗段所有传动电机按照主谐波发生器MRG的速度、加速度、加速度扭矩限幅设定值运行，使得焊缝进入酸槽后自动降速；

当焊缝离开酸槽时，线协调控制LCO恢复焊缝进入酸槽前速度、加速度、加速度扭矩限幅，主谐波发生器MRG收到以上参数后恢复焊缝进入酸槽前的速度运行，达到升速控制。

2.根据权利要求1所述的一种板带焊缝入酸槽酸洗自动升降速控制方法，其特征在于所述利用物料跟踪MTR中针对焊缝在酸洗段的定位，向主谐波发生器MRG发送酸洗段的运行模式及速度设定值，具体步骤如下：

首先，选择一个基准点，再根据此基准点来确定焊缝在以基准点计算出的区域中进行降速；其次，根据焊缝从焊机到酸槽的距离，确定在酸槽区域进行降速的具体位置；通过以上数据利用ANX0FB  Output Act/Next ID功能块，将焊缝进行定位；最后，将焊缝在此区域的实际位置信息，实时的通过共享内存GDM通讯传送给线协调控制LCO，线协调控制LCO向主谐波发生器MRG发送信息。