一种冷连轧机带钢跟踪处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于轧钢自动控制领域，特别涉及一种用于冷连轧机带钢的跟踪处理方 法。
【背景技术】
[0002] 带钢跟踪的目的就是使计算机随时了解物料在生产线上的准确位置及其控制状 况，以便计算机能在规定时间内启动各有关功能程序，对指定轧件进行各种控制，包括设定 值数据请求、楔形轧制、剪切位置计算等，从而保证生产过程连续自动化运行。带钢跟踪控 制是冷连轧机生产过程中的一项关键技术，是实现连续轧制控制的前提保障。因此设计开 发冷连轧机带钢位置精确跟踪的处理方法对于机组的稳定运行及生产作业率的提高具有 重要意义。
[0003] 国内现有冷连轧机带钢跟踪技术都是全套从国外引进，现有专利和文献中都没有 明确说明冷连轧机带钢跟踪的处理方法。在现有技术中有两种带钢跟踪实现方式：一种是 在基础自动化系统中实现带钢跟踪计算和修正以及带钢跟踪的相关触发功能；另一种是在 过程计算机中实现带钢跟踪的计算和修正以及相关功能的触发。在过程控制计算机中进行 带钢跟踪处理存在数据通讯的延迟，因此近年来的带钢跟踪处理都在基础自动化中完成。 在冷连轧机带钢跟踪技术应用过程中，由于参数设置不合理，经常会出现带钢设定值数据 错误、乳制断带、剪切位置错误等故障，造成生产线无法连续运行，严重影响机组作业率。
[0004] 现有专利和文献中都没有明确说明冷连轧机带钢跟踪的处理方法，在文献"连续 机组中的物料跟踪与实现方法"王育华.宝钢技术，2001,2:32-36.中介绍了连退机组带钢 跟踪处理方法，包括跟踪区域划分、焊缝跟踪及位置校正、设定值请求触发等处理方法。但 是连退机组带钢跟踪处理方法及设定参数在连轧机组中并不适用。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在提供一种能实现带钢在冷连轧机生产线上实际位置的准确跟踪，避免 因带钢跟踪错误产生的带钢设定值数据错误、乳制断带、剪切位置错误等故障，减少机组停 机时间，提高机组作业率的冷连轧机带钢跟踪处理方法。
[0006] 为此，本发明所采取的解决方案是：
[0007] -种冷连轧机带钢跟踪处理方法，其特征在于，在酸洗交接区域、乳机入口区域、 酸洗活套出口区域及轧机入口剪后分别增设焊缝检测仪，在每个跟踪区域设置一个位置计 数器，采用扫描周期为lms的实时多任务高速处理器进行跟踪数据的计算，其具体带钢跟 踪处理方法为：
[0008] (1)带钢跟踪区域划分
[0009] 每个跟踪区域最多只能出现2条带钢，因此跟踪区域划分长度不能大于带钢的最 小长度；根据机械设备安装位置和轧制速度，将带钢跟踪区域划分为9个区域；
[0010] ⑵焊缝跟踪
[0011]a、焊缝进入跟踪区域后，位置计数器开始计算焊缝运行距离，焊缝离开跟踪区域 后，位置计数器清零，等待下一次计算；
[0012] 焊缝运行距离P:
[0013]
[0014] 式中：ΛL为带钢在跟踪区域内的行进距离；为第i个跟踪区域起始位置A为 第i个跟踪区域带钢运行速度；t。为带钢进入i个跟踪区域时刻山为带钢离开第i个跟 踪区域时刻；dt微分时间；
[0015] b、跟踪区域速度选择
[0016]穿带过程中选用机架前S辊运行速度作为所有跟踪区域带钢运行速度；甩尾过程 中选用卷取机线速度作为所有跟踪区域带钢运行速度；乳制过程中跟踪区域带钢运行速度 选择为：以入口S辊线速度作为酸洗交接区带钢运行速度；以1机架前激光测速仪检测速 度作为轧机入口区带钢运行速度；以1机架后激光测速仪检测速度作为1-2机架区带钢运 行速度；以带有前滑补偿的2机架线速度作为2-3机架区带钢运行速度；以带有前滑补偿 的3机架线速度作为3-4机架区带钢运行速度；以带有前滑补偿的4机架线速度作为4-5 机架区带钢运行速度；以5机架前激光测速仪检测速度4-5机架区带钢运行速度；以5机架 后激光测速仪检测速度作为5机架-飞剪区带钢运行速度；以1号卷取线速度作为1号卷 取区带钢运行速度；以2号卷取线速度作为2号卷取区带钢运行速度；
[0017] c、焊缝位置校正
[0018] 带钢跟踪速度采用S辊或轧辊线速度时，辊面与带钢之间存在滑动，采用焊缝检 测仪进行位置校正来消除这种测量误差：带钢进入生产线前在焊缝位置冲孔，通过焊缝检 测信号和焊缝检测仪实际安装位置对焊缝位置计算值进行校正；针对焊缝测量的误触发信 号，对焊缝检测信号进行有效性判断：设置焊缝信号有效区，在有效区内焊缝信号才有效； 酸洗交接跟踪区域焊缝信号有效区宽度设置为跟踪区域长度的4%~5%，乳机入口跟踪 区域焊缝有效区宽度设置为跟踪区域长度的2%~3%，通过这种方法实现寻孔仪检测信 号的有效性判定，保证焊缝跟踪计算的可靠性；
[0019] (3)设定值请求及楔形轧制控制
[0020] a、设定值请求
[0021] 焊缝进入乳机前25~30S向过程控制计算机请求新带钢乳制设定值，保证新带钢 设定值数据计算时间的要求，焊缝进入轧机前10~15S检查新带钢轧制设定值是否已经接 收；
[0022] b、楔形轧制启动控制
[0023] 楔形轧制时，从当前带钢轧制设定值过渡到新带钢轧制设定值过程中带钢的轧制 长度即是楔形长度；楔形设定值包括楔形长度设定值和焊缝到楔形头部距离设定值，楔形 头部到达1机架时楔形轧制启动，即当焊缝到机架距离小于焊缝到楔形头部距离设定值时 1机架楔形轧制启动，2、3、4、5机架楔形轧制启动控制与此相同；机架间楔形长度设定值必 须小于相邻两个机架间距离，避免两个机架同时进行变规格轧制；楔形轧制过程中新带钢 轧制设定值过渡幅度根据已轧制楔形长度值进行变化；机架楔形轧制启动后，带钢跟踪开 始计算已轧制楔形长度，当已轧制楔形长度达到楔形长度设定值时，当前机架的楔形轧制 完成；带钢乳制设定值过渡幅度factor:
[0024]
[0025]Lwed一楔形长度设定值；V-机架后带钢速度；η-变规格步数，取值10~20;
[0026] 当已轧制楔形长度达到楔形长度设定值时，当前机架内的楔形轧制过程结束，此 时楔形轧制过程轧制设定值也相应过渡到新带钢轧制设定值V_:
[0027]Vwed =Vold+(Vnew-Vold)factor
[0028] Vred-楔形轧制过程轧制设定值；ν^--原带钢轧制设定值；新带钢轧制设定 值；
[0029] (4)剪切位置计算
[0030] 焊缝前后部带钢宽度相同时，在焊缝位置剪切；焊缝前后部带钢宽度不相同时，在 窄带钢距离焊缝〇. 8~1. 2m位置处剪切；剪切命令发出到剪切过程完成，带钢行程d根据 剪切运行时间进行计算：
[0031]
[0032]t。为剪切启动时刻山为剪切完成时刻；V为剪切过程带钢线速度。
[0033] 本发明的有益效果为：
[0034] 本发明可实现冷连轧机生产线上带钢实际位置的准确跟踪，有效避免因带钢跟踪 错误产生的带钢设定值数据错误、乳制断带、剪切位置错误等故障，减少机组停机时间，提 高机组作业率。采用本发明带钢跟踪处理方法，每年可以减少停机时间80小时左右，提高 生产作业率近1%，极大提高企业的经济效益。
【附图说明】
[0035] 图1是焊缝位置校正原理图；
[0036] 图2是楔形设定值位置划分示意图；
[0037]图3是楔形轧制的启动控制图；
[0038] 图4是设定值切换原理图。
【具体实施方式】
[0039] 以1450mm冷连轧机为例，带钢跟踪控制系统采用西门子TDC实时多任务处理器， 并在酸洗交接区域、乳机入口、酸洗活套出口及轧机入口剪后分别增设焊缝检测仪，在每个 跟踪区域设置一个位置计数器。带钢轧机入口速度最大6米/秒，乳机出口速度最大20米 /秒。
[0040] 冷连轧机带钢跟踪区域划分为酸洗交接区、乳机入口区1-2机架区、2-3机架区、 3-4机架区、4-5机架区、5机架-飞剪区、1号卷取区、2号卷取区。具体跟踪区域位置设定 见表1。
[0041] 表1跟踪区域位置设定
[0042]
[0043] 穿带过程中选用机架前S辊运行速度作为所有跟踪区域带钢运行速度;甩尾过程 中选用卷取机运行速度作为所有跟踪区域带钢运行速度。轧制过程焊缝跟踪速度选择见表 2 ：