冷連軋機單側液壓缸工作輥彎輥的設定方法與流程

本發明屬鋼鐵生產控制技術領域，尤其涉及一種冷連軋機具有單側液壓缸結構的工作輥彎輥的正負彎輥切換設定方法。

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，因此對其板形以及橫截面形狀都有很高的要求。工作輥彎輥系統具有結構簡單、響應速度快、板形控制效果明顯以及便于與其它控制手段相結合等優點，是改善板形最有效、最靈活和最基本的方法，現在的冷連軋機上都配備了液壓彎輥裝置，而合適的彎輥設定值則是獲得良好板形控制質量的關鍵所在。目前，彎輥力設定模型主要有機理模型和簡化模型兩種，由于簡化模型具有算法簡單、易于實現、計算速度快、調試和維護方便等特點，在實際生產中得到了廣泛的應用。但簡化模型通常基于操作人員的經驗或根據一定的理論分析結果，采用理論計算或實測值進行數學回歸后得到，并將各種因素對彎輥力的影響當成簡單的線性關系來處理，尤其在正彎和負彎切換的設定過程，會帶來較大的設定誤差，模型的適應性也較差。

對于工作輥彎輥系統，如果工作側和傳動側有兩個液壓缸的內外側結構時，通過內側液壓缸的預先切換，可以做到正彎和負彎之間的無擾切換平穩過渡，但是每側只有單個液壓缸的彎輥結構，在進行正彎和負彎切換過程中，很難做到無死區切換，只有通過合理的切換設定方法，才能實現平穩過渡。為了有效解決上述問題，使軋機的工作彎輥切換比較平穩，避免帶鋼斷帶勒輥并保證帶鋼板形質量，本發明提出冷軋單側液壓缸工作輥彎輥的正彎和負彎無死區切換的設定方法，可以解決彎輥切換過程的對液壓系統的沖擊問題，降低由此產生的帶鋼斷帶勒輥次數，并且也可以顯著提高帶鋼板形質量。

與雙側液壓缸工作輥彎輥無死區控制的高速發展相比，單側液壓缸彎輥切換設定控制技術尚在起步階段，由于液壓結構和控制策略的問題，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公司為代表開發的彎輥控制系統，都是應用二級模型的設定值作為控制依據，然后乘以調控功效系數，得到軋機彎輥的改變量。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。為提高彎輥切換過程控制精度，對現有控制系統進行研究，利用切換值和保持值的匹配設計達到無死區切換的目的。

技術實現要素：

針對上述缺陷，本發明所要解決的技術問題本發明提出一種適合于冷連軋機單側液壓缸的工作輥彎輥設定方法，解決冷軋生產過程中，在工作彎輥正負彎切換時出現的死區問題，確保彎輥液壓缸與軸承座緊密接觸，實現正負彎輥之間的無間隙平滑切換。減少斷帶勒輥等問題提高板形質量，以此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：

冷連軋機單側液壓缸工作輥彎輥的設定方法，軸承座與彎輥缸之間為活動連接，彎輥缸的缸頭與軸承座內的T形槽之間設有間隙，設定步驟如下：

a整個彎輥工作范圍分為工作方式1)工作輥正彎輥；工作方式2)工作輥負彎輥；

b設置彎輥參考值F_REF，彎輥實際值F_ACT，工作方式切換點的切換值F_SWI和保持值F_HLD且F_SWI>F_HLD，彎輥設定值F_SET；

c彎輥調節控制系統初始化，將初始彎輥調節回路處于工作方式1)狀態；

d正彎輥切換為負彎輥設定控制：

(1)當F_REF>F_SWI、F_ACT>F_SWI時，保持正常的正彎輥工作狀態；

(2)當F_HLD<F_REF<F_SWI、F_HLD<F_ACT<F_SWI且為正彎輥狀態時，保持正常的正彎輥工作狀態；

(3)當F_REF<F_HLD、F_ACT＝F_HLD且為正彎輥狀態時，則設定值F_SET＝F_HLD；

(4)當-F_SWI<F_REF<-F_HLD、F_ACT＝F_HLD時，保持正彎輥狀態設定值F_SET＝F_HLD；

(5)當F_REF＝-F_SWI、F_ACT＝-F_HLD->-F_SWI時，切換負彎輥狀態設定值F_SET＝-F_SWI；

(6)當F_REF<-F_SWI、F_ACT<-F_SWI時，則保持正常負彎輥工作狀態；

e負彎輥切換為正彎輥設定控制：

(1)當F_REF<-F_SWI、F_ACT<-F_SWI時，保持正常的負彎輥工作狀態；

(2)當-F_SWI<F_REF<-F_HLD、-F_SWI<F_ACT<-F_HLD且為負彎輥狀態時，保持正常的負彎輥工作狀態；

(3)當F_REF>-F_HLD、F_ACT＝-F_HLD且為負彎輥狀態時，則設定值F_SET＝-F_HLD；

(4)當F_HLD<F_REF<F_SWI、F_ACT＝-F_HLD時，保持負彎輥狀態設定值F_SET＝-F_HLD；

(5)當F_REF＝F_SWI、F_ACT＝F_HLD->F_SWI時，切換正彎輥狀態設定值F_SET＝F_SWI；

(6)當F_REF>F_SWI、F_ACT>F_SWI時，則保持正常正彎輥工作狀態。

本發明以冷軋硅鋼1500mm五機架全六輥軋機為對象，以冷軋實現工作輥彎輥正負彎輥的無死區切換作為目標函數，建立了針對單側液壓缸的工作輥彎輥切換設定方法，提出新的適應冷連軋機單側液壓缸工作輥彎輥的正負彎輥切換方法；通過彎輥參考值、彎輥實際值以及工作方式切換點的切換值和保持值的設定，提高冷軋工作輥彎輥的控制精度；分別提出正彎輥切換到負彎輥和負彎輥切換到正彎輥的兩種設定方法；實際生產數據結果表明，此方法投入能夠實現對于單側液壓缸工作輥彎輥的正負彎輥切換的平滑過渡，減少對液壓缸體的沖擊，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硅鋼冷連軋機結構圖；

圖2本發明的工作輥彎輥的正負彎輥切換裝置液壓圖(去掉顏色，統一變成黑白的)；

圖3本發明的工作輥彎輥調節控制框圖；

圖4本發明的正負彎輥切換監測圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作詳細的說明。

如圖1所示，本發明提供的技術是在冷軋硅鋼1500mm五機架冷連軋機上完成，生產0.5mm規格冷軋產品，帶鋼寬度B＝1250mm，產品規格ST12，實現過程如下：

1.軋機單側液壓缸工作輥彎輥液壓系統如圖2所示，設置彎輥參考值為F_REF，彎輥實際值為F_ACT，工作方式切換點的切換值為F_SWI和保持值為F_HLD且F_SWI>F_HLD，彎輥設定值F_SET。

其中，切換值F_SWI＝10％，保持值F_HLD＝8％，工作輥彎輥控制方法如圖3所示，采用PID控制算法。

2.正彎輥切換為負彎輥設定控制過程如圖4所示中左側圖形

(1)當F_REF>10％、F_ACT>10％時，保持正常的正彎輥工作狀態；

(2)當8％<F_REF<10％、8％<F_ACT<10％且為正彎輥狀態時，保持正常的正彎輥工作狀態；

(3)當F_REF<8％、F_ACT＝8％且為正彎輥狀態時，則設定值F_SET＝8％；

(4)當-10％<F_REF<-8％、F_ACT＝8％時，保持正彎輥狀態設定值為F_SET＝8％；

(5)當F_REF＝-10％、F_ACT由-8％跳變到-10％，從正彎輥切換到負彎輥狀態設定值為F_SET＝-10％。

(6)當F_REF<-10％、F_ACT<-10％時，則保持正常負彎輥工作狀態。；

3.負彎輥切換為正彎輥設定控制過程如圖4所示中右側圖形

(1)當F_REF<-10％、F_ACT<-10％時，保持正常的負彎輥工作狀態；

(2)當-10％<F_REF<-8％、-10％<F_ACT<-8％且為負彎輥狀態時，保持正常的負彎輥工作狀態；

(3)當F_REF>-8％、F_ACT＝-8％且為負彎輥狀態時，則設定值F_SET＝-8％；

(4)當8％<F_REF<10％、F_ACT＝-8％時，保持負彎輥狀態設定值F_SET＝-8％；

(5)當F_REF＝10％、F_ACT由8％跳變到10％時，從負彎輥切換正彎輥狀態設定值F_SET＝10％。

(6)當F_REF>10％、F_ACT>10％時，則保持正常的正彎輥工作狀態。