CN110508623B - 一种抑制光整延伸率振荡的控制方法 - Google Patents

一种抑制光整延伸率振荡的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种抑制光整延伸率振荡的控制方法，包括如下方法：增加硬件通讯，缩短延伸率反馈的采样时间；引入前馈控制方式，前馈控制的附加轧制力直接叠加到预设定轧制力，用于消除轧机动态时的延伸率偏差；在延伸率闭环控制器上，根据现场工况的变化，增加变增益控制，使控制器的输出能够有效抑制工况变化对延伸率产生的波动；增加升减速预控模型，使得机组在升减速时，延伸率控制能够平稳；优化延伸率控制器的输出限幅，优化延伸率反馈的滤波时间，优化延伸率控制器的PI参数。本发明针对冶金行业连续生产线的光整机延伸率出现振荡时，如何抑制和消除振荡问题，保证延伸率闭环控制稳定，从而保证产品的表面质量和性能。

Description

一种抑制光整延伸率振荡的控制方法
技术领域
本发明属于冶金行业大型连续生产线自动化控制领域，尤其涉及一种抑制光整延伸率振荡的控制方法。
背景技术
某钢厂冷轧4#镀锌线光整机是延伸率控制模式，在生产薄料时，基本能够满足要求，但在生产厚料(1.5mm以上)就出现了延伸率振荡现象，导致轧制力跟随振荡，由于轧制力时大时小，造成钢板表面一会白一会黑，有时还伴有光整勒印缺陷，给产品质量带来了非常大的影响。所以我们研究如何抑制光整机延伸率振荡的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种抑制光整延伸率振荡的控制方法，主要针对冶金行业连续生产线的光整机延伸率出现振荡时，如何采用各种有效技术方法来抑制和消除振荡问题，保证延伸率闭环控制稳定，从而保证产品的表面质量和性能。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种抑制光整延伸率振荡的控制方法，包括如下方法：
1)增加硬件通讯，缩短延伸率反馈的采样时间，在主线MRG与光整液压调节CPU之间直接增加一条PROFIBUS－DP通讯，将延伸率反馈的采样时间缩短，使之能够时时反映延伸率的真实变化；
2)引入前馈控制方式，前馈控制的附加轧制力直接叠加到预设定轧制力，用于消除轧机动态时的延伸率偏差，附加轧制力dFW2与光整机速度的方根相关，其具体计算公式为:dFW2＝[SQR(VL)-SQR(Vmin)]/[SQR(Vmax)-SQR(Vmin)]；
式中：VL是：光整机架内的线速度，单位：m/s；
Vmin是：光整机架内的最小线速度，单位：m/s；
Vmax是：光整机架内的最大线速度，单位：m/s；
3)在延伸率闭环控制器上，根据现场工况的变化，增加变增益控制，使控制器的输出能够有效抑制工况变化对延伸率产生的波动，延伸率分为A4、A5、A6三段控制，0.1<A4<A5<A6<2.0，相对应设置调节器比例增益参数Kp为B4，B5，B6，0.3<B4<B5<B6<1.0，当延伸率小于A4时，Kp＝B4；当延伸率小于A5，大于A4时，Kp＝B5；延伸率大于A6时，Kp＝B6；
4)增加升减速预控模型，使得机组在升减速时，延伸率控制能够平稳，采用以下算法来计算预控轧制力：
RF＝K×(RF_set-RF_min)；
式中：RF是：光整机升减速预控轧制力给定，单位：吨；
K＝dFW2；
RF_set是:光整机轧制力设定值，单位：吨；
RF_min是：光整机最小轧制力，单位：吨；
5)根据现场实际工况，优化延伸率控制器的输出限幅为-200～200吨轧制力，将其附加到目标设定轧制力，优化延伸率反馈的滤波时间为45～80ms，优化延伸率控制器的PI参数为：P为比例增益300～450；I为积分增益0.01～0.06。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种抑制光整延伸率振荡的控制方法，主要针对冶金行业连续生产线的光整机延伸率出现振荡时，如何采用各种有效技术方法来抑制和消除振荡问题，保证延伸率闭环控制稳定，从而保证产品的表面质量和性能。
本发明实施后，AEC模式(延伸率控制模式)下延伸率控制在0.05％以内，完全满足现场汽车板的生产需要。
附图说明
图1是延伸率变增益控制曲线图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种抑制光整延伸率振荡的控制方法，包括如下方法：
1)增加硬件通讯，缩短延伸率反馈的采样时间，在主线MRG与光整液压调节CPU之间直接增加一条PROFIBUS－DP通讯，将延伸率反馈的采样时间缩短，使之能够时时反映延伸率的真实变化；
2)引入前馈控制方式，前馈控制的附加轧制力直接叠加到预设定轧制力，用于消除轧机动态时的延伸率偏差，附加轧制力dFW2与光整机速度的方根相关，其具体计算公式为:dFW2＝[SQR(VL)-SQR(Vmin)]/[SQR(Vmax)-SQR(Vmin)]；
式中：VL是：光整机架内的线速度，单位：m/s；
Vmin是：光整机架内的最小线速度，单位：m/s；
Vmax是：光整机架内的最大线速度，单位：m/s；
3)在延伸率闭环控制器上，根据现场工况的变化，增加变增益控制，使控制器的输出能够有效抑制工况变化对延伸率产生的波动，延伸率分为A4、A5、A6三段控制，0.1<A4<A5<A6<2.0，相对应设置调节器比例增益参数Kp为B4，B5，B6，0.3<B4<B5<B6<1.0，当延伸率小于A4时，Kp＝B4；当延伸率小于A5，大于A4时，Kp＝B5；延伸率大于A6时，Kp＝B6；如图1所示；
4)增加升减速预控模型，使得机组在升减速时，延伸率控制能够平稳，采用以下算法来计算预控轧制力：
RF＝K×(RF_set-RF_min)；
式中：RF是：光整机升减速预控轧制力给定，单位：吨；
K＝dFW2；
RF_set是:光整机轧制力设定值，单位：吨；
RF_min是：光整机最小轧制力，单位：吨；
5)根据现场实际工况，优化延伸率控制器的输出限幅为-200～200吨轧制力，将其附加到目标设定轧制力，优化延伸率反馈的滤波时间为45～80ms，优化延伸率控制器的PI参数为：P为比例增益300～450；I为积分增益0.01～0.06。

Claims (1)

1.一种抑制光整延伸率振荡的控制方法，其特征在于，包括如下方法：
1)增加硬件通讯，缩短延伸率反馈的采样时间，在主线MRG与光整液压调节CPU之间直接增加一条PROFIBUS－DP通讯，将延伸率反馈的采样时间缩短，使之能够时时反映延伸率的真实变化；
2)引入前馈控制方式，前馈控制的附加轧制力直接叠加到预设定轧制力，用于消除轧机动态时的延伸率偏差，附加轧制力dFW2与光整机速度的方根相关，其具体计算公式为:dFW2＝[SQR(VL)-SQR(Vmin)]/[SQR(Vmax)-SQR(Vmin)]；
式中：VL是：光整机架内的线速度，单位：m/s；
Vmin是：光整机架内的最小线速度，单位：m/s；
Vmax是：光整机架内的最大线速度，单位：m/s；
3)在延伸率闭环控制器上，根据现场工况的变化，增加变增益控制，使控制器的输出能够有效抑制工况变化对延伸率产生的波动，延伸率分为A4、A5、A6三段控制，0.1<A4<A5<A6<2.0，相对应设置调节器比例增益参数Kp为B4，B5，B6，0.3<B4<B5<B6<1.0，当延伸率小于A4时，Kp＝B4；当延伸率小于A5，大于A4时，Kp＝B5；延伸率大于A6时，Kp＝B6；
4)增加升减速预控模型，使得机组在升减速时，延伸率控制能够平稳，采用以下算法来计算预控轧制力：
RF＝K×(RF_set-RF_min)；
式中：RF是：光整机升减速预控轧制力给定，单位：吨；
K＝dFW2；
RF_set是:光整机轧制力设定值，单位：吨；
RF_min是：光整机最小轧制力，单位：吨；
5)根据现场实际工况，优化延伸率控制器的输出限幅为-200～200吨轧制力，将其附加到目标设定轧制力，优化延伸率反馈的滤波时间为45～80ms，优化延伸率控制器的PI参数为：P为比例增益300～450；I为积分增益0.01～0.06；
延伸率控制模式下延伸率控制在0.05％以内。
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