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雙卷取速度切換及建張方法。

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，因此對生產(chǎn)連續(xù)性有很高的要求。Corrsel卷取機布置在冷連軋機的出口，兩個卷筒布置在輪盤上成180°對稱放置，卷筒圍繞各自的芯軸旋轉(zhuǎn)，芯軸分別由兩個有公共軸線的空心軸輸入傳動，卷筒由旋轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動實現(xiàn)脹縮；卷取輪盤外周的大齒圈與齒輪嚙合，通過導(dǎo)輥支撐，由驅(qū)動裝置提供驅(qū)動回轉(zhuǎn)，由制動液壓缸驅(qū)動制動器實現(xiàn)制動，由夾持液壓缸驅(qū)動夾持裝置實現(xiàn)夾持；卷筒由單獨的電機通過齒輪減速系統(tǒng)將運動傳遞。安裝在可繞軸旋轉(zhuǎn)的公用輪盤內(nèi)，可實現(xiàn)連續(xù)、交替的帶鋼卷取。

主令速度控制(Master Ramp Generator簡稱MRG)是為整個軋機的傳動產(chǎn)生速度設(shè)定值。它的主要功能是計算軋機傳動的速度設(shè)定、依據(jù)軋機線協(xié)調(diào)功能的要求帶頭帶尾定位、帶鋼尾部自動減速、同時產(chǎn)生多個主令速度、卷取張力斜坡控制。冷軋機中接觸帶鋼的傳動系統(tǒng)通過MRG提供正常的速度和加速度，速度通過斜坡功能進行改變，速度改變的開始和結(jié)束的曲線形狀是一種平滑圓弧形，并且速度改變使用預(yù)控功能達到一致加速的目的，這種特性對于卷取和機架傳動抑制張力波動至關(guān)重要。

與冷連軋機主令速度控制的高速發(fā)展相比，卷取雙卷筒在剪切后穿帶及過渡到正常軋制的主令速度切換設(shè)定控制技術(shù)尚在起步階段，由于穿帶張力建立和卷取輪盤旋轉(zhuǎn)帶來的影響，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)的卷取卷筒的速度切換控制系統(tǒng)，都是應(yīng)用二級模型的設(shè)定值作為控制依據(jù)，然后乘以斜坡系數(shù)，得到軋制位卷筒和穿帶位卷筒的速度改變量。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。為提高卷筒速度切換過程控制精度，對現(xiàn)有控制系統(tǒng)進行研究，利用設(shè)置兩個主令速度和穿帶張力附件設(shè)定控制，達到使剪切后帶鋼平穩(wěn)由穿帶位卷筒切換到軋制位卷筒，并能夠快速建立穿帶張力。本發(fā)明可顯著提高生產(chǎn)率、提高鋼卷質(zhì)量，可帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益，可廣泛應(yīng)用在冷連軋機組。

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)問題提出一種適合于冷連軋機雙卷取在穿帶位和軋制位及切換過程速度設(shè)定方法，解決冷軋生產(chǎn)過程中，在帶鋼剪切后穿帶卷取快速建立張力和兩個卷取速度切換時出現(xiàn)的死區(qū)問題，實現(xiàn)雙卷取之間的速度平滑切換。提高冷軋生產(chǎn)的生產(chǎn)率和穩(wěn)定性，達到提高成品質(zhì)量和市場競爭力的目的。

為達到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種冷連軋機雙卷取速度切換及建張方法，其特征在于：冷連軋生產(chǎn)線起車、帶鋼運行，額定速度、加速度、擾動時間通過MRG計算，分配到相關(guān)處理器；以實現(xiàn)全線所有帶鋼傳動按給定主令斜坡來變速，達到帶鋼傳動輸出的參考速度同步運行，同樣在加減速輸出的參考速度也必須保持同步運行，設(shè)定步驟如下：

a設(shè)定軋機雙卷取在穿帶位的為穿帶卷取，在軋制位的為軋制卷??；

b雙卷取主令速度切換：

1)冷連軋生產(chǎn)線傳動設(shè)備正常運行在主令速度1即MR1上，當(dāng)帶鋼剪切點運行到第1機架，線協(xié)調(diào)功能LCO發(fā)出信號，軋機MR1開始減速到剪切速度；

2)此時穿帶卷取鋼卷未占用即空，則根據(jù)LCO的控制字穿帶卷取開始啟動升速，運行在主令速度2即MR2上；

3)軋制卷取占用一直運行在MR1上，此時穿帶卷取的速度MR2設(shè)定為剪切速度；

4)穿帶卷取空運行在MR2上逐漸加速到MR1，這時穿帶卷取速度由MR2切換到MR1，穿帶卷取的速度相當(dāng)于軋制卷取占用的速度；

5)當(dāng)飛剪開始剪切，軋制卷取占用的速度由MR1切換到MR2，并開始從MR2逐漸減速到0；

6)卷取輪盤轉(zhuǎn)動穿帶卷取和軋制卷取交換位置，而原穿帶卷取轉(zhuǎn)動軋制位后一直運行在MR1開始卷取帶鋼正常運行；

c穿帶時卷曲速度設(shè)定：

V_thread＝V_MR1+ΔV＝V_MR1+K·V_MR1

式中，V_thread為穿帶時卷取速度設(shè)定；V_MR1為生產(chǎn)線主令速度1；ΔV為穿帶時卷曲附加線速度，K為依據(jù)生產(chǎn)線速度的張力建立速度附加系數(shù)，取值0.15-0.3。

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)卷取速度切換及張力平穩(wěn)過渡作為目標(biāo)函數(shù)，建立了針對雙卷取速度切換設(shè)定方法，提出新的適應(yīng)冷連軋機雙卷取速度切換方法；通過卷取速度參考值、速度實際值以及工作方式切換點的切換值和保持值的設(shè)定，提高冷軋換卷時張力的控制精度；提出建立張力到正常生產(chǎn)張力的過渡過程的設(shè)定方法；此方法投入能夠?qū)崿F(xiàn)對于雙卷取機的速度切換的平滑過渡，減少對張力的沖擊，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硅鋼冷連軋機雙卷取結(jié)構(gòu)圖；

圖2本發(fā)明的雙卷取速度切換曲線圖；

圖3本發(fā)明的穿帶卷取建張控制圖；

其中，1-1^#卷筒；2-2^#卷筒；3-輪盤；4-輪盤銷子；5-止動器；6-止動器鎖；7-夾緊器；8-夾緊器鎖。

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。

本發(fā)明提供的技術(shù)是在冷軋硅鋼1500mm五機架冷連軋機雙卷取上完成，實現(xiàn)過程如下：

1.Carrousel卷取機雙卷取結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括1-1^#卷筒；2-2^#卷筒；3-輪盤；4-輪盤銷子；5-止動器；6-止動器鎖；7-夾緊器；8-夾緊器鎖。

設(shè)置1-1^#卷筒卷取為穿帶卷取，設(shè)置2-2^#卷筒卷取為軋制卷取。正常生產(chǎn)中，穿帶卷取無鋼卷，軋制卷取鋼卷占用。

2.雙卷取主令速度切換過程如圖2所示，生產(chǎn)線傳動設(shè)備正常運行在MR1上，當(dāng)帶鋼剪切點運行到第1機架，LCO發(fā)出信號，MR1開始減速到剪切速度，此時如果1#卷筒鋼卷未占用，則根據(jù)LCO的控制字1-1^#卷筒開始運行在MR2上。2-2^#卷筒(占用)一直運行在MR1上，此時2-2^#卷筒的速度為剪切速度。1-1^#卷取機(空)運行在MR2上逐漸加速到MR1，這時1-1^#卷取機由MR2切換到MR1，1-1^#卷取機的速度相當(dāng)于2-2^#卷筒(占用)的速度。當(dāng)飛剪開始剪切，2-2^#卷筒(占用)由MR1切換到MR2，并開始從MR2逐漸減速到0，2#卷取(占用)停止，速度為0，而1-1^#卷筒一直運行在MR1開始卷板。

3.穿帶卷取張力建立的附加速度設(shè)定如圖3所示，

在卷取過程中，卷取張力的產(chǎn)生是由于帶鋼在末機架的出口速度與進入卷取的入口速度不同造成，即速差使帶鋼產(chǎn)生彈性形變，形變產(chǎn)生張力。為了保證穿帶卷取恒張力控制，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制方式，必須使速度調(diào)節(jié)器飽和，附加線速度ΔV就是其中重要一環(huán)。正常生產(chǎn)過程的剪切速度為150m/min，穿帶建立張力的附件速度系數(shù)為0.3，則穿帶卷取張力建立的附加速度設(shè)定為195m/min，即

V_thread＝V_MR1+ΔV＝V_MR1+K·V_MR1＝150+0.3×150＝195。