CN100998995A - 一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，包括计算机***中的二级计算机***和连轧机主令速度控制***及分别与两者联接的温度反馈控制***，其特征在于：前端温度传感装置的前测量头设在第一轧机F1的前面，并与计算机***联接；后端温度传感装置的后测量头设在第四轧机F4的后面，并经温度反馈控制***与二级计算机***联接；控制各组乳液冷却喷嘴的电磁阀均与计算机***联接；各轧机速度分配***提供速度给定值，通过连轧机主令速度控制***分配速度。其温度控制方法是使用上述的控制***，通过检测反馈、设定计算和执行输出，完成对卷材温度的自动控制。具有以下优点：可以实现温度的自动控制，改善铝热轧卷材的性能，降低能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及热轧金属的温度控制***及控制方法，具体涉及一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***及控制方法。
背景技术
随着铝及铝合金加工技术的发展，铝材在国民经济中的应用领域日益广泛，对铝材的性能也提出了更高的要求。温度是铝及铝合金卷材热轧过程中的重要工艺要素，直接影响卷材的性能和以后冷轧工序的质量。目前铝及铝合金热轧过程大都没有控制轧制温度，或者控制方法简单，执行效果不好，因此直接影响卷材的性能，而且还对其后冷轧工序的加工产生影响。因此，改进控制轧制温度的现有状况，提高铝及铝合金热轧过程的卷材温度控制水平是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***及控制方法，它能实时自动控制连轧过程中铝/铝合金卷材的温度，并精确控制终轧温度且带材温度的均匀性，提高卷材的质量和工艺性能，减少冷轧工序的轧制道次，提高生产效率。
本发明所述的一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，包括计算机***、以及计算机***中的二级计算机***和连轧机主令速度控制***及分别与两者联接的温度反馈控制***，其特征在于：
前端温度传感装置的前测量头设在第一轧机F1的前面，前端温度传感装置与计算机***联接；后端温度传感装置的后测量头设在第四轧机F4的后面，后端温度传感装置也与计算机***联接；
第一组乳液冷却喷嘴设在第一轧机F1入口处并位于轧线的下方，第二组乳液冷却喷嘴和第三组乳液冷却喷嘴设在第一轧机F1与第二轧机F2之间并分别位于轧线的上下方，第四组乳液冷却喷嘴和第五组乳液冷却喷嘴设在第二轧机F2与第三轧机F3之间并分别位于轧线的上下方，第六组乳液冷却喷嘴和第七组乳液冷却喷嘴设在第三轧机F3与第四轧机F4之间并分别位于轧线的上下方，控制各组乳液冷却喷嘴的电磁阀均通过PLC输出模块、PLC控制模块、PLC通讯模块与计算机***联接；
第一电动机M1与第一轧机F1通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第一电动机M1的末端，第一电动机M1由与其联的第一传动装置提供驱动电源，第一传动装置由第一轧机速度分配***提供速度给定值，第一轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***分配速度；
第二电动机M2与第二轧机F2通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第二电动机M2的末端，第二电动机M2由与其联的第二传动装置提供驱动电源，第二传动装置由第二轧机速度分配***提供速度给定值，第二轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***分配速度；
第三电动机M3与第三轧机F3通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第三电动机M3的末端，第三电动机M3由与其联的第三传动装置提供驱动电源，第三传动装置由第三轧机速度分配***提供速度给定值，第三轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***分配速度；
第四电动机M4与第四轧机F4通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第四电动机M4的末端，第四电动机M4由与其联的第四传动装置提供驱动电源，第四传动装置由第四轧机速度分配***提供速度给定值，第四轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***分配速度；
计算机***的控制软件包括：轧制温度控制模型、温度反馈控制模块(FB-FDTC)、轧机主令速度控制模块、单机速度分配控制模块和冷却乳液控制模块。计算机***根据温度设定值进行计算，卷材温度检测装置实时测量温度，并将信号输入到计算机***，计算机***根据运算结果输出信号给轧机速度调节***和冷却乳液喷嘴组控制模块，控制轧机加减速和卷材冷却乳液喷射模式及喷射量，从而实时控制轧制过程卷材温度，最终控制铝卷材的终轧温度满足设定值的要求。
所述的一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，其前端温度传感装置和后端温度传感装置均为非接触式AST型红外线测温仪；前端温度传感装置由前测量头和图形处理器组成，后端温度传感装置由后测量头和图形处理器组成。由于铝/铝合金板带的热辐射率是随着板带的材质、表面光亮程度和温度的不同而复杂变化的，而非接触式AST型红外线测温仪具有增强过程控制、测温精度高，能根据铝板带的材质自动设置相应的辐射率，支持R232C和R485串行接口，便于网络传输等优点，所以，特别适合于连轧过程中铝/铝合金卷材的温度的监测。
本发明所述的一种轧制铝及铝合金卷材的温度控制方法，该方法利用所述的一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，通过检测反馈、设定计算和执行输出形成闭环温度控制***，完成对卷材温度的自动控制，其步骤如下：
(1)计算机***根据轧制模型进行计算，确定控制策略；
(2)根据计算机***确定的控制策略，通过控制连轧机的乳液冷却模式和冷却强度以及连轧机的轧制速度来实现对铝卷材轧制温度的控制；
(3)铝卷材的实际温度由安装在薄剪刀和连轧机出口处的非接触式红外线高温计检测；
(4)计算机***根据计算结果，控制连轧机前的轧制线下方以及各轧机间的轧制线上、下方各组乳液冷却喷嘴的开关、乳液冷却模式以及冷却强度。
控制过程如下：前端温度传感装置的前测量头测量出带坯温度值传输给二级计算机***，二级计算机***根据检测到的带坯温度和轧制温度控制模型，对连轧机出口终轧温度进行设定计算和实施预设定，确定轧机间乳液预冷却模式和冷却强度，以及连轧机的穿带速度、连轧机轧制速度。当轧机按照二级计算机***计算出的连轧机轧制速度运行稳定时，连轧机出口的后端温度传感装置的测量头测量出带材的温度值，反馈给计算机***并与设定目标温度相比较，根据温度反馈***对轧机速度和轧机间乳液冷却喷嘴冷却强度进行动态补偿，使连轧机出口端温度传感装置后测量头测量出的带材温度值满足温度设定目标值的要求。
本发明和现有技术相比具有以下优点：可以实现对铝及铝合金卷材轧制过程卷材温度的自动控制，提高和稳定铝卷材轧制温度，改善铝热轧卷材的性能，减少冷轧工序的轧制道次，提高生产效率，降低能源消耗。
附图说明
图1是连轧过程铝卷材温度控制原理框图。
图2是计算机***控制软件联接示意图。
图3是乳液喷嘴与计算机***的联接示意图。
图4是连轧机速度调节控制***框图。
具体实施方式
参见图1和图2，将包括轧制温度控制模型、温度反馈控制模块(FB-FDTC)、轧机主令速度控制模块、单机速度分配控制模块和冷却乳液控制模块控制软件装入计算机***；将前端温度传感装置的前测量头1安装在第一轧机F1的前面，前端温度传感装置与计算机***21联接；后端温度传感装置的后测量头9安装在第四轧机F4的后面，后端温度传感装置也与计算机***21联接；
参见图1和图3，将第一组乳液冷却喷嘴2安装在第一轧机F1入口处并位于轧线的下方、第二组乳液冷却喷嘴3和第三组乳液冷却喷嘴4安装在第一轧机F1与第二轧机F2之间并分别位于轧线的上下方、第四组乳液冷却喷嘴5和第五组乳液冷却喷嘴6安装在第二轧机F2与第三轧机F3之间并分别位于轧线的上下方、第六组乳液冷却喷嘴7和第七组乳液冷却喷嘴8安装在第三轧机F3与第四轧机F4之间并分别位于轧线的上下方，控制各组乳液冷却喷嘴的电磁阀均通过PLC输出模块、PLC控制模块、PLC通讯模块与计算机***21联接；
参见图1和图4，将第一电动机M1通过传动装置与第一轧机F1配合连接，并将速度传感器SS安装在第一电动机M1的末端，第一电动机M1由与其联的第一传动装置10提供驱动电源，第一传动装置10由第一轧机速度分配***14提供速度给定值，第一轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***19分配速度；
将第二电动机M2通过传动装置与第二轧机F2配合连接，并将速度传感器SS设在第二电动机M2的末端，第二电动机M2由与其联的第二传动装置11提供驱动电源，第二传动装置由第二轧机速度分配***15提供速度给定值，第二轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***19分配速度；
第三电动机M3通过传动装置与第三轧机F3配合连接，并将速度传感器SS设在第三电动机M3的末端，第三电动机M3由与其联的第三传动装置12提供驱动电源，第三传动装置由第三轧机速度分配***16提供速度给定值，第三轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***19分配速度；
第四电动机M4通过传动装置与第四轧机F4置配合连接，并将速度传感器SS设在第四电动机M4的末端，第四电动机M4由与其联的第四传动装置13提供驱动电源，第四传动装置由第四轧机速度分配***17提供速度给定值，第四轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***19分配速度。
使用时，前端温度传感装置的前测量头1安装在第一轧机F1前21米处辊道垂直的正上方，图形处理器安装在控制室内，用于温度信号处理和传输；后端温度传感装置的后测量头9安装在第四轧机F4的出口的正上方，图形处理器安装在控制室内，用于温度信号处理和传输。前端温度传感装置的前测量头的型号为AST，温度测量范围300-550度，响应时间1S，分辨率2度，图形处理器型号LMG-AR-4000-1(2通道)，RS232或RS484串口，输出：4-20mA电流信号。后端温度传感装置的后测量头的型号为AST4，温度测量范围250-400度，响应时间1S，分辨率2度，图形处理器型号LMG-AR-4000-1(2通道)，RS232或RS484串口，输出信号：4-20mA电流信号。
参见图1、图2、图3和图4，以1+4铝热连轧生产5052合金铝为例，对此轧制铝合金卷材22的温度控制***和方法作具体说明。
该方法利用所述的一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，通过检测反馈、设定计算和执行输出形成闭环温度控制***，完成对卷材温度的自动控制，其步骤如下：
计算机***根据轧制模型进行计算，确定控制策略；铝卷材的终轧设定目标温度为320℃±2℃，卷材终轧厚度为2.50mm；
根据计算机***确定的控制策略，通过控制连轧机的乳液冷却模式和冷却强度以及连轧机的轧制速度来实现对铝卷材轧制温度的控制；
铝卷材22的实际温度由安装在薄剪刀和连轧机出口处的非接触式红外线高温计检测；
计算机***根据计算结果，控制连轧机前的轧制线下方以及各轧机间的轧制线上、下方安装的各组乳液冷却喷嘴的开关、乳液冷却模式以及冷却强度；
在轧线60mm剪刀处的温度传感装置的测量头1测得的温度为433℃，此温度信号值传送到二级计算机***20，二级计算机***进行设定计算，计算出连轧机各轧机的穿带速度：第一轧机F1的穿带速度为0.38m/s，第二轧机F2的穿带速度为0.75m/s，第三轧机F3的穿带速度为1.47m/s，第四轧机F4的穿带速度为3.00m/s；同时计算出连轧机各轧机的轧制速度：第一轧机F1的轧制速度为0.64m/s，第二轧机F2的轧制速度为1.21m/s，第三轧机F3的轧制速度为2.32m/s，第四轧机F4的轧制速度为4.51m/s。连轧机按照二级计算机***20设定的连轧机轧制速度运行，连轧机出口的温度传感器9检测出带材的温度为308℃，通过反馈回到二级计算机***20与设定目标温度320℃的偏差值为-12℃，通过计算机***的温度反馈控制***，将连轧机的第四轧机F4的轧制速度增加到4.92m/s，同时减少2-8号乳液冷却喷嘴冷却流量，最后快速地将连轧机出口的带材温度控制为320℃，达到带材温度设定值的要求。
Claims (3)
1、一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，包括计算机***(21)、以及计算机***中的二级计算机***(20)和连轧机主令速度控制***(19)及分别与两者联接的温度反馈控制***(18)，其特征在于：前端温度传感装置的前测量头(1)设在第一轧机F1的前面，前端温度传感装置与计算机***(21)联接；后端温度传感装置的后测量头(9)设在第四轧机F4的后面，后端温度传感装置经温度反馈控制***(18)与二级计算机***(20)联接；
第一组乳液冷却喷嘴(2)设在第一轧机F1入口处并位于轧线的下方，第二组乳液冷却喷嘴(3)和第三组乳液冷却喷嘴(4)设在第一轧机F1与第二轧机F2之间并分别位于轧线的上下方，第四组乳液冷却喷嘴(5)和第五组乳液冷却喷嘴(6)设在第二轧机F2与第三轧机F3之间并分别位于轧线的上下方，第六组乳液冷却喷嘴(7)和第七组乳液冷却喷嘴(8)设在第三轧机F3与第四轧机F4之间并分别位于轧线的上下方，控制各组乳液冷却喷嘴的电磁阀均通过PLC输出模块、PLC控制模块、PLC通讯模块与计算机***(21)联接；
第一电动机M1与第一轧机F1通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第一电动机M1的末端，第一电动机M1由与其联的第一传动装置(10)提供驱动电源，第一传动装置(10)由第一轧机速度分配***(14)提供速度给定值，第一轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***(19)分配速度；
第二电动机M2与第二轧机F2通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第二电动机M2的末端，第二电动机M2由与其联的第二传动装置(11)提供驱动电源，第二传动装置由第二轧机速度分配***(15)提供速度给定值，第二轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***(19)分配速度；
第三电动机M3与第三轧机F3通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第三电动机M3的末端，第三电动机M3由与其联的第三传动装置(12)提供驱动电源，第三传动装置由第三轧机速度分配***(16)提供速度给定值，第三轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***(19)分配速度；
第四电动机M4与第四轧机F4通过传动装置配合连接，速度传感器SS设在第四电动机M4的末端，第四电动机M4由与其联的第四传动装置(13)提供驱动电源，第四传动装置由第四轧机速度分配***(17)提供速度给定值，第四轧机速度分配***通过连轧机主令速度控制***(19)分配速度。
2、根据权利要求1所述的一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，其特征在于：前端温度传感装置和后端温度传感装置均为非接触式AST型红外线测温仪；前端温度传感装置由前测量头(1)和图形处理器组成，后端温度传感装置由后测量头(9)和图形处理器组成。
3、一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制方法，该方法利用所述的一种轧制铝/铝合金卷材的温度控制***，完成对卷材温度的自动控制，其步骤如下：
(1)计算机***根据轧制模型进行计算，确定控制策略；
(2)根据计算机***确定的控制策略，通过控制连轧机的乳液冷却模式和冷却强度以及连轧机的轧制速度来实现对铝卷材轧制温度的控制；
(3)铝卷材的实际温度由安装在薄剪刀和连轧机出口处的非接触式红外线高温计检测；
(4)计算机***根据计算结果，控制连轧机前的轧制线下方以及各轧机间的轧制线上、下方各组乳液冷却喷嘴的开关、乳液冷却模式以及冷却强度。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102000703A (zh) * | 2009-09-02 | 2011-04-06 | 株式会社日立制作所 | 热轧机出侧温度控制装置及控制方法 |
| CN104070074A (zh) * | 2013-03-25 | 2014-10-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于单机架轧机高温轧制的板温控制方法 |
| CN105088426A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-11-25 | 江南大学 | 一种金属齿条坯片三联轧机***及其控制方法 |
| CN107030109A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-08-11 | 江苏国铝高科铝业有限公司 | 一种单机架双卷取热轧机冷料带载试车方法 |
| WO2017206296A1 (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 广东基泰智能设备有限公司 | 锂带控温压延装置 |
| CN108356082A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-03 | 西安科技大学 | 孔型轧机加工温度实时监测记录与误差校正装置及方法 |
| EP3409811A1 (de) * | 2017-05-29 | 2018-12-05 | Andritz AG | Verfahren zur regelung der aufwickeltemperatur eines metallbandes |
| CN109365546A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-22 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 一种铝合金热轧梯度终轧温度控制的生产方法 |
| CN110899339A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-24 | 广西柳州银海铝业股份有限公司 | 轧机热成像板形控制方法 |
-
2006
- 2006-09-06 CN CN 200610095104 patent/CN100998995A/zh active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102000703A (zh) * | 2009-09-02 | 2011-04-06 | 株式会社日立制作所 | 热轧机出侧温度控制装置及控制方法 |
| CN102000703B (zh) * | 2009-09-02 | 2013-03-20 | 株式会社日立制作所 | 热轧机出侧温度控制装置及控制方法 |
| CN104070074A (zh) * | 2013-03-25 | 2014-10-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于单机架轧机高温轧制的板温控制方法 |
| CN104070074B (zh) * | 2013-03-25 | 2016-03-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于单机架轧机高温轧制的板温控制方法 |
| CN105088426A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-11-25 | 江南大学 | 一种金属齿条坯片三联轧机***及其控制方法 |
| WO2017206296A1 (zh) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 广东基泰智能设备有限公司 | 锂带控温压延装置 |
| EP3409811A1 (de) * | 2017-05-29 | 2018-12-05 | Andritz AG | Verfahren zur regelung der aufwickeltemperatur eines metallbandes |
| CN107030109A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-08-11 | 江苏国铝高科铝业有限公司 | 一种单机架双卷取热轧机冷料带载试车方法 |
| CN108356082A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-08-03 | 西安科技大学 | 孔型轧机加工温度实时监测记录与误差校正装置及方法 |
| CN108356082B (zh) * | 2018-03-20 | 2019-01-22 | 西安科技大学 | 孔型轧机加工温度实时监测记录与误差校正方法 |
| CN109365546A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-22 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 一种铝合金热轧梯度终轧温度控制的生产方法 |
| CN110899339A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-24 | 广西柳州银海铝业股份有限公司 | 轧机热成像板形控制方法 |
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