一种退火产线活套张力控制方法及控制系统与流程

本发明涉及退火技术领域，尤其涉及一种退火产线活套张力控制方法及控制系统。

背景技术：

1420连续立式退火产线正常生产时，带钢厚度普遍在0.15mm-0.25mm之间。在生产过程中，1420连续立式退火产线的活套的速度并非恒定不变，而是根据生产带钢的规格、钢种等因素时刻处于变化之中，但是活套张力控制薄规格带钢在活套中低速运行时，设定活套与带钢间的张力过大会造成带钢褶皱断带；带钢在活套中高速运行时，设定带钢张力小会造成带钢与传动辊摩擦力不足，带钢与辊子打滑严重，会造成带钢表面划伤甚至断带，因此现有技术中因活套带钢间张力与现场带钢运行状态不匹配而导致断带

技术实现要素：

本发明实施例通过提供一种退火产线活套张力控制方法及控制系统，解决了现有技术中因活套带钢间张力与现场带钢运行状态不匹配而导致断带的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种退火产线活套张力控制方法，包括：获得活套的当前运行速度；确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，以使所述张力控制器基于与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值调控所述活套与带钢之间的张力。

优选的，所述确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，包括：在所述当前运行速度小于或等于预设运行速度上限值，同时所述当前运行速度大于预设运行速度下限值时，将所述当前运行速度基于预设线性函数计算出当前所需张力速度因子；将所述当前所需张力速度因子与二级控制系统给定的二级张力设定值相乘得到与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值；将得到的与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给所述张力控制器。

优选的，所述将所述当前运行速度基于预设线性函数计算出当前所需张力速度因子，具体为：将所述当前运行速度基于如下所述预设线性函数计算出所述当前所需张力速度因子：

$\mathrm{\α}=\frac{({\mathrm{\α}}_{max}-1)*(v-v_{min})}{v_{max}-v_{min}}+1;$

其中，v_max为所述预设运行速度上限值，v_min为所述预设运行速度下限值，α_max为所述预设运行速度上限值所需的预设张力速度因子，v为所述当前运行速度，α为所述当前所需张力速度因子。

优选的，所述确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，包括：在所述当前运行速度大于所述预设运行速度上限值时，确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值为预设张力设定值上限；将所述预设张力设定值上限发送给所述张力控制器。

优选的，所述预设张力设定值上限为7～12KN。

优选的，所述确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，包括：在所述当前运行速度小于或等于所述预设运行速度下限值时，确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值为预设张力设定值下限；将所述预设张力设定值下限发送给所述张力控制器。

优选的，所述预设张力设定值下限具体为2～3KN。

优选的，所述预设运行速度上限值具体为900m/min,所述预设运行速度下限值具体为300m/min。

第二方面，本发明实施例提供了一种退火产线活套张力控制系统，包括：

获得单元，用于获得活套的当前运行速度；

确定单元，用于确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，以使所述张力控制器基于与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值调控所述活套与带钢之间的张力。

优选的，所述确定单元包括：因子计算子单元，用于在所述当前运行速度小于或等于预设运行速度上限值，同时所述当前运行速度大于预设运行速度下限值时，将所述当前运行速度基于预设线性函数计算出当前所需张力速度因子；张力计算子单元，用于将所述当前所需张力速度因子与二级控制系统给定的二级张力设定值相乘得到与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值；第一发送子单元，用于将得到的与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给所述张力控制器。

优选的，所述因子计算子单元具体用于：将所述当前运行速度基于如下所述预设线性函数计算出所述当前所需张力速度因子：

$\mathrm{\α}=\frac{({\mathrm{\α}}_{max}-1)*(v-v_{min})}{v_{max}-v_{min}}+1;$

其中，v_max为所述预设运行速度上限值，v_min为所述预设运行速度下限值，α_max为所述预设运行速度上限值所需的预设张力速度因子，v为所述当前运行速度，α为所述当前所需张力速度因子。

优选的，所述确定单元，包括：

第一确定子单元，用于在所述当前运行速度大于所述预设运行速度上限值时，确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值为预设张力设定值上限；第二发送子单元，用于将所述预设张力设定值上限发送给所述张力控制器。

优选的，所述预设张力设定值上限为7～12KN。

优选的，所述确定单元，包括：第二确定子单元，用于在所述当前运行速度小于或等于所述预设运行速度下限值时，确定出与所述当前运行速度线性匹配的张力设定值为预设张力设定值下限；

第三发送子单元，用于将所述预设张力设定值下限发送给所述张力控制器。

优选的，所述预设张力设定值下限具体为2～3KN。

优选的，所述预设运行速度上限值具体为900m/min,所述预设运行速度下限值具体为300m/min。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了在获得活套的当前运行速度后，确定出与当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，以使张力控制器基于与当前运行速度线性匹配的张力设定值调控活套与带钢之间的张力，从而活套张力控制的张力设定值与活套的运行速度呈线性对应关系，则活套的运行速度越大，实际给张力控制器的张力设定值越大；活套的运行速度越小，实际给张力控制器的张力设定值越小，而不仅仅是二级控制系统给定的一个固定值(即：二级张力设定值)，从而实际的张力设定值更匹配现场带钢运行状态，适应带钢在不同速度下对于张力的不同要求，因此能够解决现有技术中因活套带钢间张力与现场带钢运行状态不匹配而导致断带的技术问题，从而确保了退火产线长时间顺利运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中退火产线活套张力控制方法的流程图；

图2为本发明实施例中退火产线活套张力控制系统的模块图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的退火产线活套张力控制方法，可以应用于立式退火产线，比如1420连续立式退火产线，但是不限于1420连续立式退火产线。

参考图1所示，本发明实施例提供的退火产线活套张力控制方法包括步骤S101～S102：

S101、获得活套的当前运行速度。

具体的，活套的运行速度根据带钢生产的规格、钢种等参数相关，在进行带钢生产前，操作工在人机操作界面上进根据带钢生产的规格、钢种等参数进行设置活套的运行速度，接收到的操作工设置的活套的运行速度确定的活套的当前运行速度。也可以通过检测活套的实际运行速度为当前运行速度。

在获得活套的当前运行速度之后，接着执行S102：确定出与当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，以使张力控制器基于当前张力设定值调控活套与带钢之间的张力。

在一具体实施例中，保存着活套可以设置的每个运行速度值所匹配的张力速度因子的对应关系表，当前所需张力速度因子为对应关系表中所保存的多个张力速度因子中的一个。在本实施例中，通过从对应关系表中查找到当前所需张力速度因子后，将查找到的当前所需张力速度因子与二级控制系统给定的二级张力设定值相乘得到与当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，用于张力控制器调控活套与带钢之间的张力。

在另一具体实施例中，在获得活套的当前运行速度之后，判断活套的当前运行速度与预设运行速度上限值的大小关系、以及判断活套的当前运行速度与预设运行速度下限值的大小关系。比如：判断是否预设运行速度下限值<活套的当前运行速度≤预设运行速度上限值，则不同判断结果下，通过不同的实施方式确定出与当前运行速度线性匹配的张力设定值，从而使活套与带钢之间的张力的变化稳定在一定范围内，避免活套与带钢之间的张力变化过大而导致的退火产线不稳定。

(1)、具体的，在预设运行速度下限值≤活套的当前运行速度≤预设运行速度上限值时，将当前运行速度基于预设线性函数计算出当前所需张力速度因子；再将当前所需张力速度因子与二级控制系统给定的二级张力设定值相乘得到与当前运行速度线性匹配的张力设定值；将得到的与当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，用于张力控制器调控活套与带钢之间的张力。

具体的，预设线性函数设置为：其中，v_max为预设运行速度上限值，v_min为预设运行速度下限值，α_max为预设运行速度上限值所需的预设张力速度因子，v为当前运行速度，α为当前所需张力速度因子。则基于预设线性函数计算出当前所需张力速度因子。

(2)、具体的，在当前运行速度大于预设运行速度上限值时，确定当前张力设定值为预设张力设定值上限，则将预设张力设定值上限发送给张力控制器，用于张力控制器调控活套与带钢之间的张力。

(3)、在当前运行速度小于或等于预设运行速度下限值时，确定当前张力设定值为预设张力设定值下限，则将预设张力设定值下限发送给张力控制器，用于张力控制器调控活套与带钢之间的张力。

具体的，预设张力设定值下限为2～3KN，预设张力设定值上限为7～12KN。在一具体实施例中，设置预设张力设定值下限为2KN，对应的预设运行速度上限值为900m/min，设置预设张力设定值上限为10KN，对应的预设运行速度下限值为300m/min，从而300m/min-900m/min速度范围内得到张力设定值与活套的运行速度的线性匹配关系,从而使活套与带钢之间的张力的变化稳定在2KN～10kN内，避免活套与带钢之间的张力变化过大而导致的退火产线不稳定。

下面给出本发明实施例提供的退火产线活套张力控制方法的一个具体实施例：

预设运行速度上限值为900m/min,预设运行速度上限值所需的预设张力速度因子α_max为5，预设运行速度下限值为300m/min。预设张力设定值上限为10KN，预设张力设定值下限为2KN，二级控制系统给定的二级张力设定值为2KN。则用于计算当前所需张力速度因子的线性函数为：

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{(5-1)\&times;(v-300)}{900-300}+1=\frac{4(v-300)}{600}+1$

比如获得活套的当前运行速度为600m/min，则计算出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为6KN；比如获得活套的当前运行速度为400m/min，则计算出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为4.67KN；比如获得活套的当前运行速度为300m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为2KN，比如获得活套的当前运行速度为100m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为2KN,比如获得活套的当前运行速度为901m/min，则与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为10KN，比如获得活套的当前运行速度为1000m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为10KN。为了说明书的简洁，这里不对活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值进行穷举。

下面给出本发明实施例提供的退火产线活套张力控制方法的另一个实施例：

预设运行速度上限值为900m/min,预设运行速度上限值所需的预设张力速度因子α_max为4，预设运行速度下限值为300m/min。预设张力设定值上限为12KN，预设张力设定值下限为3KN，二级控制系统给定的二级张力设定值3KN。则用于计算当前所需张力速度因子的线性函数为：

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{(4-1)\&times;(v-300)}{900-300}+1=\frac{3(v-300)}{600}+1$

比如获得活套的当前运行速度为600m/min，则计算出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为7.5KN；比如获得活套的当前运行速度为700m/min，则计算出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为9KN；比如获得活套的当前运行速度为300m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为3KN，比如获得活套的当前运行速度为100m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为3KN,比如获得活套的当前运行速度为910m/min，则与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为12KN，比如获得活套的当前运行速度为980m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为12KN。为了说明书的简洁，这里不对活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值进行穷举。

下面给出本发明实施例提供的退火产线活套张力控制方法的再一个实施例：

预设运行速度上限值为900m/min,预设运行速度上限值所需的预设张力速度因子α_max为2，预设运行速度下限值为300m/min。预设张力设定值上限为7KN，预设张力设定值下限为3.5KN，二级控制系统给定的二级张力设定值3.5KN。则用于计算当前所需张力速度因子的线性函数为：

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{(2-1)\&times;(v-300)}{900-300}+1=\frac{(v-300)}{600}+1$

比如获得活套的当前运行速度为400m/min，则计算出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为4.08KN；比如获得活套的当前运行速度为800m/min，则计算出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为6.42KN；比如获得活套的当前运行速度为300m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为3.5KN，比如获得活套的当前运行速度为100m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为3.5KN,比如获得活套的当前运行速度为901m/min，则与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为7KN，比如获得活套的当前运行速度为1000m/min，则确定与活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值为7KN，为了说明书的简洁，这里不对活套的当前运行速度线性匹配的张力设定值进行穷举。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种退火产线活套张力控制系统，包括：

获得单元201，用于获得活套的当前运行速度；

确定单元202，用于确定出与当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，以使张力控制器基于与当前运行速度线性匹配的张力设定值调控活套与带钢之间的张力。

优选的，确定单元202包括：因子计算子单元，用于在当前运行速度小于或等于预设运行速度上限值，同时当前运行速度大于预设运行速度下限值时，将当前运行速度基于预设线性函数计算出当前所需张力速度因子；张力计算子单元，用于将当前所需张力速度因子与二级控制系统给定的二级张力设定值相乘得到与当前运行速度线性匹配的张力设定值；第一发送子单元，用于将得到的与当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器。

优选的，因子计算子单元具体用于：将当前运行速度基于如下预设线性函数计算出当前所需张力速度因子：

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{({\mathrm{\&alpha;}}_{max}-1)*(v-v_{min})}{v_{max}-v_{min}}+1;$

其中，v_max为预设运行速度上限值，v_min为预设运行速度下限值，α_max为预设运行速度上限值所需的预设张力速度因子，v为当前运行速度，α为当前所需张力速度因子。

优选的，所述确定单元202包括：

第一确定子单元，用于在当前运行速度大于预设运行速度上限值时，确定出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为预设张力设定值上限；第二发送子单元，用于将预设张力设定值上限发送给张力控制器。

优选的，预设张力设定值上限为7～12KN。

优选的，确定单元，包括：第二确定子单元，用于在当前运行速度小于或等于预设运行速度下限值时，确定出与当前运行速度线性匹配的张力设定值为预设张力设定值下限；

第三发送子单元，用于将预设张力设定值下限发送给张力控制器。

优选的，预设张力设定值下限具体为2～3KN。

优选的，预设运行速度上限值具体为900m/min,预设运行速度下限值具体为300m/min。

本发明实施例的退火产线活套张力控制系统为实现前述退火产线活套张力控制方法实施例的设备，因此本实施例中退火产线活套张力控制系统的具体实施细节参考前述退火产线活套张力控制方法实施例。

通过上述本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了在获得活套的当前运行速度后，确定出与当前运行速度线性匹配的张力设定值发送给张力控制器，以使张力控制器基于与当前运行速度线性匹配的张力设定值调控活套与带钢之间的张力，从而活套张力控制的张力设定值与活套的运行速度呈线性对应关系，则活套的运行速度越大，实际给张力控制器的张力设定值越大；活套的运行速度越小，实际给张力控制器的张力设定值越小，而不仅仅是二级控制系统给定的一个固定值(即：二级张力设定值)，从而实际的张力设定值更匹配现场带钢运行状态，适应带钢在不同速度下对于张力的不同要求，因此能够解决现有技术中因活套带钢间张力与现场带钢运行状态不匹配而导致断带的技术问题，从而确保了退火产线长时间顺利运行。

在具体实施过程中，针对不同的退火产线可以设置预设运行速度上限值具体为其他数值，设置预设运行速度下限值为其他数值。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。