CN114985476A - 钢卷外圈卷取错层控制方法及热连轧系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钢卷外圈卷取错层控制方法及热连轧系统，涉及冶金工业技术领域，钢卷外圈卷取错层控制方法，通过对夹送辊设定力矩及芯轴设定力矩、抛钢后夹送辊及芯轴控制方式、夹送辊及芯轴参数调整切换点进行计算、优化及修正，并增加夹送辊抛钢前的减压控制功能，实现了尾部降速及抛钢阶段力矩平稳切换、平稳过渡，最终有效解决了带钢尾部张力波动导致的错层问题，并为进一步提升带钢轧制速度提供了上升空间。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工业技术领域，具体地涉及一种钢卷外圈卷取错层控制方法及热连轧系统。
背景技术
带钢在精轧轧制末期，尾部接近精轧机末机架时，需要降低带钢速度，以避免带钢尾部抛钢后剧烈甩动，造成带钢尾部缺陷及轧线设备损坏。但降速及其后的抛钢过程极易引起夹送辊力矩波动，造成钢卷出现卷取错层问题。钢卷错层除影响美观外，在吊运的过程中，凸出位置还易与吊运设备磕碰，造成擦伤缺陷。
现有技术方案中，为解决钢卷外圈错层主要采取的方法有：（1）控制侧导板对中；（2）控制夹送辊辊缝偏差；（3）夹送辊采用滞后率；（4）精轧抛钢后卷筒与夹送辊建立张力等。但上述方法均未涉及如何解决高速轧制下带钢尾部减速及抛钢产生的夹送辊张力波动导致的钢卷外圈卷取错层问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢卷外圈卷取错层控制方法及热连轧系统。
本发明提供一种钢卷外圈卷取错层控制方法，包括步骤：
在带钢卷取过程中，实时检测夹送辊力矩，根据夹送辊力矩值，自动调整夹送辊输出力矩，将所述夹送辊力矩控制为预设的夹送辊力矩设定值Tqp，实时检测卷取机芯轴力矩，根据所述芯轴力矩值，自动调整卷取机输出力矩，将芯轴力矩控制为预设的芯轴力矩设定值TqM；
当检测到精轧机末机架抛钢后，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，根据带钢运行速度值，自动调整卷取机输出力矩，以所述带钢运行速度设定值为目标做恒速控制，将所述芯轴力矩值控制为所述芯轴力矩设定值TqM，同时，继续将夹送辊力矩根据所述夹送辊力矩值控制为所述夹送辊力矩设定值Tqp。
作为本发明的进一步改进，所述夹送辊力矩设定值Tqp定义公式为：
Tqp=Tqd+TqPT
其中，Tqd为夹送辊辊径差力矩设定值，其基于上夹送辊和下夹送辊辊径差设定得到，TqPT为夹送辊尾出张力矩设定值。
作为本发明的进一步改进，所述芯轴力矩设定值TqM定义公式为：
TqM=TqB+TqW+TqMT+Tqa
其中，TqB为弯曲力矩计算值，其基于所述带钢弯曲力矩计算得到，TqW为卷重力矩计算值，其基于所述带钢卷卷径计算得到，TqMT为芯轴张力矩设定值，Tqa为夹送辊加减速力矩计算值，其基于所述带钢速度偏差计算得到。
作为本发明的进一步改进，当所述芯轴为速度控制时，所述带钢卷卷径基于所述带钢运行速度和所述带钢运行时间计算得到。
作为本发明的进一步改进，所述当检测到精轧机末机架抛钢后，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，具体包括：
当检测到所述带钢尾部位置距离芯轴达到第一预设距离L 1 时，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，其中，所述第一预设距离L 1 定义公式为：
L 1 =L a +L b +L c
其中，L a 为精轧机末机架与所述夹送辊之间的距离，L b 为所述夹送辊与所述芯轴之间的距离，L c 为带钢速度修正量，所述带钢速度修正量基于所述带钢运行速度设定。
作为本发明的进一步改进，还包括步骤：
当检测到所述带钢尾部位置距离芯轴小于第一预设距离L 1 ，且检测到所述芯轴未自动调整为速度控制时，发出提示信息以提示强制将所述芯轴切换为速度控制。
作为本发明的进一步改进，还包括步骤：
当检测到所述夹送辊临近抛钢时，自动将所述夹送辊由力矩控制调整为速度控制，根据所述带钢运行速度值，自动调整夹送辊输出力矩，将所述夹送辊力矩值控制为所述夹送辊力矩设定值TqM，同时根据所述带钢尾部距离所述芯轴的距离，自动调整上夹送辊和下夹送辊之间的开口度。
作为本发明的进一步改进，所述当检测到所述夹送辊临近抛钢时，自动将所述夹送辊由力矩控制调整为速度控制，具体包括：
当检测到所述带钢尾部位置距离芯轴达到第二预设距离L 2 时，自动将所述夹送辊由力矩控制调整为速度控制，其中，所述第二预设距离L 2 定义公式为：
L 2 =L b +L c
其中，L b 为所述夹送辊与所述芯轴之间的距离，L c 为带钢速度修正量，所述带钢速度修正量基于所述带钢运行速度设定。
作为本发明的进一步改进，还包括步骤：
当检测到所述带钢尾部位置距离所述芯轴小于第二预设距离L 2 ，且检测到所述夹送辊未自动调整为速度控制时，发出提示信息以提示强制将所述夹送辊切换为速度控制。
基于同一发明思路，本发明还提供一种热连轧系统，包括依次设置的粗轧机、精轧机、冷却系统、夹送辊和卷取机，所述卷取机包括设于其内的芯轴，其特征在于：
所述热连轧系统还包括力矩检测装置、位置检测装置、设定模块和控制模块，
所述力矩检测装置被配置用于实时检测所述夹送辊和所述芯轴力矩；
所述位置检测装置被配置用于检测带钢位置信息；
所述设定模块用于对所述夹送辊和所述芯轴力矩进行设定；
所述控制模块被配置用于在带钢卷取过程中，根据夹送辊力矩值，自动调整夹送辊输出力矩，将所述夹送辊力矩控制为预设的夹送辊力矩设定值Tqp，根据所述芯轴辊力矩值，自动调整卷取机输出力矩，以所述带钢运行速度设定值为目标做恒速控制，将芯轴力矩控制为预设的芯轴力矩设定值TqM；在精轧机末机架抛钢后，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，根据带钢运行速度值，自动调整卷取机输出力矩，将所述芯轴力矩值控制为所述芯轴力矩设定值TqM，同时，继续将夹送辊力矩根据所述夹送辊力矩值控制为所述夹送辊力矩设定值Tqp。
作为本发明的进一步改进，所述设定模块被配置为对所述夹送辊力矩设定值Tqp按照如下公式进行设定：
Tqp=Tqd+TqPT
其中，Tqd为夹送辊辊径差力矩设定值，其基于上夹送辊和下夹送辊辊径差设定得到，TqPT为夹送辊尾出张力矩设定值。
作为本发明的进一步改进，所述设定模块被配置为对所述芯轴力矩设定值TqM按照如下公式进行设定：
Tqp=Tqd+TqPT
TqM=TqB+TqW+TqMT+Tqa
其中，TqB为弯曲力矩计算值，其基于所述带钢弯曲力矩计算得到，TqW为卷重力矩计算值，其基于所述带钢卷卷径计算得到，TqMT为芯轴张力矩设定值，Tqa为夹送辊加减速力矩计算值，其基于所述带钢速度偏差计算得到。
本发明的有益效果是：本发明所提供的一种钢卷外圈卷取错层控制方法，通过对夹送辊设定力矩及芯轴设定力矩、抛钢后夹送辊及芯轴控制方式、夹送辊及芯轴参数调整切换点进行计算、优化及修正，并增加夹送辊抛钢前的减压控制功能，实现了尾部降速及抛钢阶段力矩平稳切换、平稳过渡，最终有效解决了带钢尾部张力波动导致的错层问题，并为进一步提升带钢轧制速度提供了上升空间。
附图说明
图1是本发明一实施方式中的热连轧生产系统的结构示意图。
图2是本发明一实施方式中的钢卷外圈卷取错层控制方法流程示意图。
图3是现有技术方案中卷取得到的钢卷形貌。
图4是采用本实施方式提供的钢卷外圈卷取错层控制方法卷取得到的钢卷形貌。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。
下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本实施方式提供一种钢卷外圈卷取错层控制方法，该方法具体对带钢热连轧过程中夹送辊及卷取机芯轴的工作参数进行控制，能够有效降低夹送辊在带钢尾部减速及抛钢过程中的张力波动，从而解决钢卷外圈卷取错层的问题。
本实施方式基于一热连轧系统1对方法进行描述，如图1所示，在热连轧系统1中，其包括粗轧机、精轧机11、冷却系统12、夹送辊13和卷取机14等。粗轧机和精轧机11依次对轧坯进行轧制形成带钢2，带钢2经冷却系统12冷却后运行至夹送辊13处。夹送辊13包括辊径不同的上夹送辊131和下夹送辊132，上夹送辊131和下夹送辊132相对转动用以输送和牵引带钢2至卷取机14。卷取机14包括位于其内的芯轴141和分布在芯轴141周圈的助卷辊142，芯轴141转动用以将带钢2卷取成钢卷，从而便于对钢卷进行贮存和运输。夹送辊13和卷取机14的传动系统包括分别控制其输出力矩的控制电机，通过对夹送辊13和卷取机14的输出力矩控制，使带钢2按照设定的运行速度进行运动。
如图2所示，本实施方式所提供的钢卷外圈卷取错层控制方法包括步骤：
S1：在带钢2卷取过程中，实时检测夹送辊力矩，根据夹送辊力矩值，自动调整夹送辊输出力矩，将夹送辊力矩控制为预设的夹送辊力矩设定值Tqp，实时检测卷取机芯轴力矩，根据芯轴力矩值，自动调整卷取机14输出力矩，将芯轴力矩控制为预设的芯轴力矩设定值TqM。
S2：当检测到精轧机11末机架抛钢后，自动将芯轴141由力矩控制调整为速度控制，根据带钢2运行速度值，自动调整卷取机14输出力矩，以带钢2运行速度设定值为目标做恒速控制，将芯轴力矩值控制为芯轴力矩设定值TqM，同时，继续将夹送辊力矩根据夹送辊力矩值控制为夹送辊力矩设定值Tqp。
具体的，在步骤S1中，夹送辊力矩设定值Tqp定义公式为：
Tqp=Tqd+TqPT
其中，Tqd为夹送辊辊径差力矩设定值，其基于上夹送辊131和下夹送辊132辊径差设定得到，TqPT为夹送辊尾出张力矩设定值，其基于不同钢种及其规格按照轧制的不同阶段分别设定得到。
芯轴力矩设定值TqM定义公式为：
TqM=TqB+TqW+TqMT+Tqa
其中，TqB为弯曲力矩计算值，其基于带钢2弯曲力矩计算得到，TqW为卷重力矩计算值，其基于带钢卷卷径计算得到，TqMT为芯轴张力矩设定值，其基于不同钢种及其规格按照轧制的不同阶段分别设定得到，Tqa为夹送辊加减速力矩计算值，其基于带钢2速度偏差计算得到。
通过上述定义公式可知，在热连轧生产过程中，基于各分量中参数的实时变化，夹送辊力矩设定值Tqp和芯轴力矩设定值TqM为动态变化值，热连轧系统1各检测模块在检测获取各参数后，控制模块基于各参数计算得到夹送辊力矩设定值Tqp和芯轴力矩设定值TqM。
当带钢2头部进入夹送辊13后，通过错位布置的上夹送辊131和下夹送辊132迫使带钢2头部产生较大的弯曲，从而引导带钢2到卷取机14芯轴141上进行卷取。力矩检测装置实时对夹送辊13和芯轴141的力矩进行检测，控制模块根据计算得到的夹送辊力矩设定值Tqp和芯轴力矩设定值TqM，将检测得到的夹送辊力矩值和芯轴力矩值分别与其进行比较，实时调整夹送辊13控制电机和卷取机14控制电机的输出力矩，以将夹送辊力矩和芯轴力矩分别补偿控制为预设的夹送辊力矩设定值Tqp和芯轴力矩设定值TqM，通过对夹送辊13和芯轴141的力矩进行控制来对带钢2所受张力进行控制。
当芯轴141上卷取有3~5圈带钢2后，基于上述夹送辊力矩设定值Tqp和芯轴力矩设定值TqM，带钢2在卷筒和轧机之间已经建立了稳定的张力，此时助卷辊142打开，芯轴141和轧机一起加速至最高速度，进入正常卷取状态。
在步骤S2中，当检测到精轧机11末机架抛钢后，此时卷取机14和精轧机11同时降速，以降低带钢2速度，同时，助卷辊142压下对带钢2尾部进行压尾控制。在带钢2尾部离开精轧机11末机架时（即抛钢），夹送辊13和芯轴141之间共同建立张力，避免带钢2尾部跑偏或钢卷外层松散。此时，由于带钢2运行速度的变化，易造成夹送辊13张力矩波动而导致钢卷外圈部分出现卷曲错层问题。
在本实施方式中，抛钢后，将芯轴141由力矩控制转变为速度控制，并同时将夹送辊13保持为力矩控制，容易实现夹送辊力矩稳定。为清楚说明本实施方式所提供的控制方法的技术效果，在此对现有技术方案进行介绍。
在现有的技术方案中，夹送辊力矩设定值Tqp’定义公式为：
Tqp’=Tqd+TqPT+Tqa
其中，Tqd为夹送辊辊径差力矩设定值，TqPT为夹送辊尾出张力矩设定值，Tqa为夹送辊加减速力矩计算值。
在精轧机11末机架抛钢后，夹送辊13从力矩控制转换为速度控制。
芯轴力矩设定值TqM’定义公式为：
TqM’=TqB+TqW+TqMT
其中，TqB为弯曲力矩计算值，TqW为卷重力矩计算值，TqMT为芯轴张力矩设定值。
在精轧机11末机架抛钢后，芯轴141保持力矩控制。
在现有技术方案中，第一，卷重力矩计算值TqW在卷取过程中随着钢卷卷径的增加而增加，但卷径计算测量不准。所以实际的卷重与计算卷重之间存在误差。对于这个误差，传动系统并不能产生额外的力矩进行修正。当传动系统产生的力矩与带钢2的真实力矩存在误差时，就会使带钢2加速或减速，扰动带钢2速度的稳定。为了保持带钢2速度与夹送辊13一致，就要侵蚀部分芯轴张力矩设定值TqMT，补偿卷重误差，最终表现为芯轴张力不足或过大。
第二，夹送辊加减速力矩计算值Tqa是由带钢2速度偏差计算得到的，芯轴力矩保持力矩控制的情况下，芯轴力矩设定值TqM’无法包含此项分量，因此，当带钢2加减速时芯轴141的加减速力矩只能通过手动侵削张力矩实现，但芯轴141与钢卷的质量之和远大于夹送辊13，芯轴141的加减速力矩值也大得多，因此，芯轴141的加减速力矩误差也较大。
综上，在现有技术方案中，卷重力矩计算值TqW和芯轴141的加减速力矩的计算误差会共同对夹送辊13张力矩的稳定造成扰动，而产生钢卷尾部错层缺陷。
在本实施方式中，第一，将芯轴141调整为速度控制后，芯轴141力矩由现有技术方案中的开环控制转变为速度闭环控制，此时，带钢卷卷径基于带钢2运行速度和带钢2运行时间的乘积计算得到，其误差远小于通过力矩计算得到的钢卷卷径。因此，卷重力矩计算值TqW的误差也较小，带钢2实际受到的张力近似于芯轴141张力矩设定值TqMT，即夹送辊尾出张力矩设定值TqPT等于芯轴张力矩设定值TqMT。
芯轴141调整为速度控制后，芯轴141力矩由现有技术方案中的开环控制转变为速度闭环控制，传动系统以带钢2运行速度设定值为目标做恒速控制。当产生由卷径计算不准造成的卷重力矩计算值TqW误差，并由此产生的速度波动时，传动系统自动调整夹送辊加减速力矩计算值Tqa以维持速度不变，从而消除卷径计算测量不准造成的误差。
第二，由于夹送辊13相对于芯轴141和钢卷的质量也较小，因此夹送辊加减速力矩计算值Tqa也较小，从而当带钢2速度变化时，夹送辊加减速力矩计算值Tqa对张力矩的扰动也小很多，容易实现张力恒定。
另外，由于夹送辊辊径差力矩设定值Tqd相对稳定，对夹送辊13张力矩扰动也较小。
综上，在本实施方式中，相对于现有技术，通过将芯轴141调整为速度控制，减小了夹送辊力矩设定值Tqp和芯轴力矩设定值TqM中误差较大的分量的计算误差，因此，更容易实现夹送辊13张力矩稳定。
进一步的，在步骤S2中，其具体包括：
当检测到带钢2尾部位置距离芯轴141达到第一预设距离L 1 时，自动将芯轴141由力矩控制调整为速度控制，其中，第一预设距离L 1 定义公式为：
L 1 =L a +L b +L c
其中，L a 为精轧机11末机架与夹送辊13之间的距离，L b 为夹送辊13与芯轴141之间的距离，L c 为带钢速度修正量，带钢速度修正量基于带钢2运行速度设定。
这里，在第一预设距离L 1 中增加带钢速度修正量L c ，其基于不同工况下，带钢2的实际运行速度设定，能够在完全进入抛钢之前，提前将芯轴141由力矩控制调整为速度控制，设置一个调整提前量，使得夹送辊力矩的切换过渡更加平稳，从而进一步降低减轻错层缺陷。
进一步的，在步骤S2中，其还包括：
当检测到带钢2尾部位置距离芯轴141小于第一预设距离L 1 ，且检测到芯轴141未自动调整为速度控制时，发出提示信息以提示强制将芯轴141切换为速度控制。
在自动控制的流程基础上增加切换失败检测流程，进一步提高热连轧流程的安全稳定性，避免出现切换失败而导致的钢卷外圈错层情况。
进一步的，钢卷外圈卷取错层控制方法还包括步骤：
S3：当检测到夹送辊13临近抛钢时，自动将夹送辊13由力矩控制调整为速度控制，根据带钢2运行速度值，自动调整夹送辊输出力矩，将夹送辊力矩值控制为夹送辊力矩设定值TqM，同时根据带钢2尾部距离芯轴141的距离，自动调整上夹送辊131和下夹送辊132之间的开口度。
这里，在夹送辊13在临近抛钢时，将夹送辊13由力矩控制调整为速度控制、并将夹送辊13间开口度设置为位置控制，通过减压控制功能进一步实现了夹送辊力矩的平滑过渡。
在步骤S3中，其具体包括：
当检测到带钢2尾部位置距离芯轴141达到第二预设距离L 2 时，自动将夹送辊13由力矩控制调整为速度控制，并自动将夹送辊13间开口度设置为位置控制，其中，第二预设距离L 2 定义公式为：
L 2 =L b +L c
其中，L b 为夹送辊13与芯轴141之间的距离，L c 为带钢速度修正量，带钢速度修正量基于带钢2运行速度设定。
这里，在第二预设距离L 2 中增加带钢速度修正量L c ，其基于不同工况下，带钢2的实际运行速度设定，能够在夹送辊13完全开始抛钢之前，提前将夹送辊13进行工作参数切换，设置一个调整提前量，使得夹送辊力矩的切换过渡更加平稳，从而进一步降低减轻错层缺陷。
进一步的，步骤S3还包括：
当检测到带钢2尾部位置距离芯轴141小于第二预设距离L 2 ，且检测到夹送辊13未自动调整为速度控制时，发出提示信息以提示强制将夹送辊13切换为速度控制。
在自动控制的流程基础上增加切换失败检测流程，进一步提高热连轧流程的安全稳定性，避免出现切换失败而导致的钢卷外圈错层情况。
基于同一发明构思，本发明还提供一种热连轧系统1，如图1所示，其包括依次设置的粗轧机、精轧机11、冷却系统12、夹送辊13和卷取机14，卷取机14包括设于其内的芯轴141。
热连轧系统1还包括力矩检测装置、位置检测装置、设定模块和控制模块。
力矩检测装置被配置用于实时检测夹送辊13和芯轴力矩。
位置检测装置被配置用于检测带钢2位置信息。
设定模块用于对夹送辊13和芯轴力矩进行设定。
控制模块被配置用于在带钢2卷取过程中，根据夹送辊力矩值，自动调整夹送辊输出力矩，将夹送辊力矩控制为预设的夹送辊力矩设定值Tqp，根据芯轴力矩值，自动调整卷取机14输出力矩，将芯轴力矩控制为预设的芯轴力矩设定值TqM；在精轧机11末机架抛钢后，自动将芯轴141由力矩控制调整为速度控制，根据带钢2运行速度值，自动调整卷取机14输出力矩，将芯轴力矩值控制为芯轴力矩设定值TqM，同时，继续将夹送辊力矩根据夹送辊力矩值控制为夹送辊力矩设定值Tqp。
具体的，设定模块被配置为对夹送辊力矩设定值Tqp按照如下公式进行设定：
Tqp=Tqd+TqPT
其中，Tqd为夹送辊辊径差力矩设定值，其基于上夹送辊131和下夹送辊132辊径差设定得到，TqPT为夹送辊尾出张力矩设定值。
具体的，设定模块被配置为对芯轴力矩设定值TqM按照如下公式进行设定：
Tqp=Tqd+TqPT
TqM=TqB+TqW+TqMT+Tqa
其中，TqB为弯曲力矩计算值，其基于带钢2弯曲力矩计算得到，TqW为卷重力矩计算值，其基于带钢2卷卷重及卷径计算得到，TqMT为芯轴张力矩设定值，Tqa为夹送辊加减速力矩计算值，其基于上夹送辊131和下夹送辊132速度差计算得到。
进一步的，控制模块还被配置用于在夹送辊13临近抛钢时，自动将夹送辊13由力矩控制调整为速度控制，根据带钢2运行速度值，自动调整夹送辊输出力矩，将夹送辊力矩值控制为夹送辊力矩设定值TqM，同时根据带钢2尾部距离芯轴141的距离，自动调整上夹送辊131和下夹送辊132之间的开口度。
如图3所示和图4所示，分别为现有技术方案中卷取得到的钢卷形貌和采用本实施方式提供的钢卷外圈卷取错层控制方法卷取得到的钢卷形貌，由图可知，在图3中，钢卷外层有明显错层，在图4中，钢卷外圈形貌整齐。
综上，本发明所提供的一种钢卷外圈卷取错层控制方法，通过对夹送辊设定力矩及芯轴设定力矩、抛钢后夹送辊及芯轴控制方式、夹送辊及芯轴参数调整切换点进行计算、优化及修正，并增加夹送辊抛钢前的减压控制功能，实现了尾部降速及抛钢阶段力矩平稳切换、平稳过渡，最终有效解决了带钢尾部张力波动导致的错层问题，并为进一步提升带钢轧制速度提供了上升空间。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，包括步骤：
在带钢卷取过程中，实时检测夹送辊力矩，根据夹送辊力矩值，自动调整夹送辊输出力矩，将所述夹送辊力矩控制为预设的夹送辊力矩设定值Tqp，实时检测卷取机芯轴力矩，根据所述芯轴力矩值，自动调整卷取机输出力矩，将芯轴力矩控制为预设的芯轴力矩设定值TqM；
当检测到精轧机末机架抛钢后，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，根据带钢运行速度值，自动调整卷取机输出力矩，以所述带钢运行速度设定值为目标做恒速控制，将所述芯轴力矩值控制为所述芯轴力矩设定值TqM，同时，继续将夹送辊力矩根据所述夹送辊力矩值控制为所述夹送辊力矩设定值Tqp。
2.根据权利要求1所述的钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，所述夹送辊力矩设定值Tqp定义公式为：
Tqp=Tqd+TqPT
其中，Tqd为夹送辊辊径差力矩设定值，其基于上夹送辊和下夹送辊辊径差设定得到，TqPT为夹送辊尾出张力矩设定值。
3.根据权利要求2所述的钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，所述芯轴力矩设定值TqM定义公式为：
TqM=TqB+TqW+TqMT+Tqa
其中，TqB为弯曲力矩计算值，其基于所述带钢弯曲力矩计算得到，TqW为卷重力矩计算值，其基于所述带钢卷卷径计算得到，TqMT为芯轴张力矩设定值，Tqa为夹送辊加减速力矩计算值，其基于所述带钢速度偏差计算得到。
4.根据权利要求1所述的钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，所述当检测到精轧机末机架抛钢后，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，具体包括：
当检测到所述带钢尾部位置距离芯轴达到第一预设距离L 1 时，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，其中，所述第一预设距离L 1 定义公式为：
L 1 =L a +L b +L c
其中，L a 为精轧机末机架与所述夹送辊之间的距离，L b 为所述夹送辊与所述芯轴之间的距离，L c 为带钢速度修正量，所述带钢速度修正量基于所述带钢运行速度设定。
5.根据权利要求4所述的钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，还包括步骤：
当检测到所述带钢尾部位置距离芯轴小于第一预设距离L 1 ，且检测到所述芯轴未自动调整为速度控制时，发出提示信息以提示强制将所述芯轴切换为速度控制。
6.根据权利要求4所述的钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，还包括步骤：
当检测到所述夹送辊临近抛钢时，自动将所述夹送辊由力矩控制调整为速度控制，根据所述带钢运行速度值，自动调整夹送辊输出力矩，将所述夹送辊力矩值控制为所述夹送辊力矩设定值TqM，同时根据所述带钢尾部距离所述芯轴的距离，自动调整上夹送辊和下夹送辊之间的开口度。
7.根据权利要求6所述的钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，所述当检测到所述夹送辊临近抛钢时，自动将所述夹送辊由力矩控制调整为速度控制，具体包括：
当检测到所述带钢尾部位置距离芯轴达到第二预设距离L 2 时，自动将所述夹送辊由力矩控制调整为速度控制，其中，所述第二预设距离L 2 定义公式为：
L 2 =L b +L c
其中，L b 为所述夹送辊与所述芯轴之间的距离，L c 为带钢速度修正量，所述带钢速度修正量基于所述带钢运行速度设定。
8.根据权利要求7所述的钢卷外圈卷取错层控制方法，其特征在于，还包括步骤：
当检测到所述带钢尾部位置距离所述芯轴小于第二预设距离L 2 ，且检测到所述夹送辊未自动调整为速度控制时，发出提示信息以提示强制将所述夹送辊切换为速度控制。
9.一种热连轧系统，包括依次设置的粗轧机、精轧机、冷却系统、夹送辊和卷取机，所述卷取机包括设于其内的芯轴，其特征在于：
所述热连轧系统还包括力矩检测装置、位置检测装置、设定模块和控制模块，
所述力矩检测装置被配置用于实时检测所述夹送辊和所述芯轴力矩；
所述位置检测装置被配置用于检测带钢位置信息；
所述设定模块用于对所述夹送辊和所述芯轴力矩进行设定；
所述控制模块被配置用于在带钢卷取过程中，根据夹送辊力矩值，自动调整夹送辊输出力矩，将所述夹送辊力矩控制为预设的夹送辊力矩设定值Tqp，根据所述芯轴辊力矩值，自动调整卷取机输出力矩，将芯轴力矩控制为预设的芯轴力矩设定值TqM；在精轧机末机架抛钢后，自动将所述芯轴由力矩控制调整为速度控制，根据带钢运行速度值，自动调整卷取机输出力矩，以所述带钢运行速度设定值为目标做恒速控制，将所述芯轴力矩值控制为所述芯轴力矩设定值TqM，同时，继续将夹送辊力矩根据所述夹送辊力矩值控制为所述夹送辊力矩设定值Tqp。
10.根据权利要求9所述的热连轧系统，其特征在于，所述设定模块被配置为对所述夹送辊力矩设定值Tqp按照如下公式进行设定：
Tqp=Tqd+TqPT
其中，Tqd为夹送辊辊径差力矩设定值，其基于上夹送辊和下夹送辊辊径差设定得到，TqPT为夹送辊尾出张力矩设定值。
11.根据权利要求10所述的热连轧系统，其特征在于，所述设定模块被配置为对所述芯轴力矩设定值TqM按照如下公式进行设定：
Tqp=Tqd+TqPT
TqM=TqB+TqW+TqMT+Tqa
其中，TqB为弯曲力矩计算值，其基于所述带钢弯曲力矩计算得到，TqW为卷重力矩计算值，其基于所述带钢卷卷径计算得到，TqMT为芯轴张力矩设定值，Tqa为夹送辊加减速力矩计算值，其基于所述带钢速度偏差计算得到。
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| CN116216400A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-06 | 广东包庄科技有限公司 | 一种收卷模式控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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