CN202316541U - Csp热轧平整机延伸率控制系统 - Google Patents

Csp热轧平整机延伸率控制系统 Download PDF

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叶德建
熊盛涛
陈志鹏
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Abstract

本实用新型涉及一种CSP热轧平整机延伸率控制系统，用于热轧钢卷平整中延伸率的控制。它包括平整机，位于所述平整机输入端的入口夹送辊，以及位于所述平整机输出端的出口夹送辊，它还包括：液压系统、轧制压力控制系统和平整机测速系统。本实用新型通过计算带钢经过平整机后的实测延伸率，将实测延伸率发送至轧制压力控制系统；然后轧制压力控制系统比较得出实测延伸率与设定延伸率之差，根据该差值计算出与所需延伸率对应的轧制压力，并将轧制压力的信号发送至液压系统，从而改变液压缸的输出大小，最终控制平整机的轧制压力。

Description

CSP热轧平整机延伸率控制系统
技术领域
本实用新型涉及控制系统，具体地指CSP热轧平整机延伸率控制系统。
背景技术
热轧钢卷的平整实际上是一种小变形量的轧制，钢卷平整环节对于热轧板来说是一个极其关键的生产环节，热轧带钢平整延伸率的闭环控制是平整机基础自动化系统的一项关键控制。由于带钢变形指标的唯一评判就是带钢的延伸率，因此，为了很好地保障带钢的机械性能、带钢板型质量以及带钢表面质量等，带钢平整延伸率必须实现精确的控制。
发明内容
本实用新型的目的就在于提供一种CSP热轧平整机延伸率控制系统，实现对热轧钢卷平整中延伸率的精确控制。
实现本实用新型目的采用的技术方案是：一种CSP热轧平整机延伸率控制系统，包括平整机，位于所述平整机输入端的入口夹送辊，以及位于所述平整机输出端的出口夹送辊，它还包括：
液压系统，与所述平整机连接，用于提供轧制带钢的轧制压力；
轧制压力控制系统，与所述液压系统连接，输出控制液压系统的信息；
平整机测速系统，连接在所述平整机的入口端和出口端，用于测量并计算输出带钢的实测延伸率，并将实测延伸率与带钢的所需延伸率比较，将比较值输入所述的轧制压力控制系统。
在上述技术方案中，所述液压系统包括：
液压缸，
液压伺服阀，用于控制液压缸的液压流量；以及
第一控制器，与所述液压伺服阀连接，输出控制液压伺服阀的电流信号。
在上述技术方案中，所述轧制压力控制系统包括：
延伸率设置系统，用于设置延伸率与其对应的轧制压力，以及
第二控制器，与所述延伸率设置系统连接，用于输出设置的轧制压力大小信号。
在上述技术方案中，所述平整机测速系统包括：
第一减速箱，与所述入口夹送辊连接；
第一脉冲编码器，与所述第一减速箱连接，用于控制第一减速箱的脉冲；
第二减速箱，与所述出口夹送辊连接；
第二脉冲编码器，与所述第二减速箱连接，用于控制第二减速箱的脉冲；
SIMATIC TDC控制系统，与所述第一脉冲编码器和第二脉冲编码器连接，通过测量并得出带钢的实测延伸率。
进一步地，所述第一脉冲编码器和第二脉冲编码器均为重载型测速的脉冲编码器。
本实用新型通过平整机测速系统测量脉冲编码器的脉冲数，分别计算入口和出口处的带钢长度，从而计算出带钢经过平整机后的实测延伸率后，将实测延伸率发送至轧制压力控制系统；然后轧制压力控制系统比较得出实测延伸率与设定延伸率之差，根据该差值计算出与所需延伸率对应的轧制压力，并将轧制压力的信号发送至液压系统，从而改变液压缸的输出大小，最终控制平整机的轧制压力。
本实用新型结构简单，使用方便，可以自动完成带钢延伸率的控制。采用SIMATIC TDC控制系统，其采样周期最小可以达到1ms；此外，重载型测速脉冲编码器其精度可以达到每圈8129个脉冲，可以精确测量出带钢的进入和输出的长度，实现精确计算带钢的实测延伸率，为改变轧制压力提供精确的数据。
附图说明
图1为本实用新型CSP热轧平整机延伸率控制系统的结构框图。
图2为图1中平整机测速系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1和图2所示，CSP热轧平整机延伸率控制系统包括平整机系统101、液压系统102、轧制压力控制系统103和平整机测速系统104。其中，平整机系统101包括位于所述平整机输入端的入口夹送辊201以及位于所述平整机204输出端的出口夹送辊205。平整机测速系统104包括：第一减速箱202、第一脉冲编码器203、第二减速箱206、第二脉冲编码器207和SIMATIC TDC控制系统，。第一减速箱202与入口夹送辊201连接，第一脉冲编码器203与第一减速箱202连接，第一脉冲编码器203用于控制第一减速箱202的脉冲；第二减速箱206与出口夹送辊205连接，第二脉冲编码器207与第二减速箱206连接，用于控制第二减速箱206的脉冲。本实施例所用第一脉冲编码器203和第二脉冲编码器207均为重载型测速的脉冲编码器。
SIMATIC TDC控制系统与第一脉冲编码器203和第二脉冲编码器207连接，通过测量、计算第一脉冲编码器203和第二脉冲编码器207的脉冲数，得出带钢的实测延伸率。
由于延伸率与轧制压力存在对应关系，因而调节对带钢的轧制压力可以得到相应的延伸率。本实用新型中计算带钢延伸率的原理如下：
在采样周期T内，若入口处带钢传输的长度为L1，出口处带钢传输的长度为L2，则带材的延伸率ε的表达式为：
ϵ = L 2 - L 1 L 1 × 100 % - - - ( 1 )
带钢传输的长度可以用入口夹送辊201和出口夹送辊205以速度差(即长度差)的形式表现出来，通过测量脉冲编码器的脉冲数，分别计算出入口和出口带钢长度：
L 1 = Σ t t + T C 1 · D 1 · π I 1 · J 1 - - - ( 2 )
L 2 = Σ t t + T C 2 · D 2 · π I 2 · J 2 - - - ( 3 )
上式(2)和(3)中，C1、C2分别为入口夹送辊201与出口夹送辊205的每毫秒测量脉冲值；D1、D2分别为入口夹送辊201与出口夹送辊205测量辊直径；J1、J2分别为第一脉冲编码器203与第二脉冲编码器207的每转脉冲数；I1、I2分别为入口夹送辊201与出口夹送辊205的传动比。
在生产线中，入口夹送辊201与出口夹送辊205测量辊直径相等，入口夹送辊201与出口夹送辊205的编码器的每转脉冲数相等，入口夹送辊201与出口夹送辊205的传动比相等，故式(1)可以简化成：
ϵ = Σ t t + T C 2 - Σ t t + T C 1 Σ t t + T C 1 · 100 % - - - ( 4 )
上式中的采样周期T与机组的线速度成反比，设定最大机组速度Vmax时，采样周期为Tmin，最小机组速度Vmin时，采样周期为Tmax，实际线速度为V，则实际的采样周期T：
T = T min + T max - T min V max - V min · V - - - ( 5 )
采用该方法确定采样周T，可以保证每次采样走过相同长度的带钢，保证延伸率ε不会因为速度的变化而产生测量误差。
平整机测速系统104将经过平整机204的带钢208的实测延伸率发送至轧制压力控制系统103。轧制压力控制系统103向液压系统102输出所需延伸率对应的轧制压力大小的信息。液压系统102根据该信息输出轧制压力。轧制压力控制系统103包括设定值系统和第二控制器，液压系统包括第一控制器、伺服阀和液压缸。
本实用新型的工作过程具体为：
首先，轧制压力控制系统103首先通过设定值系统设定初始轧制压力，通过第二控制器将该轧制压力信息发送至液压系统102中的第一控制器，第一控制器向伺服阀发出与该轧制压力信息相对应的电流信息，伺服阀根据该电流信息控制其液压流量，从而使得液压缸输出与初始轧制压力相对应的轧制压力。
然后，平整机测速系统104根据式(4)和(5)测量所需的参数，并计算带钢的实测延伸率，然后将该实测延伸率发送至轧制压力控制系统103。
最后，轧制压力控制系统103的设定值系统根据带钢的实测延伸率和所需延伸率的差值计算还需要的轧制压力，将还需要的轧制压力信息通过第二控制器发送至液压系统中102的第一控制器，从而控制液压系统102输出所还需的轧制压力。
重复上述步骤，直至实测延伸率达到所需的延伸率为止。
本实用新型通过调节与延伸率存在对应关系的轧制压力大小，从而实现在钢卷平整环节中对延伸率的精确控制。

Claims (5)

1.一种CSP热轧平整机延伸率控制系统，包括平整机，位于所述平整机输入端的入口夹送辊，以及位于所述平整机输出端的出口夹送辊，其特征在于还包括：
液压系统，与所述平整机连接，用于提供轧制带钢的轧制压力；
轧制压力控制系统，与所述液压系统连接，输出控制液压系统的信息；
平整机测速系统，连接在所述平整机的入口端和出口端，用于测量并计算输出带钢的实测延伸率，并将实测延伸率与带钢的所需延伸率比较，将比较值输入所述的轧制压力控制系统。
2.根据权利要求1所述CSP热轧平整机延伸率控制系统，其特征在于所述液压系统包括：
液压缸，
液压伺服阀，用于控制液压缸的液压流量；以及
第一控制器，与所述液压伺服阀连接，输出控制液压伺服阀的电流信号。
3.根据权利要求1所述CSP热轧平整机延伸率控制系统，其特征在于所述轧制压力控制系统包括：
延伸率设置系统，用于设置与延伸率对应的轧制压力，以及
第二控制器，与所述延伸率设置系统连接，用于输出设置的轧制压力大小信号。
4.根据权利要求1所述CSP热轧平整机延伸率控制系统，其特征在于所述平整机测速系统包括：
第一减速箱，与所述入口夹送辊连接；
第一脉冲编码器，与所述第一减速箱连接，用于控制第一减速箱的脉冲；
第二减速箱，与所述出口夹送辊连接；
第二脉冲编码器，与所述第二减速箱连接，用于控制第二减速箱的脉冲；
SIMATIC TDC控制系统，与所述第一脉冲编码器和第二脉冲编码器连接，通过测量并得出带钢的实测延伸率。
5.根据权利要求4所述CSP热轧平整机延伸率控制系统，其特征在于：所述第一脉冲编码器和第二脉冲编码器均为重载型测速的脉冲编码器。
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CN103464532A (zh) * 2013-09-12 2013-12-25 武汉钢铁(集团)公司 一种带钢自动收卷设备及方法
CN104148391A (zh) * 2014-07-16 2014-11-19 洛阳鼎锐材料科技有限公司 短流程张力热轧合金钢管的设备及工艺
CN109174978A (zh) * 2018-08-29 2019-01-11 马鞍山钢铁股份有限公司 一种克服平整机延伸率测量缺陷的计算方法

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