CN109433831A - 一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轧机领域，具体公开了一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，针对现有的轧机工作辊磨损严重的问题，现提出如下方案，其包括轧机主体，所述轧机主体上安装有工作轨道，所述轧机主体上安装有轧机轧辊，所述轧机主体的下端分别设置有前工作辊道测速装置和后工作辊道测速装置，所述轧机主体的上方设置有轧机前钢材轧件测速装置和轧机后钢材轧件测速装置，所述轧机主体内安装有PLC控制模块。本发明是通过采用非接触式测速仪或接触式测速仪，实时检测轧钢生产过程中钢材、型钢，钢轨，管、圆钢，板钢等各种冷轧、热轧钢材的轧制运行速度，热轧线采用非接触式测速仪及非接触式红外测速仪，冷轧线采用非接触式测速仪。
Description
技术领域
本发明涉及轧机领域，尤其涉及一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统。
背景技术
目前钢铁生产企业钢坯轧制成材的热轧、冷轧生产车间在轧钢生产过程中，轧辊的动力由轧钢电机驱动，钢材的轧制运行速度来自主电机转速，工作辊道的运转速度由单独的变频电机驱动，轧制钢材的运行速度与相接触的工作辊道辊子转速不一定相匹配，有相对运动现象，由于运转速度较高从而发生摩擦造成工作辊子工作表面磨损；特别是型钢生产过程辊子工作表面磨损最为突出，辊子表面磨出一道道沟槽，严重影响钢材的生产质量，为此，我们急需提出一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，来解决上述问题。
发明内容
本发明提出的一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，解决了轧机工作辊磨损严重的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，包括轧机主体，所述轧机主体上安装有工作轨道，所述轧机主体上安装有轧机轧辊，所述轧机轧辊的表面活动设置有钢材轧件，所述轧机主体的下端分别设置有前工作辊道测速装置和后工作辊道测速装置，所述轧机主体的上方设置有轧机前钢材轧件测速装置和轧机后钢材轧件测速装置，所述轧机主体内安装有PLC控制模块，所述PLC模块的输出端连接有变频器调节模块，且变频器调节模块的输出端连接有工作辊道转速匹配模块，所述工作辊道转速匹配模块的输出端连接有工作辊道实时测速模块。
优选的，所述前钢材轧件测速装置和轧机后钢材轧件测速装置内安装有钢材轧件实时测速模块，且钢材轧件实时测速模块的输出端连接有PLC控制模块。
优选的，所述前工作辊道测速装置和后工作辊道测速装置内安装有工作辊道实时测速模块，所述工作辊道实时测速模块的输出端连接有PLC控制模块。
优选的，包括如下步骤：
钢材轧件稳定入轧机，读取轧件速度Vz(i)，辊道速度Vg(i)，计算E(i)＝Vz(i)-Vg(i)；
采取人工调节时，修改轧制表Vset；
不采取人工调节时，则采用速度调节方式；
选择开环，选取事先确定的某个t时刻的偏差为依据自动设定新的速度给定Vset(i)＝K*E(t)+Vset(t)；
选择闭环，采用积分分离PI调节器；
计算Vset(i)＝Kp*(E(i)-E(i-1))+Ki*Tsam*E(i)+Vset(i-1)，|E(i)|>A，|E(i)|>＝A，进行速度修正。
优选的，所述Vz(i)为i时刻工件速度、Vg(i)为工作辊实时测速、Vset为工作辊设定速度，来自轧制规程、Vset(i)为i时刻工作辊设定速度、Kp为比例系数、Ki为积分系数、Tsam为采样周期、E(i)为i时刻速度差、K为修正系数、A为积分分离值。
优选的，所述Vset(i)＝Vset。
本发明中：本发明是通过采用非接触式测速仪或接触式测速仪，实时检测轧钢生产过程中钢材、型钢，钢轨，管、圆钢，板钢等各种冷轧、热轧钢材的轧制运行速度，热轧线采用非接触式测速仪及非接触式红外测速仪，冷轧线采用非接触式测速仪，工作辊的辊子采用非接触式测速仪或接触式传感器进行实时测量线速度；两者的速度信号进入工业控制计算机PLC系统，通过两者的实时速度比对，在PLC控制上，编制一套钢材的轧制运行速度与工作辊道辊子转速相匹配的程序系统，减少相对运动而降低工作辊道辊子表面磨损，而达到延长工作辊道辊子使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的控制框图。
图3为本发明的转速控制PLC程序的结构示意图。
图中标号：1轧机主体、2工作辊道、3钢材轧件、4轧机轧辊、5轧机前钢材轧件测速装置、6轧机后钢材轧件测速装置、7前工作辊道测速装置、8后工作辊道测速装置。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例一
参照图1-2，一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，包括轧机主体1，轧机主体1上安装有工作轨道2，轧机主体1上安装有轧机轧辊4，轧机轧辊4的表面活动设置有钢材轧件3，轧机主体1的下端分别设置有前工作辊道测速装置7和后工作辊道测速装置8，轧机主体1的上方设置有轧机前钢材轧件测速装置5和轧机后钢材轧件测速装置6，前钢材轧件测速装置5和轧机后钢材轧件测速装置6内安装有钢材轧件实时测速模块，且钢材轧件实时测速模块的输出端连接有PLC控制模块，轧机主体1内安装有PLC控制模块，PLC模块的输出端连接有变频器调节模块，且变频器调节模块的输出端连接有工作辊道转速匹配模块，工作辊道转速匹配模块的输出端连接有工作辊道实时测速模块，前工作辊道测速装置7和后工作辊道测速装置8内安装有工作辊道实时测速模块，工作辊道实时测速模块的输出端连接有PLC控制模块。
本发明，增加速度测量环节的硬件投入，其他控制可通过PLC软件编程实现，系统结构清晰，控制方式灵活，性能可靠，运行安全，维护方便。
实施例二
参照图3，一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，包括如下步骤：
钢材轧件稳定入轧机，读取轧件速度Vz(i)，辊道速度Vg(i)，计算E(i)＝Vz(i)-Vg(i)；
采取人工调节时，修改轧制表Vset，Vset(i)＝Vset；
不采取人工调节时，则采用速度调节方式；
选择开环，选取事先确定的某个t时刻的偏差为依据自动设定新的速度给定Vset(i)＝K*E(t)+Vset(t)；
选择闭环，采用积分分离PI调节器；
计算Vset(i)＝Kp*(E(i)-E(i-1))+Ki*Tsam*E(i)+Vset(i-1)，|E(i)|>A，|E(i)|>＝A，进行速度修正。
Vz(i)为i时刻工件速度、Vg(i)为工作辊实时测速、Vset为工作辊设定速度，来自轧制规程、Vset(i)为i时刻工作辊设定速度、Kp为比例系数、Ki为积分系数、Tsam为采样周期、E(i)为i时刻速度差、K为修正系数、A为积分分离值。
在PLC控制上，编制一套钢材的轧制运行速度与工作辊道辊子转速相匹配的程序系统，减少相对运动而降低工作辊道辊子表面磨损，而达到延长工作辊道辊子使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，包括轧机主体(1)，其特征在于，所述轧机主体(1)上安装有工作轨道(2)，所述轧机主体(1)上安装有轧机轧辊(4)，所述轧机轧辊(4)的表面活动设置有钢材轧件(3)，所述轧机主体(1)的下端分别设置有前工作辊道测速装置(7)和后工作辊道测速装置(8)，所述轧机主体(1)的上方设置有轧机前钢材轧件测速装置(5)和轧机后钢材轧件测速装置(6)，所述轧机主体(1)内安装有PLC控制模块，所述PLC模块的输出端连接有变频器调节模块，且变频器调节模块的输出端连接有工作辊道转速匹配模块，所述工作辊道转速匹配模块的输出端连接有工作辊道实时测速模块。
2.根据权利要求1所述的一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，其特征在于，所述前钢材轧件测速装置(5)和轧机后钢材轧件测速装置(6)内安装有钢材轧件实时测速模块，且钢材轧件实时测速模块的输出端连接有PLC控制模块。
3.根据权利要求1所述的一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，其特征在于，所述前工作辊道测速装置(7)和后工作辊道测速装置(8)内安装有工作辊道实时测速模块，所述工作辊道实时测速模块的输出端连接有PLC控制模块。
4.根据权利要求1所述的一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，其特征在于，包括如下步骤：
钢材轧件稳定入轧机，读取轧件速度Vz(i)，辊道速度Vg(i)，计算E(i)＝Vz(i)-Vg(i)；
采取人工调节时，修改轧制表Vset；
不采取人工调节时，则采用速度调节方式；
选择开环，选取事先确定的某个t时刻的偏差为依据自动设定新的速度给定Vset(i)＝K*E(t)+Vset(t)；
选择闭环，采用积分分离PI调节器；
计算Vset(i)＝Kp*(E(i)-E(i-1))+Ki*Tsam*E(i)+Vset(i-1)，|E(i)|>A，|E(i)|>＝A，进行速度修正。
5.根据权利要求4所述的一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，其特征在于，所述Vz(i)为i时刻工件速度、Vg(i)为工作辊实时测速、Vset为工作辊设定速度，来自轧制规程、Vset(i)为i时刻工作辊设定速度、Kp为比例系数、Ki为积分系数、Tsam为采样周期、E(i)为i时刻速度差、K为修正系数、A为积分分离值。
6.根据权利要求4所述的一种减少轧机工作辊磨损的速度匹配系统，其特征在于，所述Vset(i)＝Vset。
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