CN111672915B - 一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法 - Google Patents
一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及可逆冷轧机钢板设备技术领域，且公开了一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：设定供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率等的标准值；步骤二：先读取实时的供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率，再与设定的标准值进行如下判断并输出相应的液泵频率：当轧机不轧制钢板，道次号为1时，供液泵按最小设定频率运行；当不轧制且不是第1道次时，供液泵按本道次最大频率运行；当轧制且钢板入口厚度小于设定值时，供液泵按最大设定频率运行。该可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，使供液泵大部分时间处于节能运行状态，节省能耗。
Description
技术领域
本发明涉及可逆冷轧机钢板设备技术领域，具体为一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法。
背景技术
现代冷轧板带轧机设备朝着高压下率、高速和大功率的方向发展，以满足市场对冷轧板带产品的数量和质量的要求，生产工艺、设备技术的提高，对冷轧工艺润滑、冷却的要求也越来越高，可以说，冷轧工艺润滑、冷却已成为现代冷轧技术中一个非常重要的课题。
可逆冷轧机供液泵作用是在轧机轧制钢板时提供乳化液，对钢板进行冷却和润滑；乳化液过多或过少都会对生产造成影响，供液泵的节能运行方法与轧制速度、轧制力、板厚等很多参数相关联，模型复杂，方法实现有一定困难；为了不出问题，简化控制，目前可逆冷轧机供液泵的运行方式比较简单，要么单一工频运行，要么只跟踪轧制速度，方法简单，造成供液泵能耗浪费较大；因此有必要设计一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，在满足产品质量和产量的同时，减少供液泵能耗浪费，以克服上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，具备节省能耗等优点，解决了现有技术中可逆冷轧机供液泵的运行方式比较简单，要么单一工频运行，要么只跟踪轧制速度，方法简单，造成的供液泵能耗浪费较大的问题。
(二)技术方案
为实现上述节省能耗的目的，本发明提供如下技术方案：一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：设定供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率等的标准值；
步骤二：先读取实时的供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率，再与设定的标准值进行如下判断并输出相应的液泵频率：
当轧机不轧制钢板
道次号为1时，供液泵按最小设定频率运行；
道次号大于1时，供液泵按本道次最大频率运行；
当轧机轧制钢板
钢板入口厚度小于等于设定值时，供液泵按最大设定频率运行；
钢板入口厚度大于设定值时，且轧制力大于设定值时，供液泵按最大设定频率运行；
钢板入口厚度大于设定值时，且轧制力小于设定值时，供液泵按计算出的频率运行。
优选的，所述当轧机不轧制钢板且道次号为1时的具体读取和判断过程如下
读取供液阀状态，当供液阀状态为闭合时，表示不轧制；
读取当前道次号，当道次号为1时，读取并运行最小的供液泵设定频率。
优选的，所述当轧机不轧制钢板且道次号大于1时的具体读取和判断过程如下
读取供液阀状态，当供液阀状态为闭合时，表示不轧制；
读取当前道次号，当道次号大于1时，读取并运行本道次供液泵的最大频率。
优选的，所述当轧机轧制钢板且钢板入口厚度小于设定值时的具体读取和判断过程如下
先读取供液阀状态，当供液阀状态为打开时，表示轧制；然后读取钢板入口厚度和最小钢板设定厚度，当读取钢板入口厚度小于等于最小钢板设定厚度时，读取并运行最大的供液泵设定频率。
优选的，所述当轧机轧制钢板的钢板入口厚度大于设定值且轧制力大于设定值时的具体读取和判断过程如下
先读取供液阀状态，当供液阀状态为打开时，表示轧制；再读取钢板入口厚度和最小钢板设定厚度，当读取钢板入口厚度大于最小钢板设定厚度时进入下面步骤；
然后读取一定时间内的实际轧制力和最大设定轧制力，并使用平滑算法判定；当实际轧制力大于最大设定轧制力时，供液泵按最大设定频率运行。
优选的，所述当轧机轧制钢板的钢板入口厚度大于设定值且轧制力小于设定值时的具体读取和判断过程如下
先读取供液阀状态，当供液阀状态为打开时，表示轧制；再读取钢板入口厚度和最小钢板设定厚度，当读取钢板入口厚度大于最小钢板设定厚度时进入下面步骤；
然后读取一定时间内的实际轧制力和最大设定轧制力，并使用平滑算法判定；当实际轧制力小于最大设定轧制力时，先计算钢板压下率G和读取轧制速度H，然后计算得出实际的压速值I；
对实际的压速值I和设定的压速值进行判断，并根据结果对供液泵进行输出。
优选的，所述实际的压速值I和设定的压速值进行判断的过程为
当实际的压速值I小于等于设定的最小压速值时J，读取并运行最小的供液泵设定频率；
当实际的压速值I大于设定的最大压速值M时，读取并运行最大的供液泵设定频率；
当实际的压速值I大于设定的最小压速值J，小于等于设定的最大压速值时M，计算出此时的输出频率Y，并供液泵运行此频率。
优选的，所述计算出的输出频率的计算公式为：Y＝(I-J)*(Z-X)/(M-J)+X。
优选的，所述平滑算法具体为，计数一定时间，在此时间段内统计实际轧制力大于轧制力设定值的时间，计算得出实际轧制力大于轧制力设定值的时间在此时间段内的占比值；当此时间段内的占比值大于设定占比值时才判断为轧制力大于设定值，同时计数清零；反之判断为轧制力小于设定值。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，具备以下有益效果：
1、该可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，通过对实际工作过程中的不同工作状态进行判断区分，使供液泵输出对应的频率，最终使乳化液流量与生产工艺匹配，减少乳化斑、划痕等质量问题提高产品质量。
2、该可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，通过调节供液泵的不同频率减少乳化液流量以及轧制油的消耗，节省成本。
3、该可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，使供液泵大部分时间处于节能运行状态，节省能耗；供液泵大部分时间处于非满负荷状态，减少故障率，提高使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种可逆冷轧机供液泵节能运行方法的完整流程图；
图2为图1中A部分的放大图；
图3为图1中B部分的放大图；
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示完整的流程图，一种可逆冷轧机供液泵节能运行方法，包括以下步骤：
步骤一：设定供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率等的标准值；
步骤二：先读取实时的供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率，再与设定的标准值进行如下判断并输出相应的液泵频率：
当轧机不轧制钢板时，乳化液处于内循环状态，道次号为1表示当前处于换板状态，此时乳化液内循环时间较长，供液泵可以按最小频率运行，无需提高流量，节省能耗；具体的读取和判断过程如下
1.1、读取供液阀状态A，当A＝0时表示不轧制，当A＝1时表示轧制；
1.2、判断当A＝0时，向下执行；
1.3、读取当前道次号B，道次号从1开始，为1-7之间的整数；
1.4、判断当B＝1时，向下执行；
1.5、读取最小的供液泵设定频率X；
1.6、供液泵运行频率＝X；
当轧机不轧制钢板，乳化液处于内循环状态，且道次号大于1时，表示当前处于钢板换向状态，此时乳化液内循环时间较短，如果乳化液按最小流量输出，短时后切换至轧制状态又会按大流量输出，对供液泵冲击较大，容易造成设备故障，因此为了满足供液泵安全运行需要，内循环时供液泵按本道次最大频率运行，换向切换时，供液泵运行平稳，同时本道次最大频率大部分时间小于设定最大频率，也可以节省能耗；具体的读取和判断过程如下
2.1、读取供液阀状态A，当A＝0时表示不轧制，当A＝1时表示轧制；
2.2、判断当A＝0时，向下执行；
2.3、读取当前道次号B，道次号从1开始，为1-7之间的整数；
2.4、判断当B>1时，向下执行
2.5、读取本道次供液泵最大频率W；
2.6、供液泵运行频率＝W；
当轧机轧制钢板且入口厚度小于设定值时，表示正在轧制薄板，轧制薄板需要轧制力大，需要较大的乳化液流量，供液泵按最大频率运行，保障产品质量；具体的读取和判断过程如下
3.1、读取供液阀状态A，当A＝0时表示不轧制，当A＝1时表示轧制；
3.2、判断当A＝1时，向下执行；
3.3、读取钢板入口厚度C；
3.4、读取最小设定钢板入口厚度K；
3.5、判断当C<＝K时，向下执行；
3.6、读取最大的供液泵设定频率Z；
3.7、计算本道次供液泵的最大频率W＝Z；
3.8、供液泵运行频率＝Z；
当轧机轧制钢板且入口厚度大于设定值时，表示在轧制厚板，轧制厚板时如果轧制力大于设定值，表示需要大轧制力，需要较大的乳化液流量，供液泵按最大频率运行，保障产品质量；
判断轧制力大于设定值使用了平滑算法：计数10秒钟，在10秒钟内统计轧制力大于设定值的时间，统计时间在10秒钟内的占比大于设定占比值时才判断为轧制力大于设定值，否则判断为轧制力小于设定值，在下个10秒钟内按大于值或小于值执行，同时计数清零；该平滑算法作用是每10秒钟内维持运行的稳定，避免由于轧制力数值的瞬时上下波动造成供液泵运行的瞬时上下波动，保持运行稳定平滑；具体的读取和判断过程如下
4.1、读取供液阀状态A，当A＝0时表示不轧制，当A＝1时表示轧制；
4.2、判断当A＝1时，向下执行；
4.3、读取钢板入口厚度C；
4.4、读取最小设定钢板入口厚度K；
4.5、判断当C>K时，向下执行
4.6、读取实时的轧制力D；
4.7、读取最大设定轧制力L；
4.8、计算计数值N＝N+1；
4.9、判断当D>＝L时，向下执行；否则跳转至4.8；
4.10、计算计数值P＝P+1；
4.11、读取设定占比Q；
4.12、判断当N>＝10000时，向下执行；否则跳转至4.8；
4.13、判断当P/N>＝Q时，向下执行；否则跳转至5.1；
4.14、计数值N置0，N＝0；
4.15、计数值P置0，P＝0；
4.16、跳转至3.6；
轧机轧制钢板且入口厚度大于设定值时，表示在轧制厚板，轧制厚板时如果轧制力小于设定值，表示不需大轧制力，不需最大乳化液流量；由于乳化液流量和钢板压下率及轧制速度都相关，因此乳化液流量根据压下率和轧制速度的乘积调节，供液泵按计算频率运行，计算频率大部分时间小于最大频率，节省能耗；
5.1、读取供液阀状态A，当A＝0时表示不轧制，当A＝1时表示轧制；
5.2、判断当A＝1时，向下执行；
5.3、读取下压前钢板入口厚度C；
5.4、读取最小设定钢板入口厚度K；
5.5、判断当C>K时，向下执行
5.6、读取实时的轧制力D；
5.7、读取最大设定轧制力L；
5.8、计算计数值N＝N+1；
5.9、判断当D>＝L时，向下执行；否则跳转至5.8；
5.10、计算计数值P＝P+1；
5.11、读取设定占比Q；
5.12、判断当N>＝10000时，向下执行；否则跳转至5.8；
5.13、读取下压后钢板出口厚度E；
5.14、计算压下量F＝C-E；
5.15、计算压下率G＝F/C；
5.16、读取轧制速度H；
5.17、计算压速值I＝H*G；
5.18、读取最小设定压速值J；
5.19、判断当I<＝J时，向下执行；否则跳转至步骤5.21；
5.20、跳转至步骤1.5；
5.21、读取最大设定压速值M；
5.22、判断当I>＝M时，向下执行；否则跳转至步骤5.24；
5.23、跳转至3.4；
5.24、计算输出频率Y＝(I-J)*(Z-X)/(M-J)+X；
5.25、计算本道次最大频率W＝MAX(Y)；
5.26、供液泵运行频率＝Y。
从而通过以上方法将不同工作状态进行判断区分，使供液泵输出对应的频率，使其节省能耗。
本发明的有益效果是：该可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，通过对实际工作过程中的不同工作状态进行判断区分，使供液泵输出对应的频率，最终使乳化液流量与生产工艺匹配，减少乳化斑、划痕等质量问题提高产品质量；通过调节供液泵的不同频率减少乳化液流量以及轧制油的消耗，节省成本；使供液泵大部分时间处于节能运行状态，节省能耗；供液泵大部分时间处于非满负荷状态，减少故障率，提高使用寿命；从而解决了现有技术中可逆冷轧机供液泵的运行方式比较简单，要么单一工频运行，要么只跟踪轧制速度，方法简单，造成的供液泵能耗浪费较大的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：设定供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率的标准值；
步骤二：先读取实时的供液阀状态、道次、钢板入口厚度、轧制力、压速值和供液泵频率，再与设定的标准值进行如下判断并输出相应的液泵频率：
当轧机不轧制钢板
道次号为1时，供液泵按最小设定频率运行；
道次号大于1时，供液泵按本道次最大频率运行；
当轧机轧制钢板
钢板入口厚度小于等于设定值时，供液泵按最大设定频率运行；
钢板入口厚度大于设定值时，且轧制力大于设定值时，供液泵按最大设定频率运行；
钢板入口厚度大于设定值时，且轧制力小于设定值时，供液泵按计算出的频率运行。
2.根据权利要求1所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述当轧机不轧制钢板且道次号为1时的具体读取和判断过程如下
读取供液阀状态，当供液阀状态为闭合时，表示不轧制；
读取当前道次号，当道次号为1时，读取并运行最小的供液泵设定频率。
3.根据权利要求1所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述当轧机不轧制钢板且道次号大于1时的具体读取和判断过程如下
读取供液阀状态，当供液阀状态为闭合时，表示不轧制；
读取当前道次号，当道次号大于1时，读取并运行本道次供液泵的最大频率。
4.根据权利要求1所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述当轧机轧制钢板且钢板入口厚度小于设定值时的具体读取和判断过程如下
先读取供液阀状态，当供液阀状态为打开时，表示轧制；然后读取钢板入口厚度和最小钢板设定厚度，当读取钢板入口厚度小于等于最小钢板设定厚度时，读取并运行最大的供液泵设定频率。
5.根据权利要求1所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述当轧机轧制钢板的钢板入口厚度大于设定值且轧制力大于设定值时的具体读取和判断过程如下
先读取供液阀状态，当供液阀状态为打开时，表示轧制；再读取钢板入口厚度和最小钢板设定厚度，当读取钢板入口厚度大于最小钢板设定厚度时进入下面步骤；
然后读取一定时间内的实际轧制力和最大设定轧制力，并使用平滑算法判定；当实际轧制力大于最大设定轧制力时，供液泵按最大设定频率运行。
6.根据权利要求1所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述当轧机轧制钢板的钢板入口厚度大于设定值且轧制力小于设定值时的具体读取和判断过程如下
先读取供液阀状态，当供液阀状态为打开时，表示轧制；再读取钢板入口厚度和最小钢板设定厚度，当读取钢板入口厚度大于最小钢板设定厚度时进入下面步骤；
然后读取一定时间内的实际轧制力和最大设定轧制力，并使用平滑算法判定；当实际轧制力小于最大设定轧制力时，先计算钢板压下率G和读取轧制速度H，然后计算得出实际的压速值I；
对实际的压速值I和设定的压速值进行判断，并根据结果对供液泵进行输出。
7.根据权利要求6所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述实际的压速值I和设定的压速值进行判断的过程为
当实际的压速值I小于等于设定的最小压速值J 时，读取并运行最小的供液泵设定频率；
当实际的压速值I大于设定的最大压速值M时，读取并运行最大的供液泵设定频率；
当实际的压速值I大于设定的最小压速值J，小于等于设定的最大压速值M 时，计算出此时的输出频率Y，并供液泵运行此频率。
8.根据权利要求7所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述计算出的输出频率的计算公式为：Y＝(I-J)*(Z-X)/(M-J)+X,其中最小的供液泵设定频率为X，最大的供液泵设定频率为Z。
9.根据权利要求5所述的一种可逆冷轧机供液泵节能运行的方法，其特征在于：所述平滑算法具体为，计数一定时间，在此时间段内统计实际轧制力大于轧制力设定值的时间，计算得出实际轧制力大于轧制力设定值的时间在此时间段内的占比值；当此时间段内的占比值大于设定占比值时才判断为轧制力大于设定值，同时计数清零；反之判断为轧制力小于设定值。
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