CN110834033A - 热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法，包括以下步骤：步骤一、在热连轧精轧机组的两相邻机架间设置带钢跑偏检测装置；步骤二、带钢跑偏检测装置带钢跑偏值△w；步骤三、根据带钢跑偏值△w计算出下游机架需要调整的辊缝偏差值△G；步骤四、计算带钢从检测装置到下游机架的时间T；步骤五、机架辊缝控制系统延时T时间，按照辊缝偏差值△G对下游机架的辊缝进行调整；步骤六、带钢跑偏检测装置检测位于带钢跑偏检测装置处的带钢跑偏值△w，并返回执行步骤三，直到下游机架抛钢；下游机架抛钢后将下游机架辊缝偏差△G清零。本发明根据带钢跑偏位置对下游机架辊缝偏差的不断实时调整，从而实现了整个轧制过程中对带钢的纠偏。

Description

热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法

技术领域

本发明涉及一种热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法，属于电气自动化控制技术领域。

背景技术

热轧企业轧制薄规格带钢生产过程中，精轧机组存在带钢跑偏、甩尾现象，一直是热轧行业的重大技术难题，它造成的后果，一是，带钢跑偏导致精轧机组轧制废钢；二是，带钢跑偏导致带钢尾部甩尾，精轧机组机架轧辊出现辊印，需要进行异常换辊，增加了轧辊的损耗以及停机时间，带钢产品尾部需要切尾，降低了产品成材率。

目前，热轧企业解决带钢跑偏、尾部甩尾的措施，一般是有两种方式：1)操作工通过目测现场带钢板形的变化或者精轧机组机架轧制力偏差的变化，来手动调整机架辊缝偏差以减少带钢跑偏、尾部甩尾现象，但是由于操作工从目测到手动调整需要一定的时间，且每个人反应不一样，造成调整的滞后性，操作工目测的结果只能是定性的，不能做到定量，且每个人对同样的现象做出的调整量不一致，造成调整的不精确性；2)个别企业开发了根据前机架轧制力偏差变化趋势推测下游机架可能出现的轧制力偏差变化趋势，根据这推测的轧制力偏差变化趋势来自动调整下游机架的辊缝偏差值，实现对带钢的纠偏功能。但是，实践证明，根据轧制力偏差变化趋势来推测带钢是否跑偏是不一定准确的，当带钢真正跑偏时，跑偏方向与机架轧制力偏差变化趋势是一致的，当带钢存在楔形时，机架轧制力偏差变化趋势是与带钢楔形变化趋势一致的，这样推测出带钢跑偏是错误的，对机架辊缝偏差的调整也是错误的。综上可知，现有技术中依靠操作工的干预调整以及根据轧制力变化趋势的纠偏功能都不能有效、准确地解决带钢跑偏、甩尾的问题。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种有效、准确地解决带钢跑偏、甩尾问题的带钢自动纠偏控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法，包括以下步骤：

步骤一、在热连轧精轧机组的两相邻机架间设置带钢跑偏检测装置；

步骤二、当带钢跑偏检测装置的上、下游机架都咬钢后，带钢跑偏检测装置开始检测位于带钢跑偏检测装置处的带钢跑偏值△w；

步骤三、根据带钢跑偏值△w、轧制带钢厚度H、宽度w、下游机架设定轧制力F计算出下游机架需要调整的辊缝偏差值△G：

ΔG＝2Δw*F*H_gainW*K_Μ，

式中，H_gain为带钢厚度系数，K_M为下游机架刚度；带钢厚度系数H_gain、轧制带钢厚度H、宽度w、下游机架设定轧制力F均为预设值；

步骤四、根据带钢跑偏检测装置到下游机架的距离S、上游机架的速度V计算出带钢从检测装置到下游机架的时间T：

Τ＝S/V；

步骤五、机架辊缝控制系统延时T时间，按照辊缝偏差值△G对下游机架的辊缝进行调整；

步骤六、带钢跑偏检测装置检测位于带钢跑偏检测装置处的带钢跑偏值△w，并返回执行步骤三，直到下游机架抛钢；下游机架抛钢后将下游机架辊缝偏差△G清零。

本发明对带钢自动纠偏控制方法的主要控制思想是：在精轧机组轧制带钢的过程中，通过安装在两个相邻机架间的带钢跑偏检测装置实时检测出带钢存在的跑偏位置大小，根据检测的带钢跑偏位置大小、带钢厚度、带钢宽度计算出下游机架需要调整的机架辊缝偏差量，完成下游机架对辊缝偏差量的调整，这样根据带钢跑偏位置对下游机架辊缝偏差的不断实时调整，从而实现了整个轧制过程中对带钢的纠偏功能。

本发明开发了一种根据检测的带钢跑偏位置大小来自动快速、精确调整下游机架辊缝偏差值，可靠、有效实现了带钢纠偏控制，大大减少了热轧企业精轧机组轧制过程中，带钢偏、甩尾的故障，提高了生产效率，创造了经济效益，从而提高企业生产效率、降低产品成本，提高产品市场竞争力。

具体实施方式

实施例一

本实施例中轧制带钢厚度H：2.0mm，带钢宽度W：1250mm，精轧机组各机架设定速度V₁～V₇：78mpm、148mpm、248mpm、362mpm、489mpm、601mpm、675mpm，精轧机组各机架设定轧制力F₁～F₇：2672ton、1829ton、1684ton、1500ton、1321ton、1103ton、908ton，钢跑偏检测装置到下游机架的距离S＝2.8m，下游机架的精轧机组机架刚度K_M＝600ton/mm，轧制带钢厚度H：2.0mm对应带钢厚度系数H_gain为1.2(H＜1.5mm，H_gain：1.0；1.5mm≤H＜2.5mm，H_gain：1.2；2.5mm≤H＜4.5mm，H_gain：1.5；4.5mm≤H，H_gain：1.8)，以上数据可以在带钢到达热连轧精轧机组入口时，从热连轧精轧机组的二级模型系统中得到。

本实施例热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法，包括以下步骤：

步骤一、在热连轧精轧机组的两相邻机架间设置带钢跑偏检测装置。

本实施例将带钢跑偏检测装置设置在F2与F3机架之间，因此，上游机架为F₂机架，下游机架为F₃机架，计算F2与F3机架之间带钢跑偏位置大小对应F3机架辊缝偏差的调整量。其中上游机架的速度V＝V₂＝148mpm＝2.467m/s，下游机架设定轧制力F＝F₃＝1684ton。

带钢跑偏检测装置为现有技术，比如在申请号为CN200810013486.7的中国专利《冷轧带钢双向纠偏控制系统》中，带钢跑偏检测装置采用电感式检测装置或光电式检测装置。当然也可以采用在带钢上方拍照，然后通过对照片分析得到带钢的跑偏量等现有装置。

步骤二、当带钢跑偏检测装置的上、下游机架都咬钢后，带钢跑偏检测装置开始检测位于带钢跑偏检测装置处的带钢跑偏值△w。

第一次检测数据为△w：25mm(跑偏位置数据为正，表示带钢偏机架传动侧，负值，偏工作侧)。

步骤三、根据带钢跑偏值△w、轧制带钢厚度H、宽度w、下游机架设定轧制力F计算出下游机架需要调整的辊缝偏差值△G：

ΔG＝2Δw*F*H_gain/W*K_Μ；

式中，H_gain为带钢厚度系数，K_M为下游机架刚度；轧制带钢厚度H、宽度w、下游机架设定轧制力F均为预设值；

因此，第一次计算得到的辊缝偏差值：

ΔG＝2Δw*F*H_gain/W*K_Μ＝2*25*1684*1.2/1250*600＝0.135mm。

步骤四、根据带钢跑偏检测装置到下游机架的距离S、上游机架的速度V计算出带钢从检测装置到下游机架的时间T：

Τ＝S/V＝2.8/2.467＝1.135秒。

步骤五、机架辊缝控制系统延时T时间，按照辊缝偏差值△G对下游机架的辊缝进行调整。机架辊缝控制系统延时1.135s，根据辊缝偏差值0.135mm对下游机架F₃机架进行第一次调整(传动侧辊缝减小，工作侧辊缝增大)。如何调整下游机架的辊缝为现有技术，不再赘述。

步骤六、带钢跑偏检测装置检测位于带钢跑偏检测装置处的带钢跑偏值△w，并返回执行步骤三，直到下游机架抛钢；下游机架抛钢后将下游机架辊缝偏差△G清零。比如轧制5s后，带钢跑偏检测装置检测到的带钢跑偏值为△w＝-30mm，则：

ΔG＝2Δw*F*H_gain/W*K_Μ

＝2*(-30)*1684*1.2/1250*600

＝-0.162mm

Τ＝S/V

＝2.8/2.467

＝1.135s

因此在延时1.135s后，调整F₃机架辊缝偏差值-0.162mm(传动侧辊缝增大，工作侧辊缝减小)；

如此反复，不断根据带钢跑偏检测装置实时检测的带钢跑偏值计算所对应的下游机架需要调整的辊缝偏差值△G，并延时T时间后对机架辊缝偏差进行调整，直到F₃机架抛钢，带钢跑偏值△G清零。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于：本实施例将带钢跑偏检测装置安装在F₄与F₅机架之间，计算F₄与F₅机架机架之间的带钢跑偏值大小对应F₅机架辊缝偏差的调整量。因此，上游机架为F₄机架，下游机架为F₅机架，上游机架的速度V＝V₄＝362mpm＝6.03m/s，下游机架设定轧制力F＝F₅＝1321ton。

F₄与F₅机架都咬钢时，带钢跑偏检测装置开始检测带钢跑偏值，第一次检测数据为△w：40mm(跑偏位置数据为正，表示带钢偏机架传动侧，负值，偏工作侧)，则相应地：

ΔG＝2Δw*F*H_gain/W*K_Μ

＝2*40*1321*1.2/1250*600

＝0.169mm

Τ＝S/V

＝2.8/6.03

＝0.464s

机架辊缝控制系统延时0.464s，调整F₅机架辊缝偏差值0.169mm(传动侧辊缝减小，工作侧辊缝增大)；

轧制10s后，带钢跑偏检测装置开始检测带钢跑偏位置数据为△w：-20mm，则相应地：

ΔG＝2Δw*F*H_gain/W*K_Μ

＝2*(-20)*1321*1.2/1250*600

＝-0.0845mm

Τ＝S/V

＝2.8/6.03

＝0.464s

机架辊缝控制系统延时0.464s，调整_F5机架辊缝偏差值-0.0845mm(传动侧辊缝增大，工作侧辊缝减小)；

如此反复，机架辊缝控制系统不断根据带钢跑偏检测装置实时检测的带钢跑偏位置数据计算所对应的机架辊缝偏差调整值，并延时T时间后对机架辊缝偏差进行调整，直到F₅机架抛钢，将带钢跑偏值△G清零。

需要说明的是，热连轧精轧机组通常有七个机架，我们可以在多对相邻机架间设置带钢跑偏检测装置，并对每个带钢跑偏检测装置的下游机架的辊缝进行调整，当然也可以仅调整一对机架的下游机架的辊缝。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在热连轧精轧机组的两相邻机架间设置带钢跑偏检测装置；

步骤二、当带钢跑偏检测装置的上、下游机架都咬钢后，带钢跑偏检测装置开始检测位于带钢跑偏检测装置处的带钢跑偏值△w；

步骤三、根据带钢跑偏值△w、轧制带钢厚度H、宽度w、下游机架设定轧制力F计算出下游机架需要调整的辊缝偏差值△G：

ΔG＝2Δw*F*H_gain/W*K_Μ，

式中，H_gain为带钢厚度系数，K_M为下游机架刚度；带钢厚度系数H_gain、轧制带钢厚度H、宽度w、下游机架设定轧制力F均为预设值；

步骤四、根据带钢跑偏检测装置到下游机架的距离S、上游机架的速度V计算出带钢从检测装置到下游机架的时间T：

Τ＝S/V；

步骤五、机架辊缝控制系统延时T时间，按照辊缝偏差值△G对下游机架的辊缝进行调整；

步骤六、带钢跑偏检测装置检测位于带钢跑偏检测装置处的带钢跑偏值△w，并返回执行步骤三，直到下游机架抛钢；下游机架抛钢后将下游机架辊缝偏差△G清零。

2.根据权利要求1所述的热连轧精轧机组带钢自动纠偏控制方法，其特征在于：带钢厚度系数H_gain、轧制带钢厚度H、宽度w、下游机架设定轧制力F均在带钢到达热连轧精轧机组入口时，从热连轧精轧机组的二级模型系统中得到。