热轧agc辊缝跳变保护方法及检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业电气自动化技术领域，主要提供一种带钢在热连轧过程中，精轧AGC辊缝的检测方法以及辊缝值发生跳变时的热轧AGC辊缝跳变保护方法及检测装置。
【背景技术】
[0002]精轧区域是整条热轧线中的核心区域，对于带钢的厚度命中，板形控制有着最直接的影响。而辊缝控制更是带钢轧制过程中的重中之重。精轧区域的自动辊缝控制系统(Automatic Gauge Control，以下简称AGC)通过安装在AGC油缸上的检测元件对油缸位移进行实时测量，然后通过反馈回来的实时辊缝数据对带钢厚度进行调整，因此，检测数据的准确与否决定了 AGC工作是否正常，运行效果是否良好，整卷带钢的厚度能否准确命中等等。如果检测数据出现错误就会直接导致废钢。我厂自投产以来一直使用的是进口 FARRAND感应同步位移传感器，价格昂贵，维护困难，且性能十分不稳定，频繁发生读数跳变故障，造成了大量的故障停机时间和废钢，严重影响了我厂日作业率、乳废率、成材率、工序能耗等多项重要技术指标。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是提供一种解决上述存在的问题，该方式性能可靠，成本低廉，可以大幅提升现有各项技术参数的热轧AGC辊缝跳变保护方法及检测装置
本发明的解决方案是这样的:
一种热轧AGC辊缝跳变保护方法，包括步骤:
Cl)磁致式伸缩位移传感器设置步骤:将磁致式伸缩位移传感器固定在轧机机架的AGC油缸上以保证双磁致式伸缩位移传感器同时工作模式和磁致式伸缩位移传感器与位移传感器共同工作模式；
(2)辊缝跳变保护步骤:在AGC控制程序中产生一个周期为Tms的方波信号，利用其上升沿和下降沿作为触发脉冲对位移传感器反馈回来的实时辊缝数据进行采样，将两次采样的数据进行对比，当两次采样结果的差值的绝对值达到或超过算法设定的门槛值时，程序就自动判定当前机架辊缝值异常，同时给AGC的伺服阀发送控制指令，将AGC油缸锁死，保持当前的辊缝值不变，不允许AGC进行任何的动作和调节，直到当前轧线上的带钢轧完为止。
[0004]更具体的技术方案还包括:在所述步骤(2)中，使用两个之间相隔5ms，周期为1ms的方波信号同时对数据进行采样，当两组采样数据结果经过计算后均达到或超过算法设定的门槛值时，才判定辊缝发生了跳变并对AGC油缸进行锁定操作。
[0005]一种实现上述方法的检测装置，具有紧固于AGC油缸的安装支架，在安装支架上固定有感应同步位移传感器，位移传感器伸缩杆连接于固定的前连接板，在安装支架上固定有磁致伸缩式MTS，前连接板固定有MTS磁环，构成安装支架跟随AGC油缸上下运动，带动感应同步位移传感器和磁致伸缩式MTS分别测取AGC油缸移动数据的结构。
[0006]进一步的:所述磁致伸缩式MTS位于感应同步位移传感器向外伸出一侧。
[0007]进一步的:所述安装支架安装磁致伸缩式MTS处开有长孔，用于同时安装至少两支磁致伸缩式MTS。
[0008]进一步的:当采用至少两支磁致伸缩式MTS时，每支磁致伸缩式MTS均安装在同一半径处的不同位置。
[0009]本发明在软件方面，设计了一个辊缝跳变保护功能，以解决带钢在高速轧制过程中，辊缝值一旦发生突变就直接导致废钢的问题。该功能的主要原理是在AGC控制程序中产生一个周期T为1ms的方波信号，利用其上升沿和下降沿作为触发脉冲对位移传感器反馈回来的实时辊缝数据进行采样，将两次采样的数据进行对比，当两次采样结果的差值的绝对值达到或超过算法设定的门槛值时，程序就自动判定当前机架辊缝值异常，同时给AGC的伺服阀发送控制指令，将AGC油缸锁死，保持当前的辊缝值不变，不允许AGC进行任何的动作和调节，直到当前轧线上的带钢轧完为止。该功能投入使用后，可以有效防止由于AGC油缸检测元件读数跳变引起的废钢，同时对由于其他原因产生的辊缝突变现象也具有相同的保护作用。该功能投入使用后，经过了多次调整和优化，尤其是在对MTS和位移传感器反馈的数据进行实时采样时，我们采用了“错峰双重采样”的技术，使用两个之间相隔S为5ms，周期T为1ms的方波信号同时对同一组数据进行采样，即控制程序中使用哪个传感器的读数，就对哪个传感器的数据进行采样。当两组采样数据结果经过计算后均达到或超过算法设定的门槛值时，才判定辊缝发生了跳变并对AGC油缸进行锁定操作。避免了使用普通双重采样时，前次采样信号的下降沿脉冲与后次采样信号的上升沿脉冲同时采样到跳变峰值，导致保护程序无法过滤掉跳变数据的毛刺，因此选用磁致式伸缩MTS的反馈读数时，必须使用“错峰双重采样”，否则MTS的读数出现毛刺时会导致系统频繁锁定，“错峰双重采样”很大程度提升了该保护功能的准确性和可靠性。而选用感应同步位移传感器的反馈读数时，只使用单重采样算法即可。
[0010]本发明在硬件方面，采用磁致式伸缩位移传感器(以下简称MTS)代替现有感应同步位移传感器。本发明提供一种新型支架，可以将MTS固定在轧机机架的AGC油缸上进行工作，且该支架可以实现双MTS同时工作模式和MTS与位移传感器共同工作模式。双MTS模式与单MTS模式的控制方式没有区别，工作程序也完全相同，控制程序每次只从双MTS中选择一个MTS的读数进行控制。不同的地方在于，双MTS模式可以在其中一个MTS发生故障时，迅速切换至另外一个MTS进行工作，实现检测元件的在线一用一备，不会发生由于检测元件的故障而导致废钢或停机。而单MTS模式一旦检测元件发生故障，就必须停机下来进行处理。而且双MTS模式可以相互进行对比和校验，由此判断在用的MTS读数是否异常。该支架主要包含底板、左侧支架板、右侧支架板、左右支架连接板、前连接固定板、铜连接板、磁环固定板等主要部件。
[0011]本发明的优点是:本发明提供了一种保护功能，可以有效防止带钢在高速轧制过程中，由于辊缝突变而导致的废钢。该功能投入后，经过多次的测试、调试和完善优化，运行已经趋于稳定，投入使用一年多来，有效检测出多次由于各种原因产生的辊缝突变现象并及时给予保护，避免了多次废钢事故的发生，保证了整个热连轧生产过程的稳定性和连续性，大幅提高了热轧厂的各项经济技术指标。
[0012]本发明硬件部分结合感应同步位移传感器和磁致式伸缩位移传感器的安装方式、连接方式以及AGC油缸的运行特点进行设计，可以将三者有效地结合在一起，同时工作，并行不悖，性能较原设备更为可靠，成本更加低廉，同时在日常维修维护过程中安装、更换也更加方便。且磁致式伸缩位移传感器单价仅为7000元/支，感应同步位移传感器单价为30万元/个，新检测元件成本仅为旧方案的1/40，极大的降低了备件成本和维修成本。
[0013]仅以本厂2013年和2014年两年的生产情况为例。2013年全年，我厂由于AGC油缸检测元件故障造成的故障时间为1800分钟，废钢及成型卷24卷。采用本发明进行改造后，2014年全年，同类故障