[发明专利]一种基于机架间跑偏检测的精轧穿带调平控制方法

说明书

本发明提供一种基于机架间跑偏检测的精轧穿带调平控制方法，属于精轧自动控制技术领域。该方法对F1机架、F2～F7机架采用不同的控制策略，F1机架通过中间坯测量仪表得到数据结合立辊参数在立辊咬钢后对F1机架进行穿带辊缝调平控制；F2～F7入口跑偏及F2～F6出口跑偏则直接通过机架上方安装的高频相机采集，F7机架出口跑偏则由出口多功能仪获取，根据本机架采集到的入口跑偏信息，计算得出本机架的穿带辊缝调平值，带钢穿过本机架后根据下一机架上方相机，采集得到本机架的出口跑偏值迅速对本机架进行二次调整，实现精轧各机架前馈+反馈的调节。本发明适用于安装了机架间检测装置的热轧精轧机组的带钢跑偏控制。

技术领域

本发明涉及精轧自动控制技术领域，特别是指一种基于机架间跑偏检测的精轧穿带调平控制方法。

背景技术

精轧机组内带钢运行速度快，在轧制薄规格产品时，直接或间接影响轧制稳定性最主要的因素是带钢跑偏。带钢跑偏会造成带钢楔形指标的波动，在薄规格轧制过程中极易产生机架间浪形，影响带钢质量，严重时会造成机架间甩尾和堆钢事故，对带钢表面造成划伤，产生边损等缺陷，造成成材率的降低和产品降级，同时会对轧辊、导卫等设备造成损害，而目前精轧机机架前带钢的跑偏没有有效监测手段，仅在精轧出口测宽仪处能够得到中心线偏移数据，并且生产过程中，现场非对称控制依赖于操作工经验进行人工观察与调节，操作人员工作繁重，有时跑偏、套量与板形的调控往往不能兼顾，操作人员疲于应付，很多时候无法保证跑偏调控的实时性与准确性。正是基于目前的生产现状和需求，设计开发精轧机组机架间跑偏检测系统。

在国内外已有许多相关的自动化控制方法，主要是针对粗轧机组的非对称进行控制，对精轧机组的跑偏问题研究较少。例如，现有技术中披露了一种热轧带钢粗轧机组镰刀弯和楔形自动控制方法，通过轧机本道次两侧轧制力差来对两侧辊缝进行实时调整控制镰刀弯；还有技术中披露了一种热连轧粗轧机中间坯镰刀弯自动控制方法，在测宽仪测量中心线走偏量的条件下，进行镰刀弯控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于机架间跑偏检测的精轧穿带调平控制方法。

该方法通过来料中间坯形状位置特性和机架间实时测量的带钢头部位置偏移信息，采用前馈+反馈控制模型计算得到精轧各机架的辊缝动态调整值，实现带钢头部跑偏的快速纠正，该方法对F1机架、F2～F7机架采用不同的控制策略，F1机架通过中间坯测量仪表得到数据结合立辊参数在立辊咬钢后对F1机架进行穿带辊缝调平控制；F2～F7入口跑偏及F2～F6出口跑偏则直接通过机架上方安装的高频相机采集，F7机架出口跑偏则由出口多功能仪获取，根据本机架采集到的入口跑偏信息，计算得出本机架的穿带辊缝调平值，带钢穿过本机架后根据下一机架上方相机，采集得到本机架的出口跑偏值迅速对本机架进行二次调整，实现精轧各机架前馈+反馈的调节。

其中，F1机架的咬钢前前馈控制及咬钢后反馈控制的穿带跑偏辊缝调平值具体计算过程如下：

S11：从PLC获取实时数据L1，实时数据L1包括机架刚度K，轧制力预报值P，带钢宽度b，轧辊两侧压下液压缸的距离L，板坯塑性系数Q；

S12：计算F1机架咬钢前前馈控制的穿带辊缝调平值：

咬钢前，根据计算得到的F1机架入口跑偏值，进而计算F1机架的穿带辊缝调平值为：

式中：

ΔS_out[1]——F1机架咬钢前穿带辊缝调平值；K——机架刚度；L——轧辊两侧压下液压缸的距离；b——带钢宽度；Q——板坯塑性系数；P——轧制力；ΔZ——F1机架入口粗轧来料跑偏值；

S13：计算F1机架咬钢后反馈控制的穿带辊缝调平值：

咬钢后，根据测得本机架出口跑偏值迅速对本机架进行二次调整：

式中：