一种酸连轧工序中冷轧带钢的张力控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冷社带钢技术领域，特别是冷社带钢的张力控制，具体是一种酸连社 工序中冷社带钢的张力控制方法。
【背景技术】
[0002] 冷社工序中有一重要工序为酸洗，通过该工序将带钢表层的氧化铁皮洗干净，W 利于后续机组的深加工。在酸洗机组或酸连社工序机组中，带钢在进入酸洗槽前往往先经 过拉矫机。通过拉矫机的作用，不仅对带钢表面进行除磯，而且还对带钢板型进行改善，随 后带钢进入酸洗槽进行酸洗，W提高酸洗效果。在带钢酸洗过程中，因酸洗槽长达上百米， 带钢在槽体内很容易形成下垂弧形，致使带钢表面发生划伤现象。随着带钢与槽体间的摩 擦的积累，还影响槽体底部巧石的使用寿命，造成维护成本上升。若稍不及时更换，严重时 会引起槽体磨穿，进而产生渗漏，渗漏不仅产生大量酸雾，影响人身体健康，而且还腐蚀设 备，使被迫停机修理。图1是酸洗段酸槽内带钢下垂与巧石相擦示意图，设有拉矫机本体1、 第一张力漉组、拉矫机测张仪2、第二张力漉组、酸洗槽本体4、前后夹送漉4a、4b、巧石4c、 第Η张力漉组及酸槽测张仪6。根据酸洗槽带钢张力的不同，带钢下垂的弧度也不同，保持 一个原则W带钢形成的弧度与巧石不碰擦为宜。第一张力漉组包括第一张力漉la、第二张 力漉化和第Η张力漉Ic，第二张力漉组包括第四张力漉3a、第五张力漉3b和第六张力漉 3c，第Η张力漉组包括第走张力漉5a和第八张力漉化。
[0003] 为了减少酸洗槽内带钢下垂与巧石甚至槽体产生碰擦所造成的损失，需要更好地 控制好酸洗槽内带钢下垂弧度。现有2种传统改善方法。其一是限制带钢的规格和采用手 动调整方法，如发明名称为"一种带钢张力调节方法及装置"的200710038532. 4专利申请 所掲示，因带钢规格偏薄，在同等张力条件下，带钢被拉得更直。因采用的是手动方式，此 方法会影响机组生产能力和操作效率，往往不能满足生产要求。其二是不限制生产带钢的 规格，采用提高酸洗槽张力设定法，修改酸洗槽张力设定T4,尽可能减小带钢下垂度，使带 钢下垂最低点A逐步升高，增大A点与巧石4C间间隙，W减少带钢与巧石间碰擦所造成的 损失。但因酸洗段中拉矫机特殊工艺要求，酸洗段张力提高将影响到拉矫机张力Ti，若酸洗 段张力T4提高过大，拉矫机张力Τι将变为"负"值，而现有技术中无法进行带钢"负"张力 的检测，从而无法实施控制，故该方法仅能将酸洗段张力提高5%~10%左右，往往不能解 决厚宽规格带钢与巧石碰擦的问题，也不能满足生产要求。
[0004] 由此可见，W上两种改进酸洗槽内带钢弧度方法，虽然都能提高带钢下垂最低点A 的高度，但都只是有限度的提高，需要限制带钢的规格和部分提高带钢的张力，往往不能满 足该机组厚规格或规格拓展的要求。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种酸连社工序中冷社带钢的张力控制方法，该张力控制方 法可基于拉矫机力矩检测并转换成带钢张力，进行带钢张力的"正"或"负"切换控制，实现 酸洗槽张力的大幅提高，用w解决现有控制方式导致的带钢表面划伤w及频繁更换巧石而 产生的损失问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明的方案是；一种酸连社工序中冷社带钢的张力控制方法， 酸连社工序机组包括拉矫机、拉矫机测张仪、酸洗槽和酸洗槽测张仪，所述的拉矫机设置在 酸洗槽的前一道工序，该控制方法通过调整拉矫机段的带钢张力使酸洗槽内带钢张力达到 设定要求，采用拉矫机变频器和PLC对拉矫机段的带钢张力进行控制，所述控制方法步骤 如下：
[0007] (1)根据带钢的截面积与张力的关系，建立酸洗槽内带钢张力和拉矫机段带钢张 力静态表，并将所述的静态表存储在PLC内存中，该静态表中存储的酸洗槽内带钢张力值 即为酸洗槽内带钢张力的设定值；
[000引似PLC根据待酸洗带钢的规格，得到带钢的截面积，并通过搜索步骤（1)所述的 静态表，得到拉矫机段带钢张力值和酸洗槽内带钢张力值，从而确定能使酸洗槽内带钢张 力达到其设定值的拉矫机段带钢张力设定值；
[0009] (3)如果拉矫机段带钢张力的设定值大于0,则PLC接收拉矫机测张仪测量的张力 模拟量值，并数字化处理为带钢正张力实际值，将带钢正张力实际值与拉矫机段带钢张力 设定值进行比较，输出拉矫机电机速度调整量至拉矫机变频器中，拉矫机变频器对拉矫机 电机的速度进行调整，实现对拉矫机段带钢的正张力控制，并进入步骤化）；如果拉矫机段 带钢张力设定值小于0,则进入步骤（4);
[0010] (4)PLC接收拉矫机变频器发送的拉矫机电机实际转速，并将拉矫机段带钢张力设 定值转换成拉矫机的电机负力矩限幅值，根据所述的电机负力矩限幅值和电机的转速得到 拉矫机变频器的电流给定值，并发送给拉矫机变频器，对拉矫机电机力矩进行限幅控制，实 现对拉矫机段带钢的负张力控制；
[0011] 巧)PLC接收拉矫机变频器发送的拉矫机电机力矩值，并根据所述的拉矫机电机力 矩值得到拉矫机段带钢的负张力实际值；
[0012] (6)比较拉矫机段带钢张力实际值与设定值的偏差，如果所述的偏差小于设定的 张力偏差值，则完成一次酸洗槽内带钢张力的控制；否则，继续对拉矫机段带钢的张力进行 调整，直到拉矫机段带钢张力实际值与设定值偏差小于设定的张力偏差值，实现对酸洗槽 内的带钢张力的控制。
[0013] 根据本发明所述的方法，所述步骤（1)中，所述酸洗槽内带钢张力和拉矫机段带 钢张力静态表为：
[0014]
[0015]根据本发明所述的方法，所述的步骤（2)中，所述确定拉矫机段带钢张力设定值 的方法为：
[001 引T4 =Bg似
[001 引Τι=Bg(1)-Bg似-化巧3)X0. 95
[0020] 其中，Bg(l)为搜索静态表得到的拉矫机段带钢张力值，Bg(2)搜索静态表得到的 酸洗槽内带钢张力值，Τι为拉矫机段带钢张力设定值，T2为第Η张力漉与第四张力漉间的 带钢张力设定值，Τ3为第四张力漉与第五张力漉间的张力设定值，Τ4为酸槽内带钢张力设 定值。
[0021] 根据本发明所述的方法，所述的步骤（4)中，将拉矫机段带钢张力设定值转换成 拉矫机电机负力矩限幅值的方法为：
[0022]
[002引其中，Μ为负力矩限幅计算值，D为漉径，Gr为齿轮箱齿轮比，Τι为拉矫机段带钢 张力设定值
[0024] 根据本发明所述的方法，所述的步骤（4)中，拉矫机变频器的电流给定值为：
[00 巧]
[0026] Ispc-min二_Iq
[0027] 其中，Lp。mm是拉矫机变频器电流控制器的限幅设定值，Iq是拉矫机电机的力矩电 流值，1^^胃^为拉矫机额定电流，为拉矫机额定功率，η为拉矫机电机的实际转速。
[002引根据本发明所述的方法，所述的步骤巧）中，得到负张力实际值的方法为：
[003引其中；Τι。。,为负张力实际值，。为加速力矩转换系数，为拉矫机转动惯量，D 为漉径，Gr为齿轮箱齿轮比，为拉矫机额定功率，为拉矫机电机的额定转速， 为拉矫机加速度值，Ii为拉矫机段带钢建立张力所需力矩电流，12为拉矫机加速力矩电流，13为拉矫机电机实测力矩电流。
[0034] 根据本发明所述的方法，所述的步骤化）中，拉矫机段带钢张力实际值与设定值 的偏差为：
[0035]
[0036] 其中，ΔΤ为拉矫机段带钢张力实际值与设定值的偏差；Τι为拉矫机段带钢张力的 设定值；Τ。。,为拉矫机段带钢张力实际值，负张力控制时，Τ。。,等于负张力实际