[发明专利]热连轧薄规格活套虚套附加给定控制方法

说明书

技术领域

本发明属于热连轧带钢轧线的活套自动控制领域。

背景技术

在热连轧精轧区有轧机F0～F6机架和0#～5#活套，任何相邻两个机架之间都有其对应的活套。

正常情况下活套起套后机架间的活套控制为力矩控制，也就是活套给定力矩与带钢实际力矩的偏差进行控制，它就能解决活套调节的技术控制问题。随着薄规格坯料加大、轧制速度加快，只要精轧机架间带钢温度、板形变化以及加上响应速度稍差的活套比例伺服阀，极易表现出带钢虚套时活套调节慢，致使带钢容易跑偏轧烂，造成带钢产品质量差，严重时导致机架间直接废钢，影响轧线生产的正常进行，给企业造成很大的经济损失。

也就是带钢的实际力矩小于了带钢给定力矩，使用原活套力矩伺服阀控制给定会由于轧制速度快导致机架间跑偏废钢。

发明内容

为了解决带钢活套虚套时调节慢的问题，本发明提出热连轧薄规格活套虚套附加给定控制方法。即在正常轧制过程中，若带钢活套虚套后立即施加活套伺服附加给定的控制方法，力矩偏差越大附加给定越大，以实现活套快速起套，满足带钢力矩控制要求。

本发明的技术方案：

(1)本发明的控制条件：

带钢厚度小于2.0mm及当相邻机架的带钢轧制力负荷值大于目标值为(300-500吨)时，确认该机架跟踪咬钢。为了减少对正常活套控制的影响，当带钢实际力矩小于带钢设定力矩即力矩偏差较小通常小于1000时，控制器计算出虚套伺服阀给定值基本很小(0.1以下)；当带钢实际力矩小于带钢设定力矩即力矩偏差较大通常大于4000时，控制器计算出虚套伺服阀给定值很大(0.5以上)，为此，设计出指数函数控制算法，最后由一级计算机控制信号通道作用于伺服阀，使伺服阀动作将带钢顶起。

所述虚套伺服阀给定值Srefn＝Ssvn+Sadd  (1)

式(1)中，虚套伺服阀给定值Srefn为(-1≤Srefn≤1)；Ssvn为原始伺服阀给定值(-1≤Ssvn≤1)；原始伺服阀给定值为正常运行(不发生虚套)时伺服阀给定值，是已知数；Sadd为附加给定值；

附加给定值Sadd＝α^x，α＝ΔM÷M_Tref  (2)

式(2)中附加给定值Sadd为(0≤Sadd≤1)；ΔM为力矩偏差(ΔM≥0)；MT为带钢张力力矩给定值；x为指数值(指数值为2)。M_Tref为带钢张力力矩给定值：

带钢张力力矩给定值M_Tref＝kT*T*W*H  (3)

式(3)中，kT为带钢张力系数；T为带钢单位张力设定值N/mm²；W为带钢宽度mm；H为带钢厚度mm。均为公知；是根据带钢的规格来选择不同参数，来自于二级计算机。

力矩偏差ΔM＝带钢设定力矩-带钢实际力矩＝M_REF-M_F

带钢设定力矩M_REF＝M_W+M_B+M_Tref+M_D  (4)

式(4)中，M_W为活套辊自重力矩；M_B为带钢重力力矩；M_Tref为带钢张力力矩；M_D为带钢挠曲力矩。

带钢实际力矩M_F是通过在液压缸两侧油路上安装的压力传感器检测到液压缸无杆腔和有杆腔的油压，然后各乘以作用面积相减后得到液压缸压力F，再乘以相应的力臂LH得到。

M_F＝F*LH，F＝P_PIS*A_PIS–P_ROD*A_ROD；

式中，P_PIS为液压缸无杆腔压力传感器值；A_PIS为液压缸无杆腔面积；P_ROD为液压缸有杆腔压力传感器值；A_ROD为液压缸有杆腔面积；LH为液压缸压力F的力臂。

(3)活套系统控制装置

本发明活套系统控制装置包括控制器、伺服阀、编码器、压力传感器。