本發(fā)明屬鋼鐵生產(chǎn)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種冷連軋機具有單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)的工作輥彎輥的正負(fù)彎輥切換設(shè)定方法。

背景技術(shù)：

冷連軋機組的生產(chǎn)來料主要是熱軋薄板，最終產(chǎn)品用于家電、汽車和建筑等行業(yè)。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(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、板形控制效果明顯以及便于與其它控制手段相結(jié)合等優(yōu)點，是改善板形最有效、最靈活和最基本的方法，現(xiàn)在的冷連軋機上都配備了液壓彎輥裝置，而合適的彎輥設(shè)定值則是獲得良好板形控制質(zhì)量的關(guān)鍵所在。目前，彎輥力設(shè)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(xiàn)、計算速度快、調(diào)試和維護方便等特點，在實際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但簡化模型通?；诓僮魅藛T的經(jīng)驗或根據(jù)一定的理論分析結(jié)果，采用理論計算或?qū)崪y值進(jìn)行數(shù)學(xué)回歸后得到，并將各種因素對彎輥力的影響當(dāng)成簡單的線性關(guān)系來處理，尤其在正彎和負(fù)彎切換的設(shè)定過程，會帶來較大的設(shè)定誤差，模型的適應(yīng)性也較差。

對于工作輥彎輥系統(tǒng)，如果工作側(cè)和傳動側(cè)有兩個液壓缸的內(nèi)外側(cè)結(jié)構(gòu)時，通過內(nèi)側(cè)液壓缸的預(yù)先切換，可以做到正彎和負(fù)彎之間的無擾切換平穩(wěn)過渡，但是每側(cè)只有單個液壓缸的彎輥結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行正彎和負(fù)彎切換過程中，很難做到無死區(qū)切換，只有通過合理的切換設(shè)定方法，才能實現(xiàn)平穩(wěn)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(wěn)，避免帶鋼斷帶勒輥并保證帶鋼板形質(zhì)量，本發(fā)明提出冷軋單側(cè)液壓缸工作輥彎輥的正彎和負(fù)彎無死區(qū)切換的設(shè)定方法，可以解決彎輥切換過程的對液壓系統(tǒng)的沖擊問題，降低由此產(chǎn)生的帶鋼斷帶勒輥次數(shù)，并且也可以顯著提高帶鋼板形質(zhì)量。

與雙側(cè)液壓缸工作輥彎輥無死區(qū)控制的高速發(fā)展相比，單側(cè)液壓缸彎輥切換設(shè)定控制技術(shù)尚在起步階段，由于液壓結(jié)構(gòu)和控制策略的問題，國內(nèi)外此領(lǐng)域的控制精度普遍不高，實現(xiàn)有效穩(wěn)定工業(yè)應(yīng)用的較少。其中以SIEMENS公司為代表開發(fā)的彎輥控制系統(tǒng)，都是應(yīng)用二級模型的設(shè)定值作為控制依據(jù)，然后乘以調(diào)控功效系數(shù)，得到軋機彎輥的改變量。由于模型關(guān)系復(fù)雜，回歸過程速度較慢且經(jīng)常發(fā)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(xiàn)有控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，利用切換值和保持值的匹配設(shè)計達(dá)到無死區(qū)切換的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題本發(fā)明提出一種適合于冷連軋機單側(cè)液壓缸的工作輥彎輥設(shè)定方法，解決冷軋生產(chǎn)過程中，在工作彎輥正負(fù)彎切換時出現(xiàn)的死區(qū)問題，確保彎輥液壓缸與軸承座緊密接觸，實現(xiàn)正負(fù)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(zhì)量，以此提高冷軋生產(chǎn)的生產(chǎn)率和穩(wěn)定性，達(dá)到提高成品質(zhì)量和市場競爭力的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

冷連軋機單側(cè)液壓缸工作輥彎輥的設(shè)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(nèi)的T形槽之間設(shè)有間隙，設(shè)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(fù)彎輥；

b設(shè)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(shè)定值F_SET；

c彎輥調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)初始化，將初始彎輥調(diào)節(jié)回路處于工作方式1)狀態(tài)；

d正彎輥切換為負(fù)彎輥設(shè)定控制：

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

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

(3)當(dāng)F_REF<F_HLD、F_ACT＝F_HLD且為正彎輥狀態(tài)時，則設(shè)定值F_SET＝F_HLD；

(4)當(dāng)-F_SWI<F_REF<-F_HLD、F_ACT＝F_HLD時，保持正彎輥狀態(tài)設(shè)定值F_SET＝F_HLD；

(5)當(dāng)F_REF＝-F_SWI、F_ACT＝-F_HLD->-F_SWI時，切換負(fù)彎輥狀態(tài)設(shè)定值F_SET＝-F_SWI；

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

e負(fù)彎輥切換為正彎輥設(shè)定控制：

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

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

(3)當(dāng)F_REF>-F_HLD、F_ACT＝-F_HLD且為負(fù)彎輥狀態(tài)時，則設(shè)定值F_SET＝-F_HLD；

(4)當(dāng)F_HLD<F_REF<F_SWI、F_ACT＝-F_HLD時，保持負(fù)彎輥狀態(tài)設(shè)定值F_SET＝-F_HLD；

(5)當(dāng)F_REF＝F_SWI、F_ACT＝F_HLD->F_SWI時，切換正彎輥狀態(tài)設(shè)定值F_SET＝F_SWI；

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

本發(fā)明以冷軋硅鋼1500mm五機架全六輥軋機為對象，以冷軋實現(xiàn)工作輥彎輥正負(fù)彎輥的無死區(qū)切換作為目標(biāo)函數(shù)，建立了針對單側(cè)液壓缸的工作輥彎輥切換設(shè)定方法，提出新的適應(yīng)冷連軋機單側(cè)液壓缸工作輥彎輥的正負(fù)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(shè)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(fù)彎輥和負(fù)彎輥切換到正彎輥的兩種設(shè)定方法；實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，此方法投入能夠?qū)崿F(xiàn)對于單側(cè)液壓缸工作輥彎輥的正負(fù)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(wěn)定性和精度，同時此方法可以利用原有控制設(shè)備易于維護，同時節(jié)省技術(shù)引進(jìn)資金投入，滿足冷軋日益嚴(yán)格的厚度質(zhì)量和增強市場競爭力需要。

附圖說明

圖1本發(fā)明的1500mm硅鋼冷連軋機結(jié)構(gòu)圖；

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

圖3本發(fā)明的工作輥彎輥調(diào)節(jié)控制框圖；

圖4本發(fā)明的正負(fù)彎輥切換監(jiān)測圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的技術(shù)是在冷軋硅鋼1500mm五機架冷連軋機上完成，生產(chǎn)0.5mm規(guī)格冷軋產(chǎn)品，帶鋼寬度B＝1250mm，產(chǎn)品規(guī)格ST12，實現(xiàn)過程如下：

1.軋機單側(cè)液壓缸工作輥彎輥液壓系統(tǒng)如圖2所示，設(shè)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(shè)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(fù)彎輥設(shè)定控制過程如圖4所示中左側(cè)圖形

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

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

(3)當(dāng)F_REF<8％、F_ACT＝8％且為正彎輥狀態(tài)時，則設(shè)定值F_SET＝8％；

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

(5)當(dāng)F_REF＝-10％、F_ACT由-8％跳變到-10％，從正彎輥切換到負(fù)彎輥狀態(tài)設(shè)定值為F_SET＝-10％。

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

3.負(fù)彎輥切換為正彎輥設(shè)定控制過程如圖4所示中右側(cè)圖形

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

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

(3)當(dāng)F_REF>-8％、F_ACT＝-8％且為負(fù)彎輥狀態(tài)時，則設(shè)定值F_SET＝-8％；

(4)當(dāng)8％<F_REF<10％、F_ACT＝-8％時，保持負(fù)彎輥狀態(tài)設(shè)定值F_SET＝-8％；

(5)當(dāng)F_REF＝10％、F_ACT由8％跳變到10％時，從負(fù)彎輥切換正彎輥狀態(tài)設(shè)定值F_SET＝10％。

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