一种热连轧卷取侧导板控制方法与流程

本发明涉及热轧卷取区域自动化控制技术，具体是一种热连轧卷取侧导板控制方法。

背景技术：

热轧卷取区域的废钢有相当的比例是由于带钢跑偏撞导板引起的，从精轧出口到卷取导板之前带钢的行进速度比较快，而且期间没有纠偏的设备和措施，一旦带钢跑偏废钢将是很难避免的。通常情况下，在精轧出口和卷取的入口会配置有宽度测量设备，该设备不仅可以测量带钢的实际宽度，还可以测量带钢偏离中心线的情况，因此需要能够将精轧出口和卷取入口的测宽设备所检测的中心线偏差值用于卷取侧导板开度控制，根据不同的跑偏情况调整开度值，降低撞导板废钢风险。

专利申请号为201110274640.8《热连轧卷取机平行侧导板控制方法》中提到了一种热连轧卷取机平行侧导板控制方法，该控制方法通过将平行侧导板的控制设计为四个阶段，并且在不同阶段采用不同的速度来控制侧导板逐渐合拢来减小其开口度，以达到有效减少内圈塔形缺陷和带钢边部损伤缺陷的目的。

在专利申请号为200810037476.7《一种热轧卷取机的侧导板交替压力控制方法》中涉及一种热轧卷取机的侧导板交替压力控制方法，对侧导板的传动侧和操作侧采用位置模型和压力模型进行交替控制，改变了以往的单用位置模型进行控制的技术方案。本发明的优点在于由于采用了交替压力控制，侧导板的两侧压力波动大幅减小，卷层错动缺陷明显减少，并且能适应各种厚、薄规格的带钢卷取，还可以使侧导板两侧的压力保持大致平衡，进而能保证两侧导板磨损的对称性。

在专利申请号为200810123604.X《一种记忆优化操作行为的卷取侧导板 控制方法》中涉及一种记忆优化操作行为的卷取侧导板控制方法，属于轧钢计算机控制技术领域。该控制方法在侧导板控制系统中装有开口度测定装置和压力传感器，在带钢进入卷取机前，设定卷取机侧导板的初始开口度，再达到预定模型板坯宽度，当带钢主体进入卷取机，调取存储单元中上一次操作的调节量作为修正值，控制开口度调节机构自动修正调节侧导板开口度，接着监测开口度测定装置以及压力传感器，通过判断确定是否修订存储单元的调节量。这样，可以解决操作工对每一块带钢都要手动干预带来的麻烦，使侧导板处于最佳开口度的位置，并能够屏蔽误操作数值，只记录理想的调节结果，从而确保了带钢的卷取质量。

在专利申请号为201210135321.3《防止卷取机助卷辊前导板阻弯带钢的方法》，该发明提到一种防止卷取机助卷辊前导板阻弯带钢的方法，属于冶金行业热连轧机配套设施的使用方法，将前导板顺时针旋转3°，使前导板与助卷辊辊面的切点重合。本发明使带钢头部可以顺畅地通过1#助卷辊后缠绕在卷筒上。杜绝了在带钢头部顶在1#助卷辊辊面上产生堆钢。减少了轧线废钢，保证了轧线正常生产。

在专利申请号为201210132825.X《调整卷取机夹送辊侧导板压力的方法》，该发明涉及一种调整卷取机夹送辊侧导板压力的方法，该方法包括以下步骤:首先根据被轧制带钢的厚度设定夹送辊侧导板最初压力值，当卷取机卷起带钢后，将侧导板的压力调整为减压值，该减压值是最初压力值的35-45％，当末精轧机抛钢之前，将侧导板的压力值调整为与最初压力值相等的终压值。该方法是针对不同规格的钢种来调整侧导板的压力，其中的最初压力值和终压值虽然较大，但可以使带钢对中卷取机和防止带钢尾部卷取，而减压值可以减小侧导板与带钢之间的压力，从而使侧导板的磨损量明显减小。

在专利申请号为201110215681.X《一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法》，该发明涉及冶金领域的热轧侧导板控制方法，是一种提高热轧卷形质量的热轧卷取侧导板控制方法，在带钢进入卷取侧导板前，侧导板处于位置环控制；当带钢进入侧导板后，侧导板从位置控制切换到压力控制；侧导板在压力控制过程中，检测到侧导板的位置变化超过△Xmm，则侧导 板从压力控制切换到位置控制，如果位置变化没有超过△Xmm，侧导板就一直处于压力控制下；侧导板从压力控制切换到位置控制后，检测侧导板的压力反馈值，如果压力反馈值超过压力控制方式下的压力设定值的K倍，则侧导板的位置以5s为一周期打开一次2mm，直至侧导板的压力反馈值小于压力控制方式下的压力设定值的K倍为止；当带钢离开侧导板后，侧导板进入位置控制。

在专利申请号为201310087792.6《一种防止热轧生产线钢卷错层的卷取机侧导板控制方法》，该发明涉及一种防止热轧生产线钢卷错层的卷取机侧导板控制方法，属于冶金板材生产工艺技术领域。技术方案是：通过在卷取机侧导板控制PLC中改变编程，在位控侧的侧导板控制逻辑中加入力控环节，当卷取机芯轴加载后位控侧的侧导板转入力控环节，使其压靠到带钢，然后转入位置控制。

在专利申请号为201310007452.8《热连轧宽带钢卷取机前侧导板的控制装置及控制方法》，该发明提供一种热连轧宽带钢卷取机前侧导板的控制装置及控制方法。针对3200mm超宽带钢的热连轧生产线，在卷取过程中频繁导致导板被巨大的卷取张力拉坏，或者因为夹紧力过大导致侧导板使用寿命大幅缩短，带钢边部折叠；还因为张力过小，产品卷形无法保证而导致产品降级。

上述的专利技术，均涉及了热连轧卷取侧导板的控制，但上述控制方式均没有考虑带钢跑偏的情况，特别是利用测宽仪实测数据来调整侧导板的预设开度和过程中的开度情况，对跑偏废钢的控制不够稳定。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种热连轧卷取侧导板控制方法，所述的控制方法将精轧出口和卷取入口的测宽仪所检测的中心线偏差值用于卷取侧导板开度控制，通过测宽仪准确获得带钢的跑偏量，将之定量化，将带钢偏离中心线的距离和侧导板的控制结合起来，实时控制侧导板，降低错层，甚至是跑偏废钢情况，同时，本发明考虑了2台卷取机生产的情况，当2#卷取机在卷钢 时，通过控制1#卷取机的侧导板来确保不废钢和减少错层的发生，用以解决现有的控制方式对跑偏废钢的控制不够稳定的技术问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种热连轧卷取侧导板控制方法，所述的控制方法在精轧机出口设置精轧测宽仪，卷取入口设置卷取测宽仪，所述的精轧测宽仪用于测量精轧出口带钢的中心线偏差值，所述的卷取测宽仪用于测量卷取入口带钢的中心线偏差值，所述的控制方法包括如下步骤：

(1)根据待卷取带钢的宽度，由卷取机控制系统分别预设1#卷取机和2#卷取机的侧导板开度，所述的1#卷取机靠近精轧出口设置，2#卷取机靠后设置；

(2)当精轧测宽仪检测到带钢，并有偏差值输出时，所述的卷取机控制系统读取所述的偏差值d_w1，若d_w1≤W_1SS1-W-△w，则判定带钢不会碰撞侧导板，1#和2#卷取机侧导板保持预设开度不动作，W_1SS1表示1#卷取机预设开度，W表示带钢实际宽度，△w表示侧导板余量；否则，增加1#和2#卷取机侧导板的预设开度，用以避免待卷取带钢碰撞侧导板导致废钢；

(3)当卷取测宽仪检测到带钢，并有带钢中心线偏差值输出时，所述的卷取机控制系统读取所述的偏差值d_w2，若d_w2≤W_2SS1-W-△w且d_w2≤W_1SS1-W-△w时，则判定带钢不会碰撞侧导板，1#和2#卷取机侧导板均保持预设开度不动作，W_2SS1表示2#卷取机预设开度；否则，增加1#和2#卷取机侧导板的预设开度，用以避免待卷取带钢碰撞侧导板导致废钢；

(4)当带钢头部顺利通过1#卷取机的侧导板，进入1#机夹送辊时，侧导板对跑偏带钢进行对中，若d_w2<d_s,d_s表示设定的允许宽度偏差值，则当前对中水平较好，侧导板维持正常控制流程；否则，认为当前对中水平不好，将侧导板切换为位置控制进行对中，用以确保对中的良好，以减少错层；

(5)当精轧机抛钢后，若d_w2<d_s,则认为当前对中水平比较好，侧导板维持正常控制流程；否则，认为当前对中水平不好，将导板在位置控制和压力控制模式进行切换，用以确保对中的良好，以减少错层。

根据本发明所述的热连轧卷取侧导板控制方法，所述的步骤(2)中，所述1#和2#卷取机侧导板的预设开度增加d_w1。

根据本发明所述的热连轧卷取侧导板控制方法，所述的步骤(3)中，所述1#和2#卷取机侧导板的预设开度增加max(d_w1,d_w2),max表示取最大值。

本发明达到的有益效果：本发明技术方案主要是通过测宽仪准确获得带钢的跑偏量，将之定量化，将带钢偏离中心线的距离和侧导板的控制结合起来，实时控制导板，降低错层，甚至是跑偏废钢情况(主要针对于有多台卷取机时后面的卷取机的废钢情况)，同时该方案还考虑了2台卷取机(设定：位置较靠近精轧为1号，靠后为2号)，当2号卷取机在卷钢时，如何利用1号机的侧导板来确保不废钢和减少错层的发生，有效的降低了卷取跑偏废钢的发生，提高了卷取生产的稳定性。

附图说明

图1是侧导板控制的现场设备布置图；

图2是钢板偏差示意图；

图3是本发明控制方法流程示意图。

图中，1为精轧测宽仪，2为卷取测宽仪，3为1#卷取机侧导板，4为2#卷取机侧导板，5为1#卷取机，6为2#卷取机，7为1#卷取机夹送辊，8为2#卷取机夹送辊。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明的精轧出口设置有精轧测宽仪1，卷取入口设置有卷取测宽仪2，所述的精轧测宽仪用于测量精轧出口带钢的中心线偏差值，所述的卷取测宽仪1用于测量卷取入口带钢的中心线偏差值，本发明考虑了两台卷取机的生产状况，靠近精轧出口的为1#卷取机5，2#卷取机6靠后设置，待卷取带钢头部从精轧出来后，通过1#卷取机前面的侧导板3引导带钢头部进入夹送辊7，然后由1#卷取机5卷取，侧导板同时起对中作用，2#卷取机6也是同样的工作方式。

本发明对卷取侧导板控制是将精轧出口和卷取入口的测宽仪所检测的中心线偏差值用于卷取侧导板开度控制，通过测宽仪准确获得带钢的跑偏量，将之定量化，将带钢偏离中心线的距离和侧导板的控制结合起来，实时控制侧导板，降低错层，甚至是跑偏废钢情况，同时，本发明考虑了2台卷取机生产的情况，当2#卷取机在卷钢时，通过控制1#卷取机的侧导板来确保不废钢和减少错层的发生。本发明的控制方法主要包括侧导板的开度预设定控制和带钢的实时偏差控制。

侧导板开度预设定控制：利用精轧出口和卷取入口测宽仪的测量结果进行卷取侧导板的开度预设定。当测宽仪检测到带钢并有中心线偏差值输出时，卷取机控制系统读取该偏差值，并用于开度预设定控制中去。预定几个变量：d_w1表示精轧机出口测宽仪测得的中心线偏差，d_w2表示卷取入口测宽仪测得的中心线偏差；W_1SS1表示1#卷取机预设开度值；W_2SS1表示2#卷取机预设开度值；W表示带钢实际宽度；△w表示侧导板余量。如图3所示，本发明侧导板开度预设定控制的具体过程如下：

(1)根据待卷取带钢的宽度，由卷取机控制系统分别预设1#卷取机和2#卷取机的侧导板开度W_1SS1和W_2SS1。

(2)当精轧出口测宽仪检测到带钢，而且d_w1≤W_1SS1-W-△w时，判定此种情况下带钢比较安全，1#和2#卷取机侧导板均处于步骤(1)中的预设开度不动作。

(3)当精轧出口测宽仪检测到带钢，而且d_w1>W_1SS1-W-△w时，判定此种情况下带钢不安全，1#和2#卷取机侧导板的预设开度必须增加d_w1，即侧导板预设开度增加为W_1SS1+d_w1，以避免带钢撞导板废钢。

(4)当卷取入口测宽仪检测到带钢，d_w2≤W_2SS1-W-△w且d_w2≤W_1SS1-W-△w时，判定此种情况下带钢比较安全，1#和2#卷取机侧导板均处于步骤(1)中的预设开度不动作。

(5)当卷取入口测宽仪检测到带钢，且d_w2>W_1SS1-W-△w或d_w2>W_2SS1-W-△w时，判定此种情况下带钢不安全，对应的1#或2#卷取机侧导板的预设开度必须增加，以避免带钢撞导板废钢，此时，将1#卷取机增加 为W_1SS1+max{d_w1，d_w2}或者将2#卷取机增加为W_2SS1+max{d_w1，d_w2}。

带钢实时偏差控制：带钢头部顺利通过1#卷取机的侧导板进入1#机夹送辊时，需要将跑偏的带钢进行对中，这时还需要实时检测卷取测宽仪的中心线偏差值d_w2。

(1)当d_w2<d_s,认为当前对中水平比较好，导板维持正常控制流程；

(2)当d_w2>d_s,认为当前对中水平不太好，需要将导板切换为位置控制进行对中，以确保对中的良好，以减少错层。

当精轧机抛钢后，需要再次实时检测卷取入口测宽仪的中心线偏差值d_w2。

(1)当d_w2<d_s,认为当前对中水平比较好，导板维持正常控制流程；

(2)当d_w2>d_s,认为当前对中水平不太好，需要将导板在位置控制和压力控制模式进行切换，以确保对中的良好，以减少错层。

下面以宝钢热轧厂1880产线为例，对本发明的卷取侧导板控制的应用情况进行说明。本实例中几个参数的取值：△w建议取值在10～20，d_s取值在10以下。1880产线卷取机侧导板在实施本发明的控制方法之前，曾经出现过一个月由于带钢跑偏废钢5块以上的情况，影响比较大，采用了本发明的控制方法后，废钢次数几乎为0，对于降低跑偏废钢的发生起到了积极的作用，逐步改变了这种局面，有效的降低了卷取跑偏废钢的发生，提高了卷取生产的稳定性。

本发明技术方案主要是通过测宽仪准确获得带钢的跑偏量，将之定量化，将带钢偏离中心线的距离和侧导板的控制结合起来，实时控制导板，降低错层，甚至是跑偏废钢情况(主要针对于有多台卷取机时后面的卷取机的废钢情况)，同时该方案还考虑了2台卷取机的生产情况，当2号卷取机在卷钢时，利用1号机的侧导板来确保不废钢和减少错层的发生。