CN114850428B - 采用压下力补正立式连铸机拉矫主辊速度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金连铸生产的检测和控制技术领域，具体涉及一种采用压下力补正立式连铸机拉矫主辊速度的方法；具体技术方案为：采用压下力补正立式连铸机拉矫主辊速度的方法，利用PLC检测到各个辊的夹紧辊压力值，根据速度给定补正公式得出补正系数K，并将K限幅在1％以内，每个辊最终的速度给定为：K与原速度给定SV的乘积，各个辊根据各自补正后的速度给定进行调节，最终实现各主辊之间速度的平衡，大幅度提高拉矫质量，本发明的控制原理简单，各辊之间的速度匹配度好好，能够有效避免动力电机过流，保护了设备和钢坯的拉坯质量。
Description
技术领域
本发明属于冶金连铸生产的检测和控制技术领域，具体涉及一种采用压下力补正立式连铸机拉矫主辊速度的方法，副辊速度跟随主辊速度变化，并根据主辊速度变化矫正副辊速度给定。
背景技术
连铸机的拉速控制是决定铸坯质量的关键工艺参数，在正常工作条件下，要根据钢液的浇筑温度调整拉速，拉矫主辊之间速度需要匹配统一，各拉矫主辊之间速度往往因为夹紧力度不同而不匹配，这样会引起动力电机过流，损伤设备，影响钢坯的拉坯质量，所以，主辊副辊速度匹配以及压下和辊速度的匹配是拉坯质量的关键。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种匹配拉矫主辊速度补正以及主副辊速度协调速度的方法，采用PLC控制变频，速度反馈为编码器采集各主辊转速，并通过给定拉速，由夹紧辊压下力补正各辊给定速度来调节主辊速度达到同步效果。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：采用压下力补正立式连铸机拉矫主辊速度的方法，利用主辊速度变化趋势，提前改变副辊速度给定，以便主副速度达到最好的匹配。利用PLC检测到各个主辊的夹紧辊压力值，根据速度给定补正公式得出补正系数K，并将K限幅在1％以内，每个主辊最终的速度给定为：K与原速度给定SV的乘积，各个主辊根据各自补正后的速度给定进行调节。根据主辊速度变化趋势SD，修正副辊速度给定，最终实现各主辊之间速度的平衡，大幅度提高拉矫质量，本发明的控制给定补正后使得各辊之间的速度匹配度好，能够有效避免动力电机过流，保护了设备和钢坯的拉坯质量。
立式连铸机一般采用一对主辊和两队从动副辊，从动辊配合主辊。
为了更好地配合主辊动作，从动辊采用微分计算方式跟随主辊速度的变化，这样可以减小从动辊的跟随延时，从而使得从动辊跟随更加及时。
其中，主辊速度矫正补正公式为：
K为补正系数，P工是实际夹紧缸压下压力，P设为工艺正常设计条件下工艺生产过程中的最小标准压力。
当压力为P工小于P设时，判定为故障状态。
二、主辊速度与副辊速度协调匹配：
当Δet-1＝0时，副辊速度给定为：主辊速度，速度不需要修正；
当Δet＞0且Δet-1＞0时，副辊速度给定为：主辊测量速度－JK/采样时间；
当Δet＜0且Δet-1＜0时，副辊速度给定为：主辊测量速度+JK/采样时间；
当Δet与Δet-1正负不一致时，副辊速度给定为：主辊测量速度+SD/采样时间；
其中，JK为轧辊速度的控制输出值，SD为主辊速度变化趋势，Δet为当前检测主辊速度给定偏差，Δet-1为上一次检查主辊速度给定偏差；
各个主辊根据各自补正后的速度给定进行调节，实现各主辊之间速度的平衡。
本发明与现有技术相比，具体有益效果为：
一、本发明的控制原理简单，各辊之间的速度匹配度好好，能够有效避免动力电机过流，保护了设备和钢坯的拉坯质量。
二、本发明在带载压下过程中，补正后的各辊给定值变化率要限制在小于1％以内，通过网络发送给变频器，变频器按照实际给定通过调节电机转速来达到三辊更好同步的目的。拉矫主辊之间的速度匹配度好，生产过程平稳，拉坯质量好。
附图说明
图1为本发明的控制原理图。
图2为副辊跟随主辊速度矫正原理图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-2所示，采用压下力补正立式连铸机拉矫主辊速度的方法，包括西门子PLC一套、检测设备为30线编码器，控制设备为西门子S120变频器3台，分别控制代号为38、39和40号的托辊主辊电机，各个辊增加有各自的夹紧辊压力检测仪表(精度等级为0.5级)。
其实现调节步骤是：
一、基本方法：38、39、40三拉矫辊各有各自的速度检测编码器，以检测三个主辊的速度并反馈给PLC,它们的速度给定由操作人员根据不同生产工艺阶段给出同一个给定速度设定值。
二、三个拉矫辊的速度给定再增加三个辊的压下压力检测，并通过各个辊的压力检测值的大小乘以一个补正系数对三个辊的速度给定进行补正，得到各辊的实际速度给定，补正后的给定值变化率要限制在小于1％以内。然后通过网络发送给变频器，变频器按照实际给定通过调节电机转速来达到三辊更好同步的目的。
三、用三个辊的夹紧缸压力补正速度给定的原则是：当夹紧缸压力大于工艺设计要求值时，速度给定向大补正；相反则向小补正。
补正系数公式为：
其中，K为补正系数，P工是实际夹紧缸压下压力，P设为工艺正常设计条件下工艺生产过程中的最小标准压力。当压力为P工小于P设时为故障状态。
四、K要被限制在0.01之内。
五、各个辊最终的速度给定为：K乘以原速度给定SV。
本发明的补正方法，可推广应用于相类的拉矫辊速度同步控制当中。
在拉矫辊夹紧缸增加压力检测仪器，用于进行拉矫辊速度同步矫正。将压力检测值采集进入控制***，通过夹紧缸压力值矫正拉矫辊速度设定值。然后将矫正后的速度给定作为变频器调节拉矫辊的最终速度给定值。所以，刚开始给各个拉矫辊速度给定是相同的，通过各个拉矫辊夹紧缸压力值的辅助矫正后，给定就会不同。且矫正后的给定值变化限幅在1％以内，以防止拉矫辊速度出现震荡。同时副辊根据偏差变化趋势，通过计算及时跟随主辊速度变化。
六、副辊速度给定按下面公式进行矫正：
当Δet-1＝0时，副辊速度给定为：主辊速度，速度不需要修正；
当Δet＞0且Δet-1＞0时，副辊速度给定为：主辊测量速度-JK/采样时间；
当Δet＜0且Δet-1＜0时，副辊速度给定为：主辊测量速度+JK/采样时间；
当Δet与Δet-1正负不一致时，副辊速度给定为：主辊测量速度+SD/采样时间；
其中，JK为轧辊速度的控制输出值，SD为主辊速度变化趋势，Δet为当前检测主辊速度给定偏差，Δet-1为上一次检查主辊速度给定偏差；
各个辊根据实际矫正后的速度给定调节速度输出控制，从而达到不同主辊实际速度的匹配。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。
Claims (1)
1.采用压下力补正立式连铸机拉矫主辊速度的方法，其特征在于：
一、主辊压力与拉坯速度匹配：
利用PLC检测到各个主辊的夹紧辊压力值，根据速度给定补正公式得出补正系数K，并将K限幅在1％以内，其中，主辊速度的补正系数K为：
其中，P工是实际夹紧缸压下压力，P设为工艺生产过程中的最小标准压力；
每个主辊最终的速度给定补正为：
SV给定＝SV*(K+1)；
其中，SV为原速度给定；
二、主辊速度与副辊速度协调匹配：
当Δet-1＝0时，副辊速度给定为：主辊速度，速度不需要修正；
当Δet＞0且Δet-1＞0时，副辊速度给定为：主辊测量速度－JK/采样时间；
当Δet＜0且Δet-1＜0时，副辊速度给定为：主辊测量速度+JK/采样时间；
当Δet与Δet-1正负不一致时，副辊速度给定为：主辊测量速度+SD/采样时间；
其中，JK为轧辊速度的控制输出值，SD为主辊速度变化趋势，Δet为当前检测主辊速度给定偏差，Δet-1为上一次检查主辊速度给定偏差；
各个主辊根据各自补正后的速度给定进行调节，实现各主辊之间速度的平衡。
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