CN109108093A - 3950mm热轧机轧制控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
3950mm热轧机轧制控制系统及方法，涉及轧机增大开口度和厚度自动控制领域。解决现有3950mm热轧机轧制精度低的问题。差分放大器的反馈指令信号输入端与开关K的固定端连接，开关K的自由端与压力传感器的电压信号输出端或位置传感器的电压信号输出端连接；差分放大器数据信号输出端与控制器的数据信号输入端连接，控制器控制信号输出端与伺服放大器控制信号输入端连接；伺服放大器输出的控制信号，用于控制电液伺服阀的开启程度，从而控制通过电液伺服阀流入至液压油缸中油源流量及油源压力；压力传感器用于检测液压油缸的压下力，还用于输出压力信号；位置传感器用于检测液压油缸的位移量，还用于输出位移信号。用于对金属进行加工。
Description
技术领域
本发明涉及轧机增大开口度和厚度自动控制领域。
背景技术
现有技术中3950mm热轧机在功能上存在限制，热粗轧机不能完成冷作板的轧制工艺，热粗轧机无法满足国内外对该类产品的生产要求。
由此决定必须进行3950mm热轧机增大开口度和厚度自动控制方面的开发，以拓宽轧机的生产范围和提高轧制精度。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中3950mm热轧机轧制精度低的问题，本发明提供了一种3950mm热轧机轧制控制系统及方法。
3950mm热轧机轧制控制系统，包括差分放大器、控制器、伺服放大器、电液伺服阀、液压油缸、压力传感器、位置传感器和开关K；
差分放大器的定压信号输入端用于接收压力设定信号Up；
差分放大器的定位信号输入端用于接收辊缝设定信号Uz；
差分放大器的反馈指令信号输入端与开关K的固定端连接，开关K的自由端与压力传感器的电压信号输出端或位置传感器的电压信号输出端连接；
差分放大器的数据信号输出端与控制器的数据信号输入端连接，控制器的控制信号输出端与伺服放大器的控制信号输入端连接；
伺服放大器输出的控制信号，用于控制电液伺服阀的开启程度，从而控制通过电液伺服阀流入至液压油缸中油源流量Q及油源压力P；
压力传感器用于检测液压油缸的压下力F，还用于输出压力信号Upf；
位置传感器用于检测液压油缸的位移量Z，还用于输出位移信号Uzf。
优选的是，压力传感器为HAD 3840-A-350-124型压力传感器。
优选的是，位置传感器为MD50型位置传感器。
优选的是，电液伺服阀为D661-4033P80HAAF6VSX2-A型伺服阀。
一种热轧机伺服控制方法，该方法基于所述的3950mm热轧机轧制控制系统实现，伺服控制方法用于实现热轧机定位控制或热轧机定压控制；
(一)热轧机定位控制：
3950mm热轧机轧制控制系统的压力反馈回路为开路，开关K的自由端与位置传感器的电压信号输出端导通，使位置反馈回路接通，差分放大器用于对接收的辊缝设定信号Uz与位置传感器输出的位移信号Uzf进行比较，获得的差值e经控制器进行放大后输出电压U，电压U经过伺服放大器进行功率放大，并输出与电压U成比例的电流I给电液伺服阀的力矩马达，控制电液伺服阀的开启程度，从而使电液伺服阀根据输入的电流I对流入至液压油缸中油源流量Q和油源压力P进行控制，最终控制液压油缸产生的压下力F和压下速度，从而保证辊缝开度恒定，完成对热轧机的定位控制；
(二)热轧机定压控制：
3950mm热轧机轧制控制系统的位置反馈回路为开路，开关K的自由端与压力传感器的位移信号输出端导通，使压力反馈回路接通，
差分放大器用于对接收的压力设定信号Up与压力传感器输出的压力信号Upf进行比较，获得的差值e经控制器进行放大后输出电压U，电压U经过伺服放大器进行功率放大，并输出与电压U成比例的电流I给电液伺服阀的力矩马达，控制电液伺服阀的开启程度，从而使电液伺服阀根据输入的电流I对流入至液压油缸中油源流量Q和油源压力P进行控制，最终控制液压油缸产生恒定的压下力F和恒定压下速度，完成对热轧机的定压控制。
本发明带来的有益效果是，本发明所述3950mm热轧机轧制控制系统简单，维护方便使用寿命长，适合生产及工艺要求。本发明可控制轧机开口度辊缝开度及轧机轧制力，从而保证3950mm热轧机轧制精度，使3950mm热轧机轧制精度提高了5％以上。
附图说明
图1为本发明所述3950mm热轧机轧制控制系统的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述3950mm热轧机轧制控制系统，包括差分放大器1、控制器2、伺服放大器3、电液伺服阀4、液压油缸5、压力传感器6、位置传感器7和开关K；
差分放大器1的定压信号输入端用于接收压力设定信号Up；
差分放大器1的定位信号输入端用于接收辊缝设定信号Uz；
差分放大器1的反馈指令信号输入端与开关K的固定端连接，开关K的选择端与压力传感器6的电压信号输出端或位置传感器7的电压信号输出端连接；
差分放大器1的数据信号输出端与控制器2的数据信号输入端连接，控制器2的控制信号输出端与伺服放大器3的控制信号输入端连接；
伺服放大器3输出的控制信号，用于控制电液伺服阀4的开度，从而控制恒压油源流入至液压油缸5的油源流量Q及油源压力P；
压力传感器6用于检测液压油缸5的压下力F，还用于输出压力信号Upf；
位置传感器7用于检测液压油缸5的位移量Z，还用于输出位移信号Uzf。
本发明所述3950mm热轧机轧制控制系统简单，维护方便使用寿命长，适合生产及工艺要求。本发明轧制控制系统可接通位置反馈回路或压力反馈回路；当开关K的自由端与位置传感器7的电压信号输出端导通，使位置反馈回路接通，压力反馈回路为开路，可实现对辊缝开度进行控制；当开关K的自由端与压力传感器6的位移信号输出端导通，使压力反馈回路接通，位置反馈回路为开路，可实现对轧机轧制力定压控制。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一所述的3950mm热轧机轧制控制系统的区别在于，压力传感器6为HAD 3840-A-350-124型压力传感器。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一所述的3950mm热轧机轧制控制系统的区别在于，位置传感器7为MD50型位置传感器。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一所述的3950mm热轧机轧制控制系统的区别在于，电液伺服阀4为D661-4033P80HAAF6VSX2-A型伺服阀。
具体实施方式五：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种热轧机伺服控制方法，该方法基于所述的3950mm热轧机轧制控制系统实现，伺服控制方法用于实现热轧机定位控制或热轧机定压控制；
(一)热轧机定位控制：
3950mm热轧机轧制控制系统的压力反馈回路为开路，开关K的选择端与位置传感器7的电压信号输出端导通，使位置反馈回路接通，差分放大器1用于对接收的辊缝设定信号Uz与位置传感器7输出的位移信号Uzf进行比较，获得的差值e经控制器2进行放大后输出电压U，电压U经过伺服放大器3进行功率放大，并输出与电压U成比例的电流I给电液伺服阀4的力矩马达，控制电液伺服阀4的开度，从而使电液伺服阀4根据输入的电流I对流入至液压油缸5中油源流量Q和油源压力P进行控制，最终控制液压油缸5移动位置Z，当位移信号Uzf与压力设定Up的差值为零时，完成对热轧机的定位控制，从而保证辊缝开度恒定；
(二)热轧机定压控制：
3950mm热轧机轧制控制系统的位置反馈回路为开路，开关K的选择端与压力传感器6的位移信号输出端导通，使压力反馈回路接通，
差分放大器1用于对接收的压力设定信号Up与压力传感器6输出的压力信号Upf进行比较，获得的差值e经控制器2进行放大后输出电压U，电压U经过伺服放大器3进行功率放大，并输出与电压U成比例的电流I给电液伺服阀4的力矩马达，控制电液伺服阀4的开度，从而使电液伺服阀4根据输入的电流I对流入至液压油缸5中油源流量Q和油源压力P进行控制，最终控制液压油缸5产生恒定的压下力F和恒定压下速度，完成对热轧机的定压控制。
验证试验：热轧机开口度由原来的最小12mm增至最小7mm，伺服缸缸径φ1200mm，行程：235mm，液压系统高压部分最高压力为350bar，额定压力为290bar，系统油温要求设定在40℃，高压部分储能器充气压力为290bar，额定流量为250L/min。
在3950mm轧机未咬料时，辊缝的摆动采用位置闭环控制(即：热压机定位控制)。当轧机咬料过程中，轧机采用压力闭环控制(即：热轧机定压控制)，电动压下被锁死在固定辊缝位置，依靠液压辊缝控制缸微动作，保持压力稳定可控。
本发明实现了轧机开口度的增加和轧制过程中厚度的自动控制，提高了产品的质量，为以后3950mm轧机大批量生产8mm以下板片时积累了丰富经验，同时大大提高了3950mm轧机完成最终道次时的厚度精度，使3950mm热轧机轧制精度提高了5％以上。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其它的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例。
Claims (5)
1.3950mm热轧机轧制控制系统，其特征在于，包括差分放大器(1)、控制器(2)、伺服放大器(3)、电液伺服阀(4)、液压油缸(5)、压力传感器(6)、位置传感器(7)和开关K；
差分放大器(1)的定压信号输入端用于接收压力设定信号Up；
差分放大器(1)的定位信号输入端用于接收辊缝设定信号Uz；
差分放大器(1)的反馈指令信号输入端与开关K的固定端连接，开关K的自由端与压力传感器(6)的电压信号输出端或位置传感器(7)的电压信号输出端连接；
差分放大器(1)的数据信号输出端与控制器(2)的数据信号输入端连接，控制器(2)的控制信号输出端与伺服放大器(3)的控制信号输入端连接；
伺服放大器(3)输出的控制信号，用于控制电液伺服阀(4)的开启程度，从而控制通过电液伺服阀(4)流入至液压油缸(5)中油源流量Q及油源压力P；
压力传感器(6)用于检测液压油缸(5)的压下力F，还用于输出压力信号Upf；
位置传感器(7)用于检测液压油缸(5)的位移量Z，还用于输出位移信号Uzf。
2.根据权利要求1所述的3950mm热轧机轧制控制系统，其特征在于，压力传感器(6)为HAD 3840-A-350-124型压力传感器。
3.根据权利要求1所述的3950mm热轧机轧制控制系统，其特征在于，位置传感器(7)为MD50型位置传感器。
4.根据权利要求1所述的3950mm热轧机轧制控制系统，其特征在于，电液伺服阀(4)为D661-4033P80HAAF6VSX2-A型伺服阀。
5.一种热轧机伺服控制方法，该方法基于权利要求1所述的3950mm热轧机轧制控制系统实现，其特征在于，伺服控制方法用于实现热轧机定位控制或热轧机定压控制；
(一)热轧机定位控制：
3950mm热轧机轧制控制系统的压力反馈回路为开路，开关K的自由端与位置传感器(7)的电压信号输出端导通，使位置反馈回路接通，差分放大器(1)用于对接收的辊缝设定信号Uz与位置传感器(7)输出的位移信号Uzf进行比较，获得的差值e经控制器(2)进行放大后输出电压U，电压U经过伺服放大器(3)进行功率放大，并输出与电压U成比例的电流I给电液伺服阀(4)的力矩马达，控制电液伺服阀(4)的开启程度，从而使电液伺服阀(4)根据输入的电流I对流入至液压油缸(5)中油源流量Q和油源压力P进行控制，最终控制液压油缸(5)产生的压下力F和压下速度，从而保证辊缝开度恒定，完成对热轧机的定位控制；
(二)热轧机定压控制：
3950mm热轧机轧制控制系统的位置反馈回路为开路，开关K的自由端与压力传感器(6)的位移信号输出端导通，使压力反馈回路接通，
差分放大器(1)用于对接收的压力设定信号Up与压力传感器(6)输出的压力信号Upf进行比较，获得的差值e经控制器(2)进行放大后输出电压U，电压U经过伺服放大器(3)进行功率放大，并输出与电压U成比例的电流I给电液伺服阀(4)的力矩马达，控制电液伺服阀(4)的开启程度，从而使电液伺服阀(4)根据输入的电流I对流入至液压油缸(5)中油源流量Q和油源压力P进行控制，最终控制液压油缸(5)产生恒定的压下力F和恒定压下速度，完成对热轧机的定压控制。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112783136A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-11 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种3950mm热轧机控制系统及测试方法 |
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