CN104525575A - 一种热轧带钢卷取机侧导纠偏控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热轧带钢卷取机侧导纠偏控制方法，在带钢出轧机前，把两侧导板打开到预设宽度Wo，检测到带钢头部出精轧机后，使两侧导板上的压力为零。当带钢头部进入两侧导板之间后执行第一次侧导板关闭短行程，使两侧导板的间距为Wo 1 ，在带钢头部出侧导板后执行第二次侧导板关闭短行程，使两侧导板之间的间距为Wo 2 。从卷取机夹送辊加载开始到加载结束，对两侧导板的压力值分别进行累加，选择位置控制侧A和压力控制侧B并进行压力控制，反复进行寻边转换，直到寻边结束。通过调节压力控制侧B的压力，使位置侧控制侧A的压力值恒定，在保证带钢边部对齐状况下，大大降低带钢边部和侧导板的磨损，防止带钢折边和边部划伤，有实用与推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制方法，尤其涉及一种在带钢热轧工艺中的热轧带钢卷取机侧导纠正跑偏的控制方法。
背景技术
冶金工业领域中热轧卷取机中侧导板的主要作用是在带钢咬入前对带钢进行对中，在带钢咬入后对其一侧实施设定压力控制，另一侧选择位置控制，保证钢卷端面整齐，防止边损、层错等缺陷。热轧卷取机侧导由4个油缸驱动，油缸内安装有压力传感器和位置传感器。通过伺服阀台驱动油缸带动侧导打开关闭。
轧机出钢前侧导每边打开到预设宽度，其侧导打开值=带钢宽度/2+偏移量/2（每一侧）。
短行程控制。当带钢的头部到达侧导时，侧导1次短行程关闭启动，此时位置控制侧=带钢宽度/2+偏移量/2。当带钢的头部到达夹送辊前时，侧导2次短行程关闭启动，此时位置控制侧=带钢宽度/2+偏移量/2。
启动压力控制。当卷取机和轧机之间建立张力后，按照***默认或者操作工的选择，如选定操作侧为压力控制侧，传动侧为位置控制侧，或者相反。其中位置控制侧目标值=带钢宽度/2+偏移量/2；如果压力控制侧检测到的压力到达目标值时，压力控制侧转为压力控制来保持目标压力值，所述压力目标值通过带钢厚度与温度计算得出。
短行程打开控制。当带钢的尾部到达卷取机夹送辊前时，短行程打开启动，侧导打开给定值=带钢宽度/2+偏移量/2。
以上控制方法存在如下缺陷：
压力控制侧无法根据带钢跑偏实际情况选择，形成头塔。侧导的压力控制侧在出钢前就由***模型或者操作工手动选择，一般出钢不再调整。当带钢朝压力控制侧跑偏时，侧导会将带钢推向中间，带钢会因为侧导纠偏形成塔形。
在卷取机建张后位置控制侧出现较大压力，造成事故。由于侧导采取一侧固定位置控制，另一侧采取固定压力控制的模式，当带钢朝位置侧严重跑偏时，会导致位置控制侧出现较大压力的情况，造成位置控制侧侧导和带钢过度磨损，甚至超过带钢屈服极限，出现带钢折边事故。如在电工钢生产时，由于侧导的压力较大，造成带钢磨损过度，侧面发生结瘤质量事故。
操作工负荷大。当侧导板出现严重波动时，只要操作工根据现场实际情况打开或者关闭侧导来改善现场卷形，这样当轧制时的品种、规格发生变化时，操作工可能需要反复调整。
侧导由于磨损，其控制精度降低。侧导与带钢的不断磨擦，造成侧导实际宽度比设定宽度宽，降低侧导纠偏效果，到后期只能更换侧导恢复精度。对其操作工只能凭经验补偿磨损值，效果不佳，甚至起到反作用，造成侧导夹钢事故。
侧导压力计算值无补偿，造成精度下降。侧导压力直接由压力传感器计算得出，考虑到油缸的磨损、压力传感器精度以及侧导动作的磨擦力，其计算值在正负4KN以内。实际上在侧导不动作时，侧导压力应该接近于0。在轧制薄规格带钢时，当设定压力较小（如6KN）时，将造成侧导实际控制压力在2KN-10KN之间波动，不是造成带钢对中效果较差去返修，就是过度对中，造成卷形折边事故，造成整卷钢板报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可稳定带钢卷形、降低/减少带钢头塔的热轧带钢卷取机侧导纠偏的控制方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述的一种热轧带钢卷取机侧导纠偏控制方法，实施此控制方法的设备包括第一侧导板和第二侧导板、第一驱动油缸和第二驱动油缸、第一活塞杆和第二活塞杆以及第一压力/位置传感器和第二压力/位置传感器。安装在第一驱动油缸中的第一活塞杆的一头连第一侧导板的外边，安装在第二驱动油缸中的第二活塞杆的一头连第二侧导板的外边，在第一驱动油缸的顶端有第一压力/位置传感器，在第二驱动活缸的顶端有第二压力/位置传感器，其中第一驱动油缸和第一活塞杆以及第二驱动油缸和第二活塞杆由可编程序控制器控制。
在轧制带钢的精轧机出钢前，同步启动第一驱动油缸和第二驱动油缸，经第一活塞杆和第二活塞杆把卷取机的第一侧导板和第二侧导板打开到预设宽度Wo，让Wo=W
2
+a/2+a/2，其中W
2
为带钢的宽度，a为本行程段第一侧导板和第二侧导板同带钢外表面的偏移量。
当检测到带钢的头部出精轧机后，启动压力清零程序，使第一侧导板和第二侧导板的压力值为零；
当带钢的头部进入第一侧导板和/或第二侧导板后，执行第一次侧导板关闭行程，使第一侧导板同第二侧导板之间的间距为Wo1，让Wo1=W
2
+b/2+b/2，其中b为本行程段第一侧导板和第二侧导板同带钢外表面的偏移量，W
2
为带钢的宽度。
当带钢的头部出第一侧导板和/或第二侧导板后，执行第二次侧导板关闭行程，使第一侧导板和第二侧导板关闭，此时第一侧导板同第二侧导板之间的宽度Wo2等于带钢的宽度W
2
再加一附加安全裕量c，即Wo2=W
2
+c/2+c/2。
从卷取机夹送辊加载开始到卷取机夹送辊加载结束，对第一侧导板侧和第二侧导板侧的压力值分别进行累加，选择侧导压力累加值大的那侧为位置控制侧A，而选择侧导压力累加值小的那侧为压力控制侧B，对B侧实行压力控制：当检测到压力控制侧B侧的压力值大于寻边判定压力值并持续0.1秒后，此时B侧的第一侧导板接触到带钢的边部，即将B侧转为位置控制侧，位置控制的设定值为此时的位置值。
当将B侧改成为位置控制侧及将A侧改为压力控制侧后，同时比较此时的A侧和B侧的压力反馈值，如果A侧和B值的压力反馈值均大于寻边判定压力，寻边结束，并反复进行比较，直到A侧和B侧不再变换，使寻边循环结束。
当寻边循环结束后，经第二位置/压力传感器保持位置控制侧A的位置不变，通过第一位置/压力传感器不断调节压力控制侧B的压力，使位置控制侧A保持恒定压力。
采用如上技术方案提供的一种热轧带钢卷取机侧导纠偏的控制方法与现有技术相比，技术效果在于：
由于该控制方法是通过侧导板压力位置的控制，实现了侧导低压力控制模式下带钢整形的稳定，降低头塔。同时通过带钢头部进行侧导压力寻边模式亦减少带钢头塔。
在轧机和卷取机建立张力后，通过对一侧侧导实施位置控制以实现位置和压力的恒定，而对另一侧侧导采用变压力控制的方法，可实现带钢侧导总压力值仅为传统模式（或方法）下的30～70%，能在保证边部对齐的情况下，大大降低带钢边部和侧导之间引起的磨损，防止了折边事故和带钢边部的划伤。此方法特别适用于易划伤钢的生产，如电工钢。
附图说明
图1为带钢穿过两侧导板之间时状态示意图，亦为本发明的摘要附图。
图2为控制过程中侧导板的变位形态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
如图1所示，实施热轧带钢卷取机侧导纠偏控制方法的设备包括第一侧导板1和第二侧导板2、第一驱动油缸3和第二驱动油缸6、第一活塞杆4和第二活塞杆5以及第一位置/压力传感器7和第二位置/压力传感器7a，其中第一侧导板1亦可称之为传动侧侧导板1，第二侧导板2亦可称之为操作侧侧导板2，第一驱动油缸3亦可称之为传动侧驱动油缸3，第二驱动油缸6亦可称之操作侧驱动油缸6。安装在第一驱动油缸3中的第一活塞杆4的一头连第一侧导板1的外边，安装在第二驱动油缸6中第二活塞杆5的一头连第二侧导板2的外边，在第一驱动油缸3的顶端安装了第一位置/压力传感器7，在第二驱动油缸6的顶端安装有第二位置/压力传感器7a。可实现精确位置控制，其控制精祺为±0.5mm。
热轧带钢卷取机侧导板位于卷取机夹送辊前面，沿着轧制方法可以在一定角度范围内移动。侧导板（即第一侧导板1和第二侧导板2的总称）的主要作用是对带钢8进行对中与导向，把带钢8平稳地导入夹送辊与卷取机。两侧导板的机械宽度（即间距）为850～1800mm（这个值包括带钢8的宽度900～1600mm再上每一侧的外安全裕量100mm和内安全裕量50mm。
卷取机夹送辊前的第一侧导板1和第二侧导板2都包括一块平行板（与带钢8的轧制方向平行）和一块倾斜板。第一侧导板1和第二侧导板2通过伺服阀台第一驱动油缸3和/或第二驱动油缸6控制，其控制流程由可编程序控制器（PLC）实现。
本发明所述的一种热轧带钢卷取机侧导纠偏控制方法主要针对的是热轧卷取机侧导板的变压力控制方法。
如图2所示，在精轧机出钢前，同步启动第一驱动油缸3和第二驱动油缸6，经第一活塞杆4和第二活塞杆5把卷取机的第一侧导板1、第二侧导板2打开到预设宽度Wo，使Wo=W
2
+a/2+a/2，此过程由第一、二位置/压力传感器和可编程序控制器完成。其中W
2
为带钢8的宽度，a为本行程段（如O-E段）第一侧导板1和第二侧导板2同带钢8外表面的偏移量，可取a=100～200mm。
当检测到带钢8的头部出精轧机而开始进入第一侧导板1和/或第二侧导2之间后，启动侧导板压力清零程序，使第一侧导板1和第二侧导板2的压力为零。
当带钢8的头部进入第一侧导板1和第二侧导板2后，执行第一次侧导板关闭（短）行程，使第一侧导板1和第二侧导板2之间的间距为Wo1（图2中的E-F段），使Wo1=W
2
+b/2+b/2，此过程亦由第一、二位置/压力传感器和可编程序控制器完成。其中b为本行程段（如E-F段）第一侧导板1和第二侧导板2同带钢8外表面的偏移量，可取b=60～100mm。
当跟踪到带钢8的头部出第一侧导板1和/或第二侧导板2后，同时启动第一驱动油缸3和第二驱动油缸6，经第一活塞杆4和第二活塞杆5将第一侧导板1、第二侧导板2动作，执行第二次侧导板关闭（短）行程，让第一侧导板1和第二侧导板2门关闭（图2的F-D段），使第一侧导板1和第二侧导板2之间的宽度Wo2等于带钢8的宽度W
2
再加一附加安全裕量c，此过程可由第一、二位置/压力传感器及可编程序控制器实现。可取c=10～40mm。
从卷取机夹送辊加载开始到卷取机夹送辊加载结束，经第一位置/压力传感器7和第二位置/压力传感器7a对第一侧导板1侧及对第二侧导板2侧的压力值分别进行累加，并选择侧导压力累加值大的那侧为位置控制侧A，而选择侧导压力累加值小的那侧为压力控制侧B，并对B侧实行压力控制：当检测到压力控制侧B侧的压力值大于寻边判定压力值并持续0.1秒后，此时B侧的第一侧导板1成功接触到带钢8的边部，立即将B侧转化为位置控制，其设定值改为此时的位置值。在当将B侧改为位置控制侧及将A侧改为压力控制侧完成转换后，同时比较此时的位置控制侧和压力控制侧的压力反馈值，如果位置控制侧B和压力控制侧A的压力值均大于寻边判定压力，则寻边结束，否则继续进行压力位置控制切换，直至寻边结束。当寻边（循环）结束后，经第二位置/压力传感器7a保持位置控制侧A的位置不变，通过第一位置/压力传感器7不断调节压力控制侧B的压力，使位置控制侧A保持恒定压力。
当带钢8的尾部通过第一侧导板1和/或第二侧导板2后，经第一驱动油缸3和第二驱动油缸6把带钢8卷取机的第一侧导板1和第二侧导板2之间保宽度W
1
。
精心操作，即可实现本发明申请所述的目的。
Claims (1)
1. 一种热轧带钢卷取机侧导纠偏控制方法，控制设备包括第一侧导板（1）和第二侧导板（2）、第一驱动油缸（3）和第二驱动油缸（6）、第一活塞杆（4）和第二活塞杆（5）以及第一压力/位置传感器（7）和第二压力/位置传感器（7a），安装在第一驱动油缸（3）中的第一活塞杆（4）的一头连第一侧导板（1）的外边，安装在第二驱动油缸（6）中的第二活塞杆（5）的一头连第二侧导板（2）的外边，在第一驱动油缸（3）的顶端有第一压力/位置传感器（7），在第二驱动活缸（6）的顶端有第二压力/位置传感器（7a），其中第一驱动油缸（3）和第一活塞杆（4）以及第二驱动油缸（6）和第二活塞杆（5）由可编程序控制器控制，其特征在于：在轧制带钢（8）的精轧机出钢前，同步启动第一驱动油缸（3）和第二驱动油缸（6），经第一活塞杆（4）和第二活塞杆（5）把卷取机的第一侧导板（1）和第二侧导板（2）打开到预设宽度Wo，让Wo=W2+a/2+a/2，其中a为本行程段第一侧导板（1）和第二侧导板（2）同带钢（8）外表面的偏移量；
当检测到带钢（8）的头部出精轧机后，启动压力清零程序，使第一侧导板（1）和第二侧导板（2）的压力值为零；
当带钢（8）的头部进入第一侧导板（1）和/或第二侧导板（2）后，执行第一次侧导板关闭行程，使第一侧导板（1）同第二侧导板（2）之间的间距为Wo1，让Wo1=W2+b/2+b/2，其中b为本行程段的第一侧导板（1）和第二侧导板（2）同带钢（8）外表面的偏移量；
当带钢（8）的头部出第一侧导板（1）和/或第二侧导板（2）后，执行第二次侧导板关闭行程，使第一侧导板（1）和第二侧导板（2）关闭，使第一侧导板（1）同第二侧导板（2）之间的宽度Wo2等于带钢（8）的宽度W2再加一附加安全裕量c，即Wo2=W2+c/2+c/2；
从卷取机夹送辊加载开始到卷取机夹送辊加载结束，对第一侧导板（1）侧和第二侧导板（2）侧的压力值分别进行累加，选择侧导压力累加值大的那侧为位置控制侧A，选择侧导压力累加值小的那侧为压力控制侧B，对B侧实行压力控制：当检测到压力控制侧B侧的压力值大于寻边判定压力值并持续0.1秒后，此时B侧的第一侧导板（1）接触到带钢（8）的边部，将B侧转为位置控制侧，位置控制侧的设定值为此时的位置值；
当将B侧改成为位置控制侧及将A侧改为压力控制侧后，同时比较此时的A侧和B侧的压力反馈值，如果A侧和B值的压力反馈值均大于寻边判定压力，寻边结束，并反复进行比较，直到A侧和B侧不再变换，使寻边循环结束；
当寻边循环结束后，经第二位置/压力传感器（7a）保持位置控制侧A的位置不变，通过第一位置/压力传感器（7）不断调节压力控制侧B的压力，使位置控制侧A保持恒定压力。
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