CN105499277A - 一种轧机秒流量自动增益控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种轧机秒流量自动增益控制方法及装置。方法包括：检测轧机是否开启，当轧机开启时投入后馈自动增益控制模块工作，实时获取轧机速度及带钢厚度偏差，判定轧机速度是否达到30m/min以上，以及判定带钢厚度偏差是否达到15u以下。秒流量自动增益控制模块与后馈自动增益控制模块灵活控制。装置包括检测单元、第一控制单元、采集单元、判定单元、第二控制单元及修正单元。本发明提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置，提高了液压辊缝控制系统的控制精度，轧制出的硅钢成品厚度的标准差控制在0.4um以内、厚度偏差在5um内的合格率达到98％以上。

Description

一种轧机秒流量自动增益控制方法及装置

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种轧机秒流量自动增益控制方法及装置。

背景技术

金属的秒流量控制系统具备良好的控制性能，秒流量控制系统相对于被控系统以及测量原件保持相对的独立性，秒流量控制所基于的理论是：无论何时带材流入辊缝的体积同流出的体积相同。带材的体积计算是通过带钢横截面积乘以入口、出口厚度，即利用金属在轧制前后体积不变的原理来计算的。秒流量AGC(AutomaticGainControl，自动增益控制)控制是利用轧机入口和出口带材长度及带材入口厚度几个测量结果，计算出轧机出口的带材厚度，从而减少了测定出口厚度时所造成后馈滞后现象。秒流量AGC从轧机一开始就可以使带材达到要求的厚度，并可在轧制过程中保持带材厚度不变。一般在秒流量AGC投入时，前馈AGC、后馈AGC、史密斯AGC和张力监控AGC均不投入使用。从工业生产中的森吉米尔轧机实际轧制效果来看，秒流量AGC在厚度控制精度上优于前馈AGC和后馈AGC，但是秒流量AGC也存在因厚度高频波动引起一定的偏差的缺陷，导致HGC(HydraulicGapControl，液压辊缝控制)控制系统的控制精度低，轧制成品厚度标准差及厚度偏差合格率低。

发明内容

本发明实施例通过提供一种轧机秒流量自动增益控制方法及装置，解决了现有技术中轧制成品厚度标准差及厚度偏差合格率低的技术问题，通过调节后馈自动增益控制模块发出的后馈AGC控制信号及秒流量自动增益控制模块发出的秒流量AGC控制信号的的控制范围，将调节后的后馈AGC控制信号及秒流量AGC控制信号输入液压辊缝控制系统进行整合，通过液压辊缝控制系统对轧机进行控制，提高了成品的合格率。

本发明实施例提供了一种轧机秒流量自动增益控制方法，所述方法基于后馈自动增益控制模块、秒流量自动增益控制模块及液压辊缝控制系统进行，所述后馈自动增益控制模块及所述秒流量自动增益控制模块向所述液压辊缝控制系统输入控制信号，所述液压辊缝控制系统发出控制信号控制轧机运行，所述方法包括：

检测所述轧机是否开启；

当所述轧机开启时控制所述后馈自动增益控制模块投入工作，所述后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号输入所述液压辊缝控制系统；

实时获取轧机速度及带钢厚度偏差；

判定所述轧机速度是否达到30m/min以上，以及判定所述带钢厚度偏差是否达到15u以下；所述u为轧钢单位厚度偏差；

当所述轧机速度达到30m/min以上时，控制秒流量自动增益控制模块投入工作，所述秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号并输入所述液压辊缝控制系统，所述后馈AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述秒流量AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制；当所述带钢厚度偏差达到15u以下时，所述秒流量AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述后馈AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制。

进一步地，还包括：引入随时间呈递减变化的修正系数β，所述后馈AGC控制信号通过所述修正系数β修正处理后输入至所述液压辊缝控制系统；

引入修正系数1-β，所述秒流量AGC控制信号通过所述修正系数1-β修正处理后输入至所述液压辊缝控制系统；

所述β的取值范围为0≤β≤1。

进一步地，当所述轧机开启时，所述β的初始值设置为1。

进一步地，当所述轧机速度为30m/min时，所述β值设置为0.95。

进一步地，当所述带钢厚度偏差等于15u时，所述β值设为0.05。

进一步地，所述后馈AGC控制信号由出口测厚仪的偏差信号经过积分求和计算得到。

本发明实施例还提供了一种轧机秒流量自动增益控制装置，包括：

检测单元，用于检测轧机是否开启；

第一控制单元，用于从所述检测单元获得检测结果，当所述轧机开启时控制控制后馈自动增益控制模块投入工作，所述后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号输入液压辊缝控制系统；

采集单元，用于实时采集轧机速度及带钢厚度偏差；

判定单元，用于从所述采集单元获得实时获取轧机速度及带钢厚度偏差，判定所述轧机速度是否达到30m/min以上，以及判定所述带钢厚度偏差是否达到15u以下；所述u为轧钢单位厚度偏差；

第二控制单元，用于从所述判定单元获得判定结果，当所述轧机速度达到30m/min以上时，控制秒流量自动增益控制模块投入工作，所述秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号输入所述液压辊缝控制系统，所述后馈AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述秒流量AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制；当所述带钢厚度偏差达到15u以下时，所述秒流量AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述后馈AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制。

进一步地，还包括：修正单元，用于引入随时间呈递减变化的修正系数β，所述后馈AGC控制信号通过所述修正系数β修正处理后输入至所述液压辊缝控制系统；

以及用于引入修正系数1-β，所述秒流量AGC控制信号通过所述修正系数1-β修正处理后输入至所述液压辊缝控制系统；

所述β的取值范围为0≤β≤1。

进一步地，所述后馈AGC控制信号由出口测厚仪的偏差信号经过积分求和计算得到。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

1、本发明实施例所提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置，当轧机开启时投入后馈自动增益控制模块开始工作，液压辊缝控制系统单独整合后馈AGC控制信号后控制轧机运行。当轧机速度达到30m/min以上时，投入秒流量自动增益控制模块开始工作，以后馈AGC控制信号为主、秒流量AGC控制信号为辅的控制方式对轧机进行控制。当带钢厚度偏差达到15u以下时，以秒流量AGC控制信号为主、后馈AGC控制信号为辅的控制方式对轧机进行控制。实现了后馈自动增益控制模块与秒流量自动增益控制模块的灵活控制，更满足于轧制过程中的不同阶段的控制要求，提高了轧制硅钢成品厚度的标准差及厚度偏差的合格率。

2、本发明实施例所提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置，引入了随时间呈递减变化的修正系数β，以及引入了修正系数1-β，在轧机工作过程中，逐渐弱化后馈自动增益控制模块的控制，增强秒流量自动增益控制模块的控制，满足于轧制过程中的不同阶段的控制要求，提高了成品合格率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的轧机秒流量自动增益控制方法流程图；

图2为本发明实施例提供的轧机秒流量自动增益控制装置结构框图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种轧机秒流量自动增益控制方法及装置，解决了现有技术中轧制成品厚度标准差及厚度偏差合格率低的技术问题，通过调节后馈自动增益控制模块发出的后馈AGC控制信号及秒流量自动增益控制模块发出的秒流量AGC控制信号的控制范围，将调节后的后馈AGC控制信号及秒流量AGC控制信号输入液压辊缝控制系统进行整合，通过液压辊缝控制系统对轧机进行控制，提高了成品的合格率。

参见图1，本发明实施例提供了一种轧机秒流量自动增益控制方法，所述方法基于后馈自动增益控制模块、秒流量自动增益控制模块及液压辊缝控制系统进行，后馈自动增益控制模块及秒流量自动增益控制模块向液压辊缝控制系统输入控制信号，液压辊缝控制系统发出控制信号控制轧机运行，所述方法包括：

步骤10、检测轧机是否开启。

步骤20、当轧机开启时投入后馈自动增益控制模块工作，后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号输入液压辊缝控制系统。

本发明实施例中，后馈AGC控制信号由出口测厚仪的偏差信号经过积分求和计算得到。

同时，引入随时间呈递减变化的修正系数β，修正系数β用于调节后馈AGC控制信号的精度控制范围，后馈AGC控制信号通过修正系数β修正处理后输入至液压辊缝控制系统；β的取值范围为0≤β≤1。轧机开启时，β的初始值设置为1(即后馈AGC控制信号进行100％范围的精度控制)。本发明实施例中，后馈AGC控制信号由出口测厚仪的偏差信号经过积分求和后与常数系数相乘计算得到。

步骤30、实时获取轧机速度及带钢厚度偏差。

步骤40、判定轧机速度是否达到30m/min以上，以及判定带钢厚度偏差是否达到15u以下。u为轧钢单位厚度偏差。

步骤50、当轧机速度达到30m/min以上时，投入秒流量自动增益控制模块工作，秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号并输入液压辊缝控制系统，后馈AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，秒流量AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制；当带钢厚度偏差达到15u以下时，秒流量AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，后馈AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制。

同时，引入修正系数1-β，修正系数1-β用于调节秒流量AGC控制信号的精度控制范围，秒流量AGC控制信号通过修正系数1-β修正处理后输入至液压辊缝控制系统。

参见图2，本发明实施例还提供了一种轧机秒流量自动增益控制装置，所述装置包括：

检测单元，用于检测轧机是否开启。

第一控制单元，用于从检测单元获得检测结果，当轧机开启时控制投入后馈自动增益控制模块工作，后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号输入液压辊缝控制系统。

采集单元，用于实时采集轧机速度及带钢厚度偏差。

判定单元，用于从采集单元获得实时获取轧机速度及带钢厚度偏差，判定轧机速度是否达到30m/min以上，以及判定带钢厚度偏差是否达到15u以下。

第二控制单元，用于从判定单元获得判定结果，当轧机速度达到30m/min以上时，控制投入秒流量自动增益控制模块工作，秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号输入液压辊缝控制系统，后馈AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，秒流量AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制；当带钢厚度偏差达到15u以下时，秒流量AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，后馈AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制。

修正单元，用于引入随时间呈递减变化的修正系数β，后馈AGC控制信号通过修正系数β修正处理后输入至液压辊缝控制系统；以及用于引入修正系数1-β，秒流量AGC控制信号通过修正系数1-β修正处理后输入至液压辊缝控制系统；β的取值范围为0≤β≤1。

下面结合具体的实施例对本发明提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置进行说明：

实施例1

参见图1及图2，本实施例采用森吉米尔轧机进行轧制，修正模块引入随时间增加呈递减变化的修正系数β(β的取值范围为0≤β≤1)。本实施例提供的轧机秒流量自动增益控制装置开始工作后，检测单元检测轧机是否开启，当轧机开启时第一控制单元控制投入后馈自动增益控制模块开始工作，后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号，后馈AGC控制信号通过修正系数β(轧机开启时β的初始值设置为1)修正处理后输入至液压辊缝控制系统，液压辊缝控制系统将修正后的AGC控制信号整合后发出控制信号控制轧机运行。采集单元实时采集轧机速度及带钢厚度偏差。轧机速度逐渐增加，判定单元判定轧机速度是否达到30m/min以上；带钢厚度偏差逐渐减小，判定单元判定带钢厚度偏差是否达到15u以下。第二控制单元从判定单元获得判定结果，当轧机速度达到30m/min以上时，第二控制模块控制秒流量自动增益控制模块投入工作，秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号，修正模块引入修正系数1-β(当轧机速度为30m/min时，β的取值为0.95)，秒流量AGC控制信号通过修正系数1-β修正处理后输入至液压辊缝控制系统。后馈AGC控制信号进行95％范围的精度控制、秒流量AGC控制信号进行5％范围的精度控制。当带钢厚度偏差达到15u以下时(当带钢厚度偏差等于15u时，β的取值为0.05)，秒流量AGC控制信号进行95％范围的精度控制、后馈AGC控制信号进行5％范围的精度控制。

实施例1中，将轧机速度、厚度偏差等因素进行综合考虑，通过调节后馈自动增益控制模块发出的后馈AGC控制信号及秒流量自动增益控制模块发出的秒流量AGC控制信号的精度控制范围，将调节后的后馈AGC控制信号及秒流量AGC控制信号输入液压辊缝控制系统进行整合，通过液压辊缝控制系统对轧机进行控制。从而有效降低以往AGC控制系统由于控制简单造成的干涉现象，显著提高了出口板厚控制效果，使HIB钢稳速轧制厚度偏差在±2.5μm以内，加减速厚度偏差在±3.5μm以内，QRD钢稳速轧制厚度偏差在±1μm以内，加减速厚度偏差在±3μm以内。本实施例提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置通过3个月的实际试生产验证，其轧制出的硅钢成品厚度的标准差控制在0.4um以内，厚度偏差在5um内的合格率达到99％以上，完全达到了改进目标。

实施例2

参见图1及图2，本实施例采用森吉米尔轧机进行轧制，修正模块引入随时间增加呈递减变化的修正系数β(β的取值范围为0≤β≤1)。本实施例提供的轧机秒流量自动增益控制装置开始工作后，检测单元检测轧机是否开启，当轧机开启时第一控制单元控制投入后馈自动增益控制模块开始工作，后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号，后馈AGC控制信号通过修正系数β(轧机开启时β的初始值设置为1)修正处理后输入至液压辊缝控制系统，液压辊缝控制系统将修正后的AGC控制信号整合后发出控制信号控制轧机运行。采集单元实时采集轧机速度及带钢厚度偏差。轧机速度逐渐增加，判定单元判定轧机速度是否达到30m/min以上；带钢厚度偏差逐渐减小，判定单元判定带钢厚度偏差是否达到15u以下。第二控制单元从判定单元获得判定结果，当轧机速度达到30m/min以上时，第二控制模块控制秒流量自动增益控制模块投入工作，秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号，修正模块引入修正系数1-β(当轧机速度为30m/min时，β的取值为0.99)，秒流量AGC控制信号通过修正系数1-β修正处理后输入至液压辊缝控制系统。后馈AGC控制信号进行99％范围的精度控制、秒流量AGC控制信号进行1％范围的精度控制。当带钢厚度偏差达到15u以下时(当带钢厚度偏差等于15u时，β的取值为0.01)，秒流量AGC控制信号进行99％范围的精度控制、后馈AGC控制信号进行1％范围的精度控制。

实施例2中，将轧机速度、厚度偏差等因素进行综合考虑，通过调节后馈自动增益控制模块发出的后馈AGC控制信号及秒流量自动增益控制模块发出的秒流量AGC控制信号的精度控制范围，将调节后的后馈AGC控制信号及秒流量AGC控制信号输入液压辊缝控制系统进行整合，通过液压辊缝控制系统对轧机进行控制。从而有效降低以往AGC控制系统由于控制简单造成的干涉现象，显著提高了出口板厚控制效果，使HIB钢稳速轧制厚度偏差在±2.6μm以内，加减速厚度偏差在±3.6μm以内，QRD钢稳速轧制厚度偏差在±1.1μm以内，加减速厚度偏差在±3.2μm以内。本实施例提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置通过3个月的实际试生产验证，其轧制出的硅钢成品厚度的标准差控制在0.4um以内，厚度偏差在5um内的合格率达到98％以上，完全达到了改进目标。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果：

本发明实施例所提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置，当轧机开启时投入后馈自动增益控制模块开始工作，液压辊缝控制系统单独整合后馈AGC控制信号后控制轧机运行。当轧机速度达到30m/min以上时，投入秒流量自动增益控制模块开始工作，以后馈AGC控制信号为主、秒流量AGC控制信号为辅的控制方式对轧机进行控制。当带钢厚度偏差达到15u以下时，以秒流量AGC控制信号为主、后馈AGC控制信号为辅的控制方式对轧机进行控制。实现了后馈自动增益控制模块与秒流量自动增益控制模块的灵活控制，更满足于轧制过程中的不同阶段的控制要求，提高了轧制硅钢成品厚度的标准差及厚度偏差的合格率。

本发明实施例所提供的轧机秒流量自动增益控制方法及装置，引入了随时间呈递减变化的修正系数β，以及引入了修正系数1-β，在轧机工作过程中，逐渐弱化后馈自动增益控制模块的控制，增强秒流量自动增益控制模块的控制，满足于轧制过程中的不同阶段的控制要求，提高了成品合格率。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种轧机秒流量自动增益控制方法，所述方法基于后馈自动增益控制模块、秒流量自动增益控制模块及液压辊缝控制系统进行，所述后馈自动增益控制模块及所述秒流量自动增益控制模块向所述液压辊缝控制系统输入控制信号，所述液压辊缝控制系统发出控制信号控制轧机运行，其特征在于，所述方法包括：

检测所述轧机是否开启；

当所述轧机开启时控制所述后馈自动增益控制模块投入工作，所述后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号输入所述液压辊缝控制系统；

实时获取轧机速度及带钢厚度偏差；

判定所述轧机速度是否达到30m/min以上，以及判定所述带钢厚度偏差是否达到15u以下；所述u为轧钢单位厚度偏差；

当所述轧机速度达到30m/min以上时，控制所述秒流量自动增益控制模块投入工作，所述秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号并输入所述液压辊缝控制系统，所述后馈AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述秒流量AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制；当所述带钢厚度偏差达到15u以下时，所述秒流量AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述后馈AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制。

2.如权利要求1所述的轧机秒流量自动增益控制方法，其特征在于，还包括：引入随时间呈递减变化的修正系数β，所述后馈AGC控制信号通过所述修正系数β修正处理后输入所述液压辊缝控制系统；

引入修正系数1-β，所述秒流量AGC控制信号通过所述修正系数1-β修正处理后输入至所述液压辊缝控制系统；

所述β的取值范围为0≤β≤1。

3.如权利要求2所述的轧机秒流量自动增益控制方法，其特征在于，当所述轧机开启时，所述β的初始值设置为1。

4.如权利要求3所述的轧机秒流量自动增益控制方法，其特征在于，当所述轧机速度为30m/min时，所述β值设置为0.95。

5.如权利要求3或4所述的轧机秒流量自动增益控制方法，其特征在于，当所述带钢厚度偏差等于15u时，所述β值设为0.05。

6.如权利要求1或2所述的轧机秒流量自动增益控制方法，其特征在于，所述后馈AGC控制信号由出口测厚仪的偏差信号经过积分求和计算得到。

7.一种轧机秒流量自动增益控制装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测轧机是否开启；

第一控制单元，用于从所述检测单元获得检测结果，当所述轧机开启时控制后馈自动增益控制模块投入工作，所述后馈自动增益控制模块发出后馈AGC控制信号输入液压辊缝控制系统；

采集单元，用于实时采集轧机速度及带钢厚度偏差；

判定单元，用于从所述采集单元获得实时获取轧机速度及带钢厚度偏差，判定所述轧机速度是否达到30m/min以上，以及判定所述带钢厚度偏差是否达到15u以下；所述u为轧钢单位厚度偏差；

第二控制单元，用于从所述判定单元获得判定结果，当所述轧机速度达到30m/min以上时，控制秒流量自动增益控制模块投入工作，所述秒流量自动增益控制模块产生秒流量AGC控制信号输入所述液压辊缝控制系统，所述后馈AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述秒流量AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制；当所述带钢厚度偏差达到15u以下时，所述秒流量AGC控制信号进行90％～100％范围的精度控制，所述后馈AGC控制信号进行0～10％范围的精度控制。

8.如权利要求7所述的轧机秒流量自动增益控制装置，其特征在于，还包括：

修正单元，用于引入随时间呈递减变化的修正系数β，所述后馈AGC控制信号通过所述修正系数β修正处理后输入至所述液压辊缝控制系统；

以及用于引入修正系数1-β，所述秒流量AGC控制信号通过所述修正系数1-β修正处理后输入至所述液压辊缝控制系统；

所述β的取值范围为0≤β≤1。

9.如权利要求7或8所述的轧机秒流量自动增益控制装置，其特征在于，所述后馈AGC控制信号由出口测厚仪的偏差信号经过积分求和计算得到。