立辊轧机的联锁保护控制方法及系统与流程

本发明涉及立辊轧机自动化控制方法及系统，更具体地说，涉及一种立辊轧机的联锁保护控制方法及系统。

背景技术：

立辊轧机的设计目的是为了确保轧制的板型，降低边部的切舍量，而精轧机是轧制最终产品的输出设备，将立辊轧机布置在精轧机的出口将会起到预期的作用。在实际使用中发现，对于轧后的薄板，立辊轧制力过大会导致板子拱起，轧制力过小，没有实现修边的目的。而若将立辊轧机由精轧机出口整体搬迁至粗轧机入口，搬迁后立辊轧机的作用得以完全发挥，既降低了钢板边部的切舍量，同时提升钢板表面除鳞效果。

但是，在实际使用中还存在着一些问题，比如工作辊平衡有时会收不回来，轧机进钢缺乏联锁保护，导致钢板撞上设备，既轧坏了钢板，也撞伤了设备。立辊布置于粗轧机入口位置，由液压油缸、机械压下和工作辊平衡三个部分构成压下系统，工作辊平衡反作用力使工作辊和液压油缸压靠，确保动作的一致性。

立辊的工作模式共有三种：

1.准备模式

第n-2道次(奇道次)：n-2道次粗轧机抛钢后，lco判断是否使用立辊，向立辊tdc系统发送准备模式信号和钢板宽度。

第n-1道次(偶道次)：粗轧机n-1道次钢板实际尾部位置，通过立辊后，立辊定位目标位为准备位。

2.夹尾模式

当n-1道次抛钢后，立辊进入夹尾模式，立辊定位目标位为夹尾位， 夹尾模式的工作过程如下:

立辊在定位到辊缝设定程中，立辊与钢板接触并大于0.5mn的轧制力，此时立辊立即停止定位，保持当前辊缝不变，并在夹尾过程结束时保存当前的辊缝。

3.工作模式

钢板抛钢并离开立辊后，立辊进入工作模式，定位目标位为工作位。

钢板进入推床并进行对中后，正向进钢开始末道次轧制过程。钢板进入立辊轧机后，立辊保持当前辊缝设定，并根据设定的轧制力进行辊缝控制。

轧制完成后辊缝打开到5030mm的位置，该位置值是通过ewc的位置传感器检测得来。ewc和工作辊没有硬连接，是通过工作辊平衡将工作辊压靠到ewc上，所以如果该平衡力消失，或者运动轨道上发生卡阻，从辊缝值上是看不出这一情况的。

厚板部粗轧新增的立辊轧机设备从原轧边顺序流程来看，基本是按照传统的轧边模式进行设计，没有考虑到现场的实际情况。设备投运后，在轧制结束后，如果下一块钢的轧制过程产生了问题，该问题会对工作辊造成比较大的冲击，导致立辊侧压油缸和电机的损坏，堆钢的话还会损害粗轧机工作辊。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种立辊轧机的联锁保护控制方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种立辊轧机的联锁保护控制方法，包括以下步骤：设定工作辊辊缝打开的极限位置；设定实际辊缝值与工作辊平衡位置值的差值；进行立辊轧制工序；判断辊缝是否打开到极限位置，以及实际辊缝值与工作辊平衡位置值的差值是否小于预设值；若是，则粗轧机进钢；若否，则摆动钢板。

根据本发明的一实施例，辊缝打开的极限位置为5030mm，且在极限位置处设置限位开关。

根据本发明的一实施例，在工作辊的平衡油缸上设置位置传感器，位置传感器采集工作辊平衡位置值。

根据本发明的一实施例，立辊轧制工序包括以下步骤：初始化；判断是否使用立辊；若是，则继续，若否，则返回初始化步骤；设定工作位；钢板到达工作位；立辊轧制；辊缝打开；判断辊缝是否开到最大；若是，则继续，若否，则继续打开辊缝。

根据本发明的一实施例，实际辊缝值通过ewc传感器获得。

为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：

一种立辊轧机的联锁保护控制系统，包括立辊轧机、粗轧机和处理器，其中：立辊轧机包括导轨、工作辊及其平衡油缸；工作辊在其极限位置处设置限位开关，限位开关通过挡块安装于导轨上；平衡油缸的两端设有位置传感器，位置传感器采集工作辊平衡位置值；处理器判断限位开关是否被触发，以及实际辊缝值与工作辊平衡位置值的差值是否小于预设值；若是，则粗轧机进钢，若否，则摆动钢板。

在上述技术方案中，本发明的立辊轧机的联锁保护控制方法及系统能够解决立辊与粗轧机的配合问题，避免由于工作辊未打开而造成的各种故障。

附图说明

图1是立辊与粗轧机的位置示意图；

图2是限位开关、位置传感器的安装示意图；

图3是本发明立辊轧机的联锁保护控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明为了降低信号的差错率，本发明的总体思路是采用数字量信号和模拟量信号两种检测方式，可以有效避免由于误信号造成的停机或轧制异常。数字量信号采用的是根据辊缝打开到最大位置时，在工作辊应该达到的最大点处安装限位开关5。将限位开关5的信号采集到控制系统，参与联锁控制，而模拟量信号是对工作辊平衡的油缸进行改造，安装了3250mm的位置传感器6获得。将位置传感器6的信号接入控制系统，参与联锁控制。

首先参照图1，本发明适用于立辊轧机1与粗轧机2的组合使用。如图1所示，按照工序流程，粗轧机2设置于立辊轧机1的后方。此外，由于本发明需要对数字量信号和模拟量信号进行处理，因此系统中还设有处理器(未在图中示出)。

如图2所示，立辊轧机1包括导轨3、工作辊及其平衡油缸4。工作辊在其极限位置处设置限位开关5，限位开关5通过挡块安装于导轨3上。工作辊的平衡油缸4上设置位置传感器6，具体来说，平衡油缸4的两端设有位置传感器6，位置传感器6采集工作辊平衡位置值(balxss)，而实际辊缝值则通过ewc传感器获得。处理器接收上述信号，判断限位开关5是否被触发，以及实际辊缝值(ewcxss)与工作辊平衡位置值(balxss)的差值是否小于预设值a，即|ewcxss-balxss|<a是否成立。若是，则粗轧机2进钢，若否，则摆动钢板。

防止立辊轧机1卡钢主要是由于辊缝没有打开到最大位置导致的，而辊缝没有打开到最大有两种原因：一种是ewc没有执行到位，导致ewc和工作辊平衡都没有打开。另一种是工作辊平衡没有打开，原因是在打开过程中，工作辊和ewc脱离开来。脱开的原因可能是轨道的卡阻或者液压系统的故障。对于第一种问题，源控制程序已经有了完善，因此防止立辊轧机1卡钢的关键是如何检测工作辊有没有打开到最大位置。

轧机区域的环境十分恶劣，高温、水汽都非常严重。最简单的检测反而最有效，因此我们考虑通过安装限位开关5的方式进行最大位置检测。 限位的安装位置根据辊缝打开到最大时，工作辊和ewc贴合紧密时的位置确定。在实际使用中发现，限位开关5的检测方式确实可以解决大多数问题，但是，有时工作辊在动作到最大位置的过程中会稍有欠缺，该欠缺不会对正常轧钢产生影响，可是在联锁条件的作用下是不允许粗轧进钢的，对该信号短接的话，又存在风险。

因此，参照图3，本发明还公开一种立辊轧机的联锁保护控制方法，适用于本发明的系统。

如图3所示，本发明的方法包括以下步骤：

预备步骤：设定工作辊辊缝打开的极限位置(homeposition)，以及设定实际辊缝值与工作辊平衡位置值的差值。

优选地，辊缝打开的极限位置为5030mm，并且极限位置即是限位开关的设置位置。

进行立辊轧制工序，其包括以下步骤：

s1：初始化。

s2：初判断是否使用立辊；若是，则继续，若否，则返回初始化步骤。

s3：初设定工作位。

s4：初钢板到达工作位。

s5：初立辊轧制。

s6：初辊缝打开。

s7：初判断辊缝是否开到最大。若是，则继续，若否，则继续打开辊缝。

s8：初判断辊缝是否打开到极限位置，以及实际辊缝值(ewcxss)与工作辊平衡位置值(balxss)的差值是否小于预设值。

s9：若是，则粗轧机进钢。

s10：若否，则摆动钢板。

在钢板完成轧制后，辊缝设定打开位置为5030mm，实际是否打开可以根据以下两个方法进行判断：

1.极限位置检测，根据正常打开到5030mm的位置，安装极限限位，程序中通过homeposition有无检测到信号进行判断，如果已经检测到信号，则证明辊缝已经打开到最大，否则不允许进钢。

2.通过新增加位置检测来判断，为平衡油缸安装位置传感器。由于平衡缸和机械压下的位置理论上来讲相对固定，故用机械压下和平衡缸的相对位置值进行判断，如果在窗口范围之内，则认为辊缝已经打开到最大，允许进钢，如果超出窗口值则不允许进钢，该窗口值根据正常动作过程中二者之间相对位置变化的最大值进行确定，即|ewcxss-balxss|。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。