基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轧钢控制技术领域，尤其涉及一种基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊 力控制方法及其装置。
【背景技术】
[0002] 板形是衡量冷轧板带材产品品质的重要指标之一，液压弯辊是目前使用最为广泛 的一种板形控制手段，通过向工作辊或中间辊颈施加液压弯辊力，使轧辊产生附加弯曲变 形，从而改变轧机承载辊缝的形状和轧后带材厚度的横向分布，由此达到控制带材板形的 目的。在轧制过程中，为了保证板形良好，弯辊力控制系统还需要对轧制力的误差进行实时 快速的补偿，并要求以较高精度趋近于弯辊力设定值。因此弯辊力控制系统的动态品质和 稳态精度将直接影响板形的好坏。
[0003] 轧机上常使用的工作辊弯辊系统有几种，其中一种采用了双弯辊油路的形式，即 在弯辊力总设定值不太大的时候只需要一条油路提供弯辊力，而在弯辊力总设定值超过了 一条油路所能提供的最大弯辊力的情况下，另一条油路可以进行辅助，提供所需的剩余弯 辊力。这样每一条油路上的设备都不用承担太大负荷，从而节省了设备成本。由于上述优 点，在许多轧机上使用了这种弯辊设备，其缺点是需要额外配置两个电磁阀控制两条油路 的正负弯方向，而且弯辊力控制方法较为复杂。
[0004] 由于增加了两个可换向的电磁阀，两条弯辊油路都可以正弯和负弯，控制方法中 必须明确两条油路的弯辊力设定值分配方法、正负弯切换方法、死区处理方法、弯辊力控制 器形式以及轧制力偏差的前馈弯辊力补偿算法，这样弯辊控制方法就变得较为复杂。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的在于提供一种基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方法 及其装置，旨在实现对两条油路的弯辊力设定值进行合理分配，同时减小轧制力误差对板 形控制的不良影响。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方 法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] 根据工作辊总弯辊力设定值分配两条弯辊油路的弯辊力设定值，并对落入切换死 区范围内的弯辊力设定值进行重新分配；
[0008] 获取两条弯辊油路的弯辊力实际值，并根据获取的弯辊力实际值使用比例积分控 制器调整两条弯辊油路的弯辊力；
[0009] 根据轧制力误差计算前馈弯辊力补偿量后，根据计算出的前馈弯辊力补偿量更新 总弯辊力设定值以供更新所述两条弯辊油路的弯辊力设定值。
[0010] 优选地，所述根据工作辊总弯辊力设定值分配两条弯辊油路的弯辊力设定值，并 对落入切换死区范围内的弯辊力设定值进行重新分配的步骤具体包括：
[0011] 根据工作辊总弯辊力设定值的取值，以让油路发挥最大能力的原则分配两条弯辊 油路的弯辊力设定值；
[0012] 按照弯辊力设定值增大和减小两个方向讨论当两条弯辊油路落入切换死区范围 时，分别对两条弯辊油路的弯辊力设定值进行死区处理。
[0013] 优选地，所述获取两条弯辊油路的弯辊力实际值，并根据获取的弯辊力实际值使 用比例积分控制器调整两条弯辊油路的弯辊力的步骤具体包括：
[0014] 获取两条弯辊油路上弯辊液压缸的油压传感器测量值，并根据所述油压传感器测 量值分别计算两条弯辊油路的弯辊力实际值；
[0015] 根据两条弯辊油路的弯辊力实际值和弯辊力设定值，使用比例积分控制器计算两 条弯辊油路的控制量，以供伺服阀调整两条弯辊油路的弯辊力；
[0016] 将计算的控制量输出到伺服阀后，控制两条弯辊油路的实际弯辊力达到弯辊力设 定值。
[0017] 优选地，所述根据轧制力误差计算前馈弯辊力补偿量后，根据计算出的前馈弯辊 力补偿量更新总弯辊力设定值以供更新所述两条弯辊油路的弯辊力设定值的步骤具体包 括：
[0018] 根据轧制力实际值、乳制力设定值、乳制力最大值以及弯辊力最大值计算弯轧力 差值；
[0019] 根据计算出的弯轧力差值使用比例微分控制器计算前馈弯辊力补偿值；
[0020] 将计算出的前馈弯辊力补偿值对总弯辊力设定值进行补偿，以供更新所述两条弯 辊油路的弯辊力设定值。
[0021] 优选地，所述根据轧制力误差计算前馈弯辊力补偿量后，根据计算出的前馈弯辊 力补偿量更新总弯辊力设定值以供更新所述两条弯辊油路的弯辊力设定值的步骤中，当处 于正常轧制状态时对所述总弯辊力设定值进行更新。
[0022] 本发明进一步提出一种基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制装置，包括：
[0023] 弯辊力设定值分配模块，用于根据工作辊总弯辊力设定值分配两条弯辊油路的弯 辊力设定值，并对落入切换死区范围内的弯辊力设定值进行重新分配；
[0024] 弯辊力调整模块，用于获取两条弯辊油路的弯辊力实际值，并根据获取的弯辊力 实际值使用比例积分控制器调整两条弯辊油路的弯辊力；
[0025] 总弯辊力设定值更新模块，用于根据轧制力误差计算前馈弯辊力补偿量后，根据 计算出的前馈弯辊力补偿量更新总弯辊力设定值以供更新所述两条弯辊油路的弯辊力设 定值。
[0026] 优选地，所述弯辊力设定值分配模块具体用于：根据工作辊总弯辊力设定值的取 值，以让油路发挥最大能力的原则分配两条弯辊油路的弯辊力设定值；按照弯辊力设定值 增大和减小两个方向讨论当两条弯辊油路落入切换死区范围时，分别对两条弯辊油路的弯 辊力设定值进行死区处理。
[0027] 优选地，所述弯辊力调整模块具体用于：获取两条弯辊油路上弯辊液压缸的油压 传感器测量值，并根据所述油压传感器测量值分别计算两条弯辊油路的弯辊力实际值；根 据两条弯辊油路的弯辊力实际值和弯辊力设定值，使用比例积分控制器计算两条弯辊油路 的控制量，以供伺服阀调整两条弯辊油路的弯辊力；将计算的控制量输出到伺服阀后，控制 两条弯辊油路的实际弯辊力达到弯辊力设定值。
[0028] 优选地，所述总弯辊力设定值更新模块具体用于：根据轧制力实际值、乳制力设定 值、乳制力最大值以及弯辊力最大值计算弯轧力差值；根据计算出的弯轧力差值使用比例 微分控制器计算前馈弯辊力补偿值；将计算出的前馈弯辊力补偿值对总弯辊力设定值进行 补偿，以供更新所述两条弯辊油路的弯辊力设定值。
[0029] 优选地，当处于正常轧制状态时对所述总弯辊力设定值进行更新。
[0030] 本发明提出的基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方法，将工作辊总弯辊力 设定值的取值分为多个范围进行讨论，初步分配给两条弯辊油路，分配原则让油路发挥最 大能力，从而减轻了设备维护工作量。另外，本实施例中，在获取到弯辊力实际值后，使用PI 控制器控制两条油路的弯辊力实际值达到其设定值，从而提高了调整精度。另外，考虑到轧 制力偏差对板形控制造成的影响，根据轧制力偏差计算出弯辊力补偿值，并附加到总弯辊 力设定值上去，从而可减小轧制力误差对板形控制的不良影响。另外，对两条弯辊油路的弯 辊力设定值初步分配后进行死区处理，从而实现了对两条弯辊油路的弯辊力设定值进行合 理分配与控制。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方法优选实施例的流程 示意图；
[0032] 图2为图1中步骤SlO的细化流程示意图；
[0033] 图3为图1中步骤S20的细化流程示意图；
[0034] 图4为图1中步骤S30的细化流程示意图；
[0035] 图5为本发明基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制装置优选实施例的结构 示意图。
[0036] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0037] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0038] 本发明提出一种基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方法。
[0039] 参照图1，图1为本发明基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方法优选实施 例的流程示意图。
[0040] 本优选实施例中，一种基于双弯辊油路的轧机工作辊弯辊力控制方法，包括以下 步骤：
[0041] 步骤S10,根据工作辊总弯辊力设定值分配两条弯辊油路的弯辊力设定值，并对落 入切换死区范围内的弯辊力设定值进行重新分配；
[0042] 步骤S20,获取两条弯辊油路的弯辊力实际值，并根据获取的弯辊力实际值使用比 例积分控制器调整两条弯辊油路的弯辊力；
[0043] 步骤S30,根据轧制力误差计算前馈弯辊力补偿量后，根据计算出的前馈弯辊力补 偿量更新总弯辊力设定值以供更新所述两条弯辊油路的弯辊力设定值。执行完步骤S30再 继续执行步骤S10,不断循环。
[0044] 本实施例以轧机采用16个弯辊液压缸为例具体说明，其中8个液压缸连接在一起 组成一条弯辊油路，记为弯辊油路1，弯辊油路1上安装有一个油压传感器和一个伺服阀， 油压传感器提供该弯辊油路的油压，弯辊控制器1给出伺服阀1的控制量，伺服阀1控制弯 辊油路1达到设定的弯辊力；另8个液压缸连接在一起组成另一条弯辊油路，记为弯辊油路 2,弯辊油路2上也安装有一个油压传感器和一个伺服阀，弯辊控制器2给出伺服阀2的控 制量后，伺服阀2控制弯辊油路2达到设定的弯辊力。一般在所需要的弯辊力不太大的情 况下，使用弯辊油路1提供正弯力，使用弯辊油路2提供负弯力。弯辊油路1可提供的最大 弯辊力记为，弯辊油路2可提供的最大负弯辊力为-F 2，max，其中0〈匕_，F2，max〈l。
[0045] 在两条弯辊油路上各安装了一个电磁阀，该阀门可控制弯辊油路的正负弯方向。 举例来说，设某弯辊油路提供10%的弯辊力，如果该弯辊油路上的电磁阀处于正弯状态，那 么该弯辊油路就提供10