一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法

摘要

一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法，属于热连轧带钢轧线的活套自动控制技术领域，解决现有技术中通过调节Kp解决活套振荡不稳定问题产生的调节缓慢、影响控制的快速性，不能有效完成热连轧精轧机组间活套振荡现象的产生，解决方案为：在现有的活套单位张力设定值的基础上增加0‑5 N/mm2张力增量。本发明利用计算机控制技术的先进性和可操作性的特点，在轧制某些特殊钢时开发了液压活套调节控制程序，消除了活套振荡对机械设备损坏的重大隐患，节约了设备故障时间，解决了活套不稳定所造成的带钢甩尾，提高了产品表面合格率，取得了良好的效益。

权利要求

1.一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法，其特征在于：根据钢种规格在现有的活套单位张力设定值的基础上增加0-5 N/mm2张力增量，该方法适用于轧制钢带的材质为镍不锈钢，或者为TN4，或者为厚度不小于3.0mm汽车用高强钢。

2.根据权利要求1所述的一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法，其特征在于：机架轧制压力波动导致的相应活套振荡，则对应机架之间活套的单位张力设定值在原活套单位张力设定值的基础上相应增加0-5 N/mm2张力增量。

3.根据权利要求1所述的一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法，其特征在于：后段活套的活套单位张力设定值的张力增量应当大于前段活套的活套单位张力设定值的张力增量，所述张力增量的准确值根据实际情况确定。

说明书

一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法

技术领域

[0001] 本发明属于热连轧带钢轧线的活套自动控制技术领域，特别涉及一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法。

背景技术

[0002] 由于热连轧机精轧机架一般有7架轧机组成，每相邻两架轧机间都有一个液压活套，即除末机架外每个机架对应着每个机架的活套，7个机架为F0-F6。精轧机控制是由一、二级计算机实现，各轧机的活套力矩调节控制等都是由一级计算机PLC完成。某些特殊钢因带钢特性、轧制压力以及机架牌坊间隙等设备原因会造成轧机轧制压力波动，常规参数控制情况下会与液压活套调节不匹配，致使精轧机架间活套出现振荡现象，严重时会导致机架间直接废钢，严重影响轧线生产的正常进行，给企业带来很大的经济损失。

[0003] 现有技术中解决精轧机架间活套振荡现象的方法为活套力矩模型，该模型的具体控制原理如下：

[0004] 由运动系统基本运动方程式可知，要控制活套动作必须满足以下关系式：液压活套控制基准总力矩MREF为：MREF=MW+MB+MT+MD，式中，MW为活套辊自重力矩，MB为带钢重力力矩，MT为带钢张力力矩，MD为带钢挠曲力矩；活套力矩偏差为控制基准总力矩减去实际力矩，活套力矩偏差值△M为：△M = MREF –MF，式中MF为带钢实际力矩。

[0005] 对于即将轧制的带钢MW、MB、MD、MF的值大小都是不可主动改变的，只有MT的值大小可主动改变，而MT的大小主要取决于活套单位张力值，也就是可通过改变活套单位张力值来改变带钢张力力矩MT，从而改变控制基准总力矩，最终实现改变活套力矩偏差值△M。

[0006] 活套力矩偏差值△M通过控制器实现活套闭环控制，要实现带钢活套稳定控制必须主动调整相关活套控制数据以避开活套固有振荡频率，如活套单位张力值、控制器参数等。液压活套装置是通过控制器计算出的伺服阀电流来控制活套油缸以满足带钢活套所要的力矩。

[0007] 其中，一级计算机确定每一个机架间活套的控制器参数：

[0008] Sn =Sn-1+ Kp ×[(1+TA/TN)×△Mn-△Mn-1]，

[0009] 式中，Sn为采样时刻n的活套力矩控制器的伺服阀给定输出，Sn的取值范围为-1.0~1.0；Sn-1为采样时刻n-1的活套力矩控制器的伺服阀给定输出，Sn-1的取值范围为-1.0~1.0；
TA为程序扫描时间，TA=10ms；TN为积分时间，TN=4000ms；Kp为比例系数，Kp的取值范围为10×
10-6 12×10-6；△Mn为采样时刻n的活套力矩偏差值，△Mn的单位为Nm；△Mn-1为采样时刻n-1~
的活套力矩偏差值，△Mn-1的单位为Nm。

[0010] 轧制某些特殊钢种时，一级计算机使用常规的带钢活套单位张力设定值无法满足其活套自动控制要求，带钢活套会产生振荡。为了解决由一级计算机实现轧制时的活套稳定控制程序，通常方案可通过调节Kp解决活套振荡等不稳定问题，减小Kp其调节缓慢、影响控制的快速性，增大Kp由于活套伺服响应跟不上会加速活套振荡现象的产生。

发明内容

[0011] 本发明目的是克服已有技术的不足，提供一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法，即在常规参数控制情况下通过增大特殊钢带钢活套单位张力设定来保证热轧特殊钢活套控制，实现正常生产。

[0012] 本申请的设计构思为：增大带钢活套单位张力设定值，即通过增加MREF来改变活套力矩偏差值△M，从而调节活套伺服响应特性以匹配轧制压力等波动，满足热轧带钢控制工艺质量要求，实现了活套响应快速性并保证了活套控制稳定性。

[0013] 本发明通过以下技术方案予以实现。

[0014] 一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法，在现有的活套单位张力设定值的基础上增加0-5 N/mm2张力增量。

[0015] 进一步地，机架轧制压力波动导致相应活套振荡，则对应机架之间活套的单位张2
力设定值在原活套单位张力设定值的基础上相应增加0-5 N/mm张力增量。具体地说，机架牌坊间隙越小，或者机架轧制压力越大时，该机架带钢的轧制压力容易波动且极易导致该机架产生活套振荡现象，为此，该机架活套的活套单位张力设定值在原活套单位张力设定值的基础上要相应增加一个张力增量值。

[0016] 进一步地，后段活套的活套单位张力设定值的张力增量应当大于前段活套的活套单位张力设定值的张力增量，所述张力增量的准确值根据实际情况确定。

[0017] 进一步地，所述方法适用于轧制钢带的材质为镍不锈钢，或者为TN4，或者为厚度不小于3.0mm汽车用高强钢。

[0018] 与现有技术相比本发明的有益效果为：

[0019] 本发明利用计算机控制技术的先进性和可操作性的特点，在轧制某些特殊钢时开发了液压活套调节控制程序，消除了活套振荡对机械设备损坏的重大隐患，节约了设备故障时间，解决了活套不稳定所造成的带钢甩尾，提高了产品表面合格率，取得了良好的效益。

具体实施方式

[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

[0021] 本发明针对热连轧精轧机组相邻机架间产生振荡现象的活套，实施过程是操作工通过画面输入或在计算机程序中自动实现的。主要过程是：根据轧制钢带的特殊钢钢种，操作工通过画面输入或者二级计算机通过查表取值模型确定不同活套的单位张力设定值，然后在现有的活套单位张力设定值的基础上增加0-5 N/mm2张力增量，完成增大后的带钢活套单位张力设定值，之后由一级计算机根据带钢跟踪信号实现机架活套力矩调节控制程序，保证了带钢正常穿带和轧制。

[0022] 实施例一

[0023] 一种控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法，其中：在现有的活套单位张力设定值的基础上增加0-5 N/mm2张力增量。

[0024] 进一步地，机架轧制压力波动导致相应活套振荡，则对应机架之间活套的单位张力设定值在原活套单位张力设定值的基础上相应增加0-5 N/mm2张力增量。

[0025] 进一步地，后段活套的活套单位张力设定值的张力增量应当大于前段活套的活套单位张力设定值的张力增量，所述张力增量的准确值根据实际情况确定。

[0026] 进一步地，所述方法适用于轧制钢带的材质为镍不锈钢，或者为TN4，或者为厚度不小于3.0mm汽车用高强钢。

[0027] 若轧制钢种为镍不锈钢，带钢尺寸为：厚度3.0mm宽度1250mm时,该带钢原常规活套单位张力值取值为0#活套：5N/mm2；1#活套：8N/mm2；2#活套：11N/mm2；3#活套：15N/mm2；4#活套：18 N/mm2；5#活套：20 N/mm2，使用该组参数经常导致所有机架活套振荡，控制不稳定，为此通过二级计算机优化模型得到所有增大后的带钢活套单位张力值，查表可得到增加该2 2
钢种活套单位张力值取值即：0#活套张力增量2到：7N/mm ；1#活套张力增量2到：10N/mm ；2#活套张力增量2到：13N/mm2；3#活套张力增量3到：18N/mm2；4#活套张力增量4到：22 N/mm2；
5#活套张力增量5到：25 N/mm2，从而避免了轧制该钢种时的活套振荡。

[0028] 实施例二

[0029] 本实施例二中控制热连轧精轧机组间活套振荡的方法与实施例一相同，在轧制钢种为TN4钢，带钢尺寸为：厚度1.5mm宽度1250mm, 使用带钢活套单位张力值为0#活套：5N/mm2；1#活套：8 N/mm2；2#活套：11N/mm2；3#活套：15 N/mm2；4#活套：17 N/mm2；5#活套：20N/mm2时，出现3#、4#、5#活套振荡，为避免轧机活套振荡通过操作画面由操作工通过画面输入对应机架的活套单位张力值即该钢种活套单位张力值为0#活套、1#活套、2#活套对应单位张力值不变即增加值为零；其它3#活套张力增量3到：18N/mm2；4#活套张力增量3到：20N/mm2；5#活套张力增量4到：24N/mm2，从而避免了后三个机架轧制该钢种时的活套振荡。

[0030] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。