冷連軋機雙卷取速度切換及建張方法與流程

本發明屬鋼鐵生產控制技術領域，尤其涉及一種冷連軋機雙卷取速度切換及建張方法。

背景技術：

冷連軋機組的生產來料主要是熱軋薄板，最終產品用于家電、汽車和建筑等行業。對于一般用戶而言，冷軋帶鋼是其直接面對的軋制成品，因此對生產連續性有很高的要求。Corrsel卷取機布置在冷連軋機的出口，兩個卷筒布置在輪盤上成180°對稱放置，卷筒圍繞各自的芯軸旋轉，芯軸分別由兩個有公共軸線的空心軸輸入傳動，卷筒由旋轉液壓缸驅動實現脹縮；卷取輪盤外周的大齒圈與齒輪嚙合，通過導輥支撐，由驅動裝置提供驅動回轉，由制動液壓缸驅動制動器實現制動，由夾持液壓缸驅動夾持裝置實現夾持；卷筒由單獨的電機通過齒輪減速系統將運動傳遞。安裝在可繞軸旋轉的公用輪盤內，可實現連續、交替的帶鋼卷取。

主令速度控制(Master Ramp Generator簡稱MRG)是為整個軋機的傳動產生速度設定值。它的主要功能是計算軋機傳動的速度設定、依據軋機線協調功能的要求帶頭帶尾定位、帶鋼尾部自動減速、同時產生多個主令速度、卷取張力斜坡控制。冷軋機中接觸帶鋼的傳動系統通過MRG提供正常的速度和加速度，速度通過斜坡功能進行改變，速度改變的開始和結束的曲線形狀是一種平滑圓弧形，并且速度改變使用預控功能達到一致加速的目的，這種特性對于卷取和機架傳動抑制張力波動至關重要。

與冷連軋機主令速度控制的高速發展相比，卷取雙卷筒在剪切后穿帶及過渡到正常軋制的主令速度切換設定控制技術尚在起步階段，由于穿帶張力建立和卷取輪盤旋轉帶來的影響，國內外此領域的控制精度普遍不高，實現有效穩定工業應用的較少。其中以SIEMENS公司為代表開發的卷取卷筒的速度切換控制系統，都是應用二級模型的設定值作為控制依據，然后乘以斜坡系數，得到軋制位卷筒和穿帶位卷筒的速度改變量。由于模型關系復雜，回歸過程速度較慢且經常發生回歸異常，所以其控制精度不高。為提高卷筒速度切換過程控制精度，對現有控制系統進行研究，利用設置兩個主令速度和穿帶張力附件設定控制，達到使剪切后帶鋼平穩由穿帶位卷筒切換到軋制位卷筒，并能夠快速建立穿帶張力。本發明可顯著提高生產率、提高鋼卷質量，可帶來可觀的經濟效益和社會效益，可廣泛應用在冷連軋機組。

技術實現要素：

針對上述缺陷，本發明所要解決的技術問題提出一種適合于冷連軋機雙卷取在穿帶位和軋制位及切換過程速度設定方法，解決冷軋生產過程中，在帶鋼剪切后穿帶卷取快速建立張力和兩個卷取速度切換時出現的死區問題，實現雙卷取之間的速度平滑切換。提高冷軋生產的生產率和穩定性，達到提高成品質量和市場競爭力的目的。

為達到上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種冷連軋機雙卷取速度切換及建張方法，其特征在于：冷連軋生產線起車、帶鋼運行，額定速度、加速度、擾動時間通過MRG計算，分配到相關處理器；以實現全線所有帶鋼傳動按給定主令斜坡來變速，達到帶鋼傳動輸出的參考速度同步運行，同樣在加減速輸出的參考速度也必須保持同步運行，設定步驟如下：

a設定軋機雙卷取在穿帶位的為穿帶卷取，在軋制位的為軋制卷取；

b雙卷取主令速度切換：

1)冷連軋生產線傳動設備正常運行在主令速度1即MR1上，當帶鋼剪切點運行到第1機架，線協調功能LCO發出信號，軋機MR1開始減速到剪切速度；

2)此時穿帶卷取鋼卷未占用即空，則根據LCO的控制字穿帶卷取開始啟動升速，運行在主令速度2即MR2上；

3)軋制卷取占用一直運行在MR1上，此時穿帶卷取的速度MR2設定為剪切速度；

4)穿帶卷取空運行在MR2上逐漸加速到MR1，這時穿帶卷取速度由MR2切換到MR1，穿帶卷取的速度相當于軋制卷取占用的速度；

5)當飛剪開始剪切，軋制卷取占用的速度由MR1切換到MR2，并開始從MR2逐漸減速到0；

6)卷取輪盤轉動穿帶卷取和軋制卷取交換位置，而原穿帶卷取轉動軋制位后一直運行在MR1開始卷取帶鋼正常運行；

c穿帶時卷曲速度設定：

V_thread＝V_MR1+ΔV＝V_MR1+K·V_MR1

式中，V_thread為穿帶時卷取速度設定；V_MR1為生產線主令速度1；ΔV為穿帶時卷曲附加線速度，K為依據生產線速度的張力建立速度附加系數，取值0.15-0.3。

本發明以冷軋硅鋼1500mm五機架全六輥軋機為對象，以冷軋實現卷取速度切換及張力平穩過渡作為目標函數，建立了針對雙卷取速度切換設定方法，提出新的適應冷連軋機雙卷取速度切換方法；通過卷取速度參考值、速度實際值以及工作方式切換點的切換值和保持值的設定，提高冷軋換卷時張力的控制精度；提出建立張力到正常生產張力的過渡過程的設定方法；此方法投入能夠實現對于雙卷取機的速度切換的平滑過渡，減少對張力的沖擊，提高了軋制過程的穩定性和精度，同時此方法可以利用原有控制設備易于維護，同時節省技術引進資金投入，滿足冷軋日益嚴格的厚度質量和增強市場競爭力需要。

附圖說明

圖1本發明的1500mm硅鋼冷連軋機雙卷取結構圖；

圖2本發明的雙卷取速度切換曲線圖；

圖3本發明的穿帶卷取建張控制圖；

其中，1-1^#卷筒；2-2^#卷筒；3-輪盤；4-輪盤銷子；5-止動器；6-止動器鎖；7-夾緊器；8-夾緊器鎖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作詳細的說明。

本發明提供的技術是在冷軋硅鋼1500mm五機架冷連軋機雙卷取上完成，實現過程如下：

1.Carrousel卷取機雙卷取結構如圖1所示，包括1-1^#卷筒；2-2^#卷筒；3-輪盤；4-輪盤銷子；5-止動器；6-止動器鎖；7-夾緊器；8-夾緊器鎖。

設置1-1^#卷筒卷取為穿帶卷取，設置2-2^#卷筒卷取為軋制卷取。正常生產中，穿帶卷取無鋼卷，軋制卷取鋼卷占用。

2.雙卷取主令速度切換過程如圖2所示，生產線傳動設備正常運行在MR1上，當帶鋼剪切點運行到第1機架，LCO發出信號，MR1開始減速到剪切速度，此時如果1#卷筒鋼卷未占用，則根據LCO的控制字1-1^#卷筒開始運行在MR2上。2-2^#卷筒(占用)一直運行在MR1上，此時2-2^#卷筒的速度為剪切速度。1-1^#卷取機(空)運行在MR2上逐漸加速到MR1，這時1-1^#卷取機由MR2切換到MR1，1-1^#卷取機的速度相當于2-2^#卷筒(占用)的速度。當飛剪開始剪切，2-2^#卷筒(占用)由MR1切換到MR2，并開始從MR2逐漸減速到0，2#卷取(占用)停止，速度為0，而1-1^#卷筒一直運行在MR1開始卷板。

3.穿帶卷取張力建立的附加速度設定如圖3所示，

在卷取過程中，卷取張力的產生是由于帶鋼在末機架的出口速度與進入卷取的入口速度不同造成，即速差使帶鋼產生彈性形變，形變產生張力。為了保證穿帶卷取恒張力控制，實現轉矩控制方式，必須使速度調節器飽和，附加線速度ΔV就是其中重要一環。正常生產過程的剪切速度為150m/min，穿帶建立張力的附件速度系數為0.3，則穿帶卷取張力建立的附加速度設定為195m/min，即

V_thread＝V_MR1+ΔV＝V_MR1+K·V_MR1＝150+0.3×150＝195。