CN1277898A

CN1277898A - 钢铁加工流水线控制装置及使用它的控制方法

Info

Publication number: CN1277898A
Application number: CN00101115A
Authority: CN
Inventors: 森贤嗣
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2000-12-27
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: JP2001001021A; CN1156346C; JP4223144B2; BR0000123A; KR20010006579A; KR100377530B1

Abstract

一种钢铁加工流水线控制装置,在轧钢机入侧设置酸洗槽,在出侧设置卷料机,在轧钢机前后的拉紧器及轧钢机处分别具有电动机,利用各电动机控制来控制金属板的速度及张力,轧钢机前后任一个拉紧器的电动机控制是将电动机的旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制,可抑制入侧、出侧部件与轧钢机间的金属板张力变动等相互的不良影响,获得良好而稳定的板材穿过性能。

Description

钢铁加工流水线控制装置及使用它的控制方法

本发明涉及钢铁加工流水线中的轧钢机，涉及作为被轧制材料的金属板的速度及张力的控制。

对于钢铁加工流水线中使用的冷轧机，是将酸洗处理后的铁等金属板作板材穿过进行轧制的，可使金属板不会蠕动、断裂地进行流水线工作，而且在轧钢机的前后，具有分别对金属板的速度及张力进行控制(以下称作主控制)的控制装置，以可将金属板保持规定的张力。

图6是表示现有的轧钢机进行主控制的流水线的控制装置结构的图。在图中，1是轧钢机，2及3是设在轧钢机1前后的轧钢机入侧拉紧器及轧钢机出侧拉紧器，4是作为被轧制材料的金属板，5a、5b、5c分别是设在轧钢机1、轧钢机1前后的拉紧器2、3处的电动机，6a～6c分别是电动机5a～5c的速度检测器，7a、7b是在轧钢机1之前、之后对金属板4的张力进行检测的张力检测器。另外，8a～8b分别是电动机5a～5c的驱动控制电路，9a、9b是对轧钢机1之前、之后的金属板4的张力进行控制的张力控制电路(ATR电路)，10是对流水线整体进行速度控制的流水线速度控制电路(MRH电路)，11a、11b是用来对来自MRH电路10的速度指令值进行修正的修正系数决定电路(RH电路)，12a、12b是偏压指令(バイァス指令)。

下面，就工作原理进行说明。轧钢机1的电动机5a具有速度控制电路(ASR电路)8a和速度检测器6a，对电动机旋转速度进行速度控制，以保持成来自MRH电路10的规定的速度指令值。轧钢机1前后的拉紧器2、3的电动机5b、5c，根据ATR电路9a、9b而用(ASR+CLC)电路8b、8c进行转矩(电流)控制，以分别对在轧钢机1之前、之后被检测的金属板4的张力保持成规定的张力值。它是对电动机5b、5c的转矩分电流指令进行计算，将电动机转矩按指令控制成一定。作为电动机旋转速度的指令，辅助性地被赋予偏压指令12a、12b。该偏压指令12a、12b最好是来自MRH电路10的规定的速度指令值乘以由RH电路11a、11b决定的修正系数的数值，并供向(ASR+CLC)电路8b、8c。

对现有的轧钢机1进行主控制的流水线控制装置如上那样构成，轧钢机1的电动机控制是将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值，轧钢机1前后的拉紧器2、3的电动机控制是转矩控制，来分别将轧钢机1之前、之后的金属板4的张力保持成规定的张力值。在金属板4的轧制处理中，轧钢机1前后的金属板4的速度变动较大，而轧钢机1前后的拉紧器2、3的电动机控制是用来保持规定的金属板张力的转矩控制，故在轧钢机1入侧及出侧不能控制金属板4的速度变动。

因此，当在轧钢机1入侧、出侧具有由例如酸洗槽、卷料机(ル-パ)等其他装置、构件组成的部件而欲连续地将金属板4作板材穿过进行处理时，在这样的轧钢机1入侧、出侧的部件上就作用着金属板4的张力变动，该部件处的板材穿过性能和处理的可靠性变差。相反，在轧钢机1入侧、出侧的部件处的金属板4的张力变动也传递到轧钢机1侧，影响到轧钢机1的主控制。

为解决上述那样的问题，本发明的目的在于，提供一种钢铁加工流水线控制装置，其对在设于轧钢机入侧、出侧的部件与轧钢机之间的金属板的张力变动等的相互不良影响进行控制，获得既良好而稳定的板材穿过性能，并可提高钢铁加工流水线的生产率。此外，另一目的在于提供一种适于这种钢铁加工流水线控制装置的控制方法。

本发明第1技术方案的钢铁加工流水线控制装置，是一种在由前后具有拉紧器的轧钢机对金属板作板材穿过并进行处理的钢铁加工流水线的所述拉紧器及所述轧钢机处分别具有电动机、利用所述各电动机控制而对所述金属板的速度及张力进行控制的钢铁加工流水线控制装置，其特点是，所述轧钢机的前后任何的拉紧器的电动机控制是将电动机的旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制。

另外，本发明技术方案2的钢铁加工流水线控制装置，其特点是，在技术方案1中，轧钢机的前后任何一方的拉紧器的电动机控制是将电动机的旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，另一方的拉紧器及所述轧钢机的电动机控制是对给予各电动机的速度指令值进行修正并对电动机旋转速度进行速度控制，以分别将该轧钢机之前、之后的金属板张力保持成规定的张力值。

另外，本发明技术方案3的钢铁加工流水线控制装置，其特点是，轧钢机的电动机控制是将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，轧钢机前后的拉紧器的电动机控制是对给予各电动机的速度指令值进行修正并对电动机旋转速度进行速度控制，以分别将该轧钢机之前、之后的金属板张力保持成规定的张力值。

另外，本发明技术方案4的钢铁加工流水线控制装置，其特点是，在技术方案1至3的任一方案中，在轧钢机入侧之前设置酸洗槽，在轧钢机出侧之后设置卷料机，对在所述酸洗槽、所述轧钢机及所述卷料机中连续地穿过板材的金属板的速度及张力进行控制。

另外，本发明技术方案5的钢铁加工流水线控制装置，其特点是，轧钢机后侧拉紧器、轧钢机的任何一方的电动机控制是将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，所述酸洗槽入侧拉紧器的电动机控制是对给予该电动机的速度指令值进行修正从而对电动机旋转速度进行速度控制，以使该酸洗槽内的金属板的行走量控制成规定的数值。

另外，本发明技术方案6的使用钢铁加工流水线控制装置的控制方法，其特点是，将技术方案1或2所述的钢铁加工流水线控制装置中的轧钢机设成开放状态，并停止该轧钢机的电动机控制，将同一速度指令值供给该轧钢机前后的拉紧器的电动机控制。

图1是表示本发明实施形态1的钢铁加工流水线控制装置的结构示意图。

图2是表示本发明实施形态2的钢铁加工流水线控制装置的结构示意图。

图3是表示本发明实施形态3的钢铁加工流水线控制装置的结构示意图。

图4是表示本发明实施形态4的钢铁加工流水线控制装置的结构示意图。

图5是表示本发明实施形态5的钢铁加工流水线的控制方法的示意图。

图6是表示现有钢铁加工流水线控制装置的结构示意图。

实施形态1

下面，结合附图来说明本发明的实施形态1。图1是表示本发明实施形态1的、对钢铁加工流水线进行主控制的流水线控制装置结构的示意图。在图中，13是轧钢机，14及15是设在轧钢机13前后的轧钢机入侧拉紧器及轧钢机出侧拉紧器，16是设在轧钢机13入侧之前的酸洗槽，17是酸洗槽入侧拉紧器，18是作为被穿过板材的被轧制材料的金属板，19a～19d分别是设在轧钢机13、轧钢机13前后的拉紧器14、15及酸洗槽入侧拉紧器17处的电动机，20a～20d是对各个电动机19a～19d的旋转速度进行检测的速度检测器，21a、21b是在轧钢机13之前、之后对金属板18的张力进行检测的张力检测器。另外，22a～22d是对各个电动机19a～19d的旋转速度进行控制的速度控制电路(ASR电路)，23a、23b是对轧钢机13之前、之后的金属板18的张力进行控制的张力控制电路(ATR电路)，24是对流水线整体进行速度控制的流水线速度控制电路(MRH电路)，25a、25b是对来自MRH电路24的速度指令值进行修正用的修正系数决定电路(RH电路)。

如图所示，在轧钢机13入侧之前设置酸洗槽16，在轧钢机13出侧之后设置卷料机，在酸洗槽16、轧钢机13及卷料机中将金属板18连续地穿过，并对该金属板18的速度及张力进行控制。

下面，就工作原理进行说明。

轧钢机出侧拉紧器15的电动机控制是，具有ASR电路22c和速度检测器20c，从而对电动机旋转速度进行速度控制以使其保持成来自MRH电路24的规定的速度指令值，该电动机控制构成流水线速度的主控制。

轧钢机入侧拉紧器14及轧钢机13的电动机控制是，用ASR电路22b、22a对电动机旋转速度进行速度控制，以使由轧钢机13之前、之后的张力检测器21a、21b检测出的金属板18的张力分别用ATR电路电路23a、23b保持成规定的张力值。它是得到来自MRH电路24的规定的速度指令值乘以由RH电路25a、25b决定的修正系数的速度指令值、并由ATR电路23a、23b对金属张力保持成规定数值地对该速度指令值进行修正、速度控制。

另外，酸洗槽入侧拉紧器17的电动机控制是，得到赋予轧钢机入侧拉紧器14的电动机19b的同一速度指令值并保持成该指令值地进行速度控制。

如上所述，在本实施形态中，将轧钢机出侧拉紧器15的电动机控制设成构成流水线速度的主控制的结构，将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值。即，在该位置，金属板18的速度被控制成一定数值，金属板18的张力变动不作用在设在轧钢机13出侧的出侧部件(卷料机)上。另外，在卷料机处，虽然金属板18有时在规定的位置被切断，但在该情况下，来自卷料机的张力变动也不传给轧钢机13侧。此外，其他的电动机控制都使用速度控制，即使不保持一定的速度指令值，也可极力抑制各部分速度变动地进行控制。也就是说，在轧钢机13入侧，也可抑制金属板18的速度变动，可降低作用在设于轧钢机13入侧的入侧部件(酸洗槽16)上的金属板18的张力变动。

另外，在上述实施形态中，在卷料机处，当金属板18的速度变动或张力变动变大时，金属板18容易产生蠕动或断裂，在使用较薄的金属板18的情况下，特别有效，可获得良好的板材穿过性能。

实施形态2

下面，根据附图说明本发明的实施形态2。图2是表示本发明实施形态2的对钢铁加工流水线进行主控制的流水线控制装置结构的示意图。

在图中，13～25a是与上述实施形态1相同的，25c是对来自MRH电路24的速度指令值进行修正用的修正系数决定电路(RH电路)。

在该实施形态2中，也在轧钢机13入侧之前设置酸洗槽16，在轧钢机13出侧之后设置卷料机，在酸洗槽16、轧钢机13及卷料机中将金属板18连续地穿过，并对该金属板18的速度及张力进行控制。

下面，就工作原理进行说明。

轧钢机入侧拉紧器14的电动机控制是，具有ASR电路22b和速度检测器20b，从而对电动机旋转速度进行速度控制以使其保持成来自MRH电路24的规定的速度指令值，该电动机控制构成流水线速度的主控制。

轧钢机13及轧钢机出侧拉紧器15的电动机控制是，用ASR电路22a、22c对电动机旋转速度进行速度控制，以使由轧钢机13之前、之后的张力检测器21a、21b检测出的金属板18的张力分别用ATR电路电路23a、23b保持成规定的张力值。它是得到来自MRH电路24的规定的速度指令值乘以由RH电路25a、25c决定的修正系数的速度指令值、并由ATR电路23a、23b对金属张力保持成规定数值地对该速度指令值进行修正、速度控制。

如上所述，在本实施形态中，将轧钢机入侧拉紧器14的电动机控制设成构成流水线速度的主控制的结构，将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值。即，在该位置，金属板18的速度被控制成一定数值，金属板18的张力变动不作用在设在轧钢机13入侧的入侧部件(酸洗槽16)上。另外，在入侧部件处有张力变动的情况下，也不将张力变动传给轧钢机13侧。并且，由于酸洗槽入侧拉紧器17的电动机控制是，得到赋予轧钢机入侧拉紧器14的电动机19b的同一速度指令值并保持成该指令值，故在酸洗槽16内，金属板18可保持一定的速度及张力。

此外，其他的电动机控制都使用速度控制，即使不保持一定的速度指令值，也可极力抑制各部分速度变动地进行控制。也就是说，在轧钢机13出侧，也可抑制金属板18的速度变动，可降低作用在设于轧钢机13出侧的出侧部件(卷料机)上的金属板18的张力变动。

在本实施形态中，对于在酸洗槽16内的金属板18的酸洗处理，在金属板18由要求一定速度和张力的材质所构成的情况下，特别有效，可获得良好的板材穿过性能，提高处理的可靠性。

实施形态3

下面，根据附图说明本发明的实施形态3。图3是表示本发明实施形态3的对钢铁加工流水线进行主控制的流水线控制装置结构的示意图。

在图中，13～25是与上述实施形态1、2相同的，在该实施形态3中，也在轧钢机13入侧之前设置酸洗槽16，在轧钢机13出侧之后设置卷料机，在酸洗槽16、轧钢机13及卷料机中将金属板18连续地穿过，并对该金属板18的速度及张力进行控制。

下面，就工作原理进行说明。

轧钢机13的电动机控制是，具有ASR电路22a和速度检测器20a，从而对电动机旋转速度进行速度控制以使其保持成来自MRH电路24的规定的速度指令值，该电动机控制构成流水线速度的主控制。

轧钢机13前后的拉紧器14、15的电动机控制是，用ASR电路22b、22c对电动机旋转速度进行速度控制，以使由轧钢机13之前、之后的张力检测器21a、21b检测出的金属板18的张力分别用ATR电路23a、23b保持成规定的张力值。它是得到来自MRH电路24的规定的速度指令值乘以由RH电路25b、25c决定的修正系数的速度指令值、并由ATR电路23a、23b对金属张力保持成规定数值地对该速度指令值进行修正、速度控制。

如上所述，在本实施形态中，将轧钢机13的电动机控制设成构成流水线速度的主控制的结构，将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值。即，在轧钢机13处，金属板18的速度被控制成一定数值。此外，其他的电动机控制都使用速度控制，即使不保持一定的速度指令值，也可极力抑制各部分速度变动地进行控制。也就是说，在轧钢机13入侧、出侧，也可抑制金属板18的速度变动，可降低作用在设于轧钢机13入侧、出侧的部件上的金属板18的张力变动。

另外，在本实施形态中，在使轧制处理的可靠性优先的情况下是有效的，可使轧制后的金属板18的质量精度提高。

实施形态4

下面，根据附图说明本发明的实施形态4。图4是表示本发明实施形态4的对钢铁加工流水线进行主控制的流水线控制装置结构的示意图。

在图中，13～25是与上述实施形态1～3相同的，26是对酸洗槽16内的金属板18的行走位置(行走量)进行检测的行走位置检测器，27是对行走位置进行控制的行走位置控制电路(ALC电路)。

在本实施形态4中，对上述实施形态1中所示的主控制附加了对酸洗槽16内金属板18的行走位置的控制。

下面就工作原理进行说明。

轧钢机13及轧钢机13前后的拉紧器14、15的电动机控制与上述实施形态1相同，将轧钢机出侧拉紧器15的电动机控制设成构成流水线速度的主控制的结构。

另外，酸洗槽入侧拉紧器17的电动机控制是，由ASR电路22d对电动机旋转速度进行速度控制，以由ALC电路27使行走位置检测器26检测出的酸洗槽16内的金属板18的行走位置保持成行走基准值。它是得到赋予轧钢机入侧拉紧器14的电动机19b的同一速度指令值、乘上增益以使行走位置检测器26检测出的行走位置和行走基准无偏差地按积分控制而对上述速度指令值进行修正、速度控制。

如上所述，在本实施形态中，由于附加了酸洗槽16内的金属板18的行走位置控制，故除了上述实施形态1的效果外，还可使酸洗槽16内金属板18的行走量成为一定，提高酸洗处理的可靠性。而此时，由于对酸洗槽入侧拉紧器17的电动机19d的速度指令值进行修正，并由该电动机控制对上述行走位置进行控制，故可抑制酸洗槽16出侧、即轧钢机13入侧的金属板18的速度变动，提高轧制处理的可靠性。

另外，在本实施形态中，是在上述实施形态1中附加了酸洗槽16内金属板18的行走位置的控制，但也可在上述实施形态3中附加同样的行走位置控制。在该情况下，除了上述实施形态3的效果外，也可使酸洗槽16内金属板18的行走量成为一定，提高酸洗处理的可靠性，并可抑制轧钢机13入侧的金属板18的速度变动，进一步提高轧制处理的可靠性。

实施形态5

下面，根据附图说明本实施形态5。图5是表示本发明实施形态5的钢铁加工流水线的流水线控制方法的示意图，是表示使用上述实施形态4所示的流水线控制装置、未使用轧钢机13时的结构。

由于不使用轧钢机13，故在开放状态电动机19a(未图示)不旋转。由于无轧制处理，故在轧钢机13前后无金属板18的速度及张力的变化，仅控制轧钢机13之前的金属板张力。

将轧钢机出侧拉紧器15的电动机控制设成流水线速度的主控制，而来自MRH电路24的规定的速度指令值就那样地供给于轧钢机入侧拉紧器14及酸洗槽入侧拉紧器17的各个电动机，分别随着张力控制或行走位置的控制而进行速度控制。

这样，在不用轧钢机13进行轧制处理的情况下，也可确保良好而稳定的板材穿过性能。

另外，本实施形态的流水线控制方法也可适用于上述实施形态1或2所示的流水线控制装置，以获得同样的效果。

如上所述，本发明技术方案1的钢铁加工流水线控制装置，是一种在由前后具有拉紧器的轧钢机对金属板作板材穿过并进行处理的钢铁加工流水线的所述拉紧器及所述轧钢机处分别具有电动机、利用所述各电动机控制而对所述金属板的速度及张力进行控制的钢铁加工流水线控制装置，由于所述轧钢机的前后任何的拉紧器的电动机控制是将电动机的旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，故轧钢机入侧或出侧的金属板速度可控制成一定，不会向轧钢机入侧或出侧作用或接受金属板的张力变动，可提高金属板的速度及张力的控制性。

另外，本发明技术方案2的钢铁加工流水线控制装置，由于在技术方案1中，轧钢机的前后任何一方的拉紧器的电动机控制是将电动机的旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，另一方的拉紧器及所述轧钢机的电动机控制是对给予各电动机的速度指令值进行修正并对电动机旋转速度进行速度控制，以分别将该轧钢机之前、之后的金属板张力保持成规定的张力值，故可进一步提高金属板的速度及张力的控制性。

另外，本发明技术方案3的钢铁加工流水线控制装置，由于轧钢机的电动机控制是将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，轧钢机前后的拉紧器的电动机控制是对给予各电动机的速度指令值进行修正并对电动机旋转速度进行速度控制，以分别将该轧钢机之前、之后的金属板张力保持成规定的张力值，故可提高轧制处理的可靠性，还可提高金属板的速度及张力的控制性。

另外，本发明技术方案4的钢铁加工流水线控制装置，由于在技术方案1至3的任一方案中，在轧钢机入侧之前设置酸洗槽，在轧钢机出侧之后设置卷料机，对在所述酸洗槽、所述轧钢机及所述卷料机中连续地穿过板材的金属板的速度及张力进行控制，故可获得良好而稳定的板材穿过性能。

另外，本发明技术方案5的钢铁加工流水线控制装置，由于轧钢机后侧拉紧器、轧钢机的任何一方的电动机控制是将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，所述酸洗槽入侧拉紧器的电动机控制是对给予该电动机的速度指令值进行修正从而对电动机旋转速度进行速度控制，以使该酸洗槽内的金属板的行走量保持成规定的数值，故可提高酸洗处理及轧制处理的可靠性，还进一步提高板材穿过性能。

另外，本发明技术方案6的使用钢铁加工流水线控制装置的控制方法，由于将技术方案1或2所述的钢铁加工流水线控制装置中的轧钢机设成开放状态，并停止该轧钢机的电动机控制，将同一速度指令值供给该轧钢机前后的拉紧器的电动机控制，故即使在轧钢机处不进行轧制处理的情况下，也可获得良好而稳定的板材穿过性能。

Claims

1.一种钢铁加工流水线控制装置，是一种在由前后具有拉紧器的轧钢机对金属板作板材穿过并进行处理的钢铁加工流水线的所述拉紧器及所述轧钢机处分别具有电动机、利用所述各电动机控制而对所述金属板的速度及张力进行控制的钢铁加工流水线控制装置，其特征在于，所述轧钢机的前后任何的拉紧器的电动机控制是将电动机的旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制。

2.如权利要求1所述的钢铁加工流水线控制装置，其特征在于，轧钢机的前后任何一方的拉紧器的电动机控制是将电动机的旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，另一方的拉紧器及所述轧钢机的电动机控制是对给予各电动机的速度指令进行修正并对电动机旋转速度进行速度控制，以分别将该轧钢机之前、之后的金属板张力保持成规定的张力值。

3.一种钢铁加工流水线控制装置，是一种在由前后具有拉紧器的轧钢机对金属板作板材穿过并进行处理的钢铁加工流水线的所述拉紧器及所述轧钢机处分别具有电动机、利用所述各电动机控制而对所述金属板的速度及张力进行控制的钢铁加工流水线控制装置，其特征在于，所述轧钢机的电动机控制是将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，所述轧钢机前后的拉紧器的电动机控制是对给予各电动机的速度指令进行修正并对电动机旋转速度进行速度控制，以分别将该轧钢机之前、之后的金属板张力保持成规定的张力值。

4.如权利要求1～3中任一项所述的钢铁加工流水线控制装置，其特征在于，在轧钢机入侧之前设置酸洗槽，在轧钢机出侧之后设置卷料机，对在所述酸洗槽、所述轧钢机及所述卷料机中连续地穿过板材的金属板的速度及张力进行控制。

5.一种钢铁加工流水线控制装置，在前后具有拉紧器的轧钢机的入侧之前设置酸洗槽，该酸洗槽具有酸洗槽入侧拉紧器，在从该酸洗槽与所述轧钢机连续将金属板作板材穿过进行处理的钢铁加工流水线的所述各拉紧器及所述轧钢机处分别具有电动机，利用所述各电动机控制而对所述金属板的速度及张力进行控制，其特征在于，所述轧钢机后侧拉紧器、所述轧钢机的任何一方的电动机控制是将电动机旋转速度保持成规定的速度指令值的速度控制，所述酸洗槽入侧拉紧器的电动机控制是对给予该电动机的速度指令值进行修正从而对电动机旋转速度进行速度控制，以使该酸洗槽内的金属板的行走量控制成规定的数值。

6.一种使用钢铁加工流水线控制装置的控制方法，其特征在于，将权利要求1或2所述的钢铁加工流水线控制装置中的轧钢机设成开放状态，并停止该轧钢机的电动机控制，将同一速度指令值供给该轧钢机前后的拉紧器的电动机控制。