一种酸连轧工序中冷轧带钢的张力控制方法_2

文档序号:9556729阅读:来源:国知局
值,正张力控 巧1|时,Tact等于正张力实际值。
[0037] 根据本发明所述的方法,所述的步骤(3)中,将拉矫机测张仪得到的张力模拟量 值转换为正张力实际值的方法为:
[0038]
[003引其中,T2。。,为正张力实际值,Fk为张力仪所使用压头的额定值,F为张力仪所测得 的张力模拟量值。
[0040] 根据本发明所述的方法,所述的步骤(3)中,对带钢正张力的控制采用比例积分 控制方式。
[0041] 本发明达到的有益效果;1)本发明控制方法新颖,可广泛应用于需要进行负张力 控制的场所,不仅能提高酸洗段带钢表面质量,而且还能减少巧石的消耗,为改善带钢表面 质量提供技术手段,满足生产和工艺要求。
[0042] 2)本发明基于拉矫机力矩的负张力控制,不用另新增用于测量带钢负张力等的额 外设备,故造价低,能为企业节省成本。
[0043] 3)本发明适合采用矢量变频的场所,适应性强,可推广至采用矢量变频装置的生 产线,具有广阔的推广价值。
[0044] 4)本发明的控制方法可W减少产品降级损失,降低巧石更换费用,从而提高企业 经济效益。
【附图说明】
[0045] 图1是带钢酸连社工序机组;
[0046] 图2是本发明的控制原理图;
[0047] 图3是本发明的控制方法流程图。
【具体实施方式】
[0048] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0049] 如图1,酸连社工序机组包括拉矫机本体1、第一张力漉组laUbUc、拉矫机测张 仪2,第二张力漉组3a、3b、3c,酸洗槽本体4、前后夹送漉4a、4b、巧石4c、第Η张力漉组5a、 化及酸洗槽测张仪6。拉矫机测张仪2用于测量拉矫机段的带钢张力值,酸洗槽本体4用于 对带钢进行酸洗,各张力漉组用于拉矫机和酸洗槽的带钢产生张力。本发明的控制方法通 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化C 对拉矫机段的带钢张力进行控制。下面详细介绍本发明控制方法的具体实施例。
[0050]如图2,本发明在PLC中设置间接张力测量器A5、负张力控制器A4、直接张力测量 器A7、正张力控制器A6、选择器A3、张力给定器A1和张力设定适配器A2。其中,张力设定适 配器,根据经验预先确定酸洗槽和拉矫机处的带钢张力值,并存储于PLC中;张力给定器, 根据张力设定适配器的输出值,计算拉矫机张力设定值和张力漉组间的张力;选择器,根据 张力给定器的输出值,进行逻辑处理,选择投入负张力控制器,还是正张力控制器;直接张 力测量器,对拉矫机张力仪信号进行数字化处理,转换成带钢对应的张力;正张力控制器, 根据选择器投入运行,获取张力给定器输出的"正"张力给定值,比较直接张力测量器的输 出值,采用比例积分控制,输出速度调整量给拉矫机变频器,实现直接张力控制;间接张力 测量器,获取拉矫机变频器的力矩值并转换成带钢的张力;负张力控制器,根据选择器投入 运行,获取张力给定器输出的"负"张力给定值,转换成负力矩限幅值,发送给拉矫机变频器 进行力矩闭环控制,间接地实现负张力控制功能;拉矫机变频器,周期性实时发送拉矫机力 矩值、转速,并接收拉矫机电机速度给定值、负力矩限幅值。
[005。如图3所示,本发明的控制方法包括如下步骤:
[0052] (1)张力设定适配器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化C内存中,建立的静态表如下:
[0053]
[0054] 带钢的总张力与其横截面积大体成正比关系,带钢的总张力由单位张力乘W横截 面积得到,带钢单位横截面积的张力叫单位张力。
[00巧](2)张力给定器根据即将进入酸连社工序机组的带钢规格,计算出带钢的截面积, 搜索步骤(1)中的张力静态表,确定拉矫机段带钢张力Bg(l)和酸洗槽内带钢张力Bg(2), 并得到拉矫机段带钢张力设定值,具体过程如下:
[005引 T4 =Bg似
[0059] Τι=Bg(1)-Bg似-灯2巧3)X0. 95
[0060] 其中,Bg(l)为搜索静态表得到的拉矫机段带钢张力值,Bg(2)为搜索静态表得到 的酸洗槽内带钢张力值,Τι为拉矫机段带钢张力设定值,T2为拉矫机第Η张力漉Ic与第四 张力漉3a间的带钢张力设定值,了3为第四张力漉3a与第五张力漉3b间的带钢张力设定 值,T4为酸槽内带钢张力设定值。
[0061] (3)选择器对张力给定器的输出值进行逻辑判断,判断张力给定器输出的拉矫机 段带钢张力设定值大于0,还是小于0。
[0062] (4)如果张力给定器输出的拉矫机段带钢张力设定值小于0,则选择器选择负张 力控制器对带钢进行负张力控制,实现酸洗槽内带钢张力提高10%W上的功能。负张力控 制过程如下:
[0063] 1)负张力控制器获取拉矫机变频器发送的拉矫机段带钢张力设定值和拉矫机转 速值,负张力控制器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。
[0064] 拉矫机电机负力矩限幅值为:
[0065]
[006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
[0067] 拉矫机变频器的电流给定值为:
[0068]
[0069] 1" =-Iq
[0070] 其中,1恥戸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。I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。
[0071] 在对拉矫机电机力矩进行限幅控制时,拉矫机电机速度环处于饱和状态,将拉矫 机电机速度给定基准值附加一个叠加速度,并将附加叠加速度的拉矫机电机速度给定值发 送给拉矫机变频器,使拉矫机速度实际值与给定值间始终存在偏差,实现拉矫机变频器速 度环为饱和状态,输出值为100%。为使拉矫机电机速度环处于饱和状态的拉矫机电机速度 给定值为:
[007引Vset=Vline+V0ve"de
[0073] 其中,Vwt为使拉矫机电机速度环处于饱和状态的拉矫机电机速度给定值给定; Vii帕为拉矫机电机速度给定基准值;V〇v…de为叠加速度,取值范围10~5〇mpm。
[0074] 2)间接张力测量器获取拉矫机变频器发送的拉矫机变频器的力矩值,并转换成带 钢的负张力实际值,即;
[00巧]Ii=I3-I2
[0079] 其中;Tiatt为负张力实际值,l2为拉矫机加速力矩电流,。为加速力矩转换系数,J &胃I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、l3分别为拉矫机段带钢建立张力所需力矩 电流、拉矫机电机实测力矩电流。
[0080] 3)将带钢的负张力实际值与张力设定值进行比较,如果偏差小于设定的张力偏差 值,则完成对带钢的负张力控制,否则继续进行步骤1),直到带钢的负张力实际值与设定值 的偏差小于设定的负张力偏差值。
[0081]
[0082] 其中,ΔΤι为拉矫机段带钢负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;Τι。。,为拉矫机段带钢负张力实际值。
[0083] (5)如果张力给定器输出的拉矫机段带钢张力设定值大于0,则选择器选
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