CN103203372B - 消除热连轧机静态偏差值的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消除热连轧机静态偏差值的控制方法，该控制方法结合精轧机架在进行零调过程中，机架处于静态压靠过程中的二侧轧制力偏差值控制展开，对涉及的二侧轧制力(即反映出的油注偏差值)进行预调整，同时，结合机架自身特性，处于稳定油柱偏差值及稳定轧制力偏差值控制，使机架在进行静压过程中采用预调整，满足零调开轧稳定性的要求，从而提高了机架在异常情况下的调节效率。

Description

消除热连轧机静态偏差值的控制方法

技术领域

本发明涉及轧机控制技术，更具体地说，涉及一种消除热连轧机静态偏差值的控制方法。

背景技术

板带轧机在每次更换轧辊(包括工作辊和支撑辊)后确定零辊缝位置的过程，称之为压下零位调整。零位调整过程中轧制力达到规定的值时，两侧(传动侧和操作侧)的压靠力差称之为零位调整调平偏差值。零辊缝位置是压下设定的基础，而压下设定的准确性直接决定了热轧带钢的厚度精度；零位调整调平偏差值直接影响轧制过程的稳定性。因此，所有板带轧机换辊后都要进行零位调整与零位调整调平。

目前，在实际调整过程中所存在以下问题：

1、静压过程的轧制力偏差值数据不够准确。通过实验得知，单次压下与多次压下的轧制力偏差值是不同的，对数据分析后我们发现原因在于轧辊在压下过程发生细微移动，必须经过多次压下后，轧辊才会移动到相对固定的位置，此时的轧制力偏差值才相对稳定。

2、静压过程的轧制力偏差值直接影响到后续零调的准确性，如不能有效的控制机架在静压状态下的轧制力偏差值，将直接影响的后期零调后的轧制稳定性；

3、目前对于静压过程的轧制力偏差值控制，一般均采用直接二侧轧制力调平的方式，对于机架在突发的异常情况下，无法准确的反映机架的实际状态，影响的后期的轧制稳定性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种消除热连轧机静态偏差值的控制方法，能够减少用于静态偏差值控制过程中液压缸两侧油柱的动作时间，同时通过对稳态油柱修正值的计算，实现了零调稳定快速的连续改进。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该消除热连轧机静态偏差值的控制方法，包括以下具体步骤：

A.在进行连轧机架的零调静偏差值控制过程中，机架二侧的油缸位置按最小控制，使得机架二侧相对的辊缝开度为最大，并将机架辊缝打开位置所涉及的压力传感器置清零；

B.在精轧机架进行零调且机架处于静态压靠过程中，获取静压时两侧轧制力偏差目标值和两侧液压缸油柱偏差值；

C.结合实际带钢，确定稳定状态下的轧制力偏差值所对应的液压缸油柱偏差值，并直接加入两侧液压缸油柱的给定设置，以减少在静压时两侧辊缝调整动作的时间；

D.确定静压时轧制力偏差预计值，并与轧制力偏差目标值进行比较，当偏差值量大于某个阀值后，修改机架稳定液压缸油柱偏差值计算公式中的机架稳定液压缸油柱动态修正值，并用于下次零调；

E.在工作侧轧制力反馈值与传动侧轧制力反馈值的总和没有达到目标值之前，轧机辊缝不断下压，随着轧辊的接触压靠，轧制力上升至目标值，当两侧总和达到目标值，辊缝控制停止，不再压下。

在所述的步骤B中，先对前一个计划第X块带钢的两侧液压缸油柱偏差值和轧制力偏差值进行提取；然后结合前一个计划第X块带钢正常轧制过程中的两侧液压缸油柱偏差值和轧制力偏差值为基准偏差值，计算在各机架轧制力偏差值；

其中，提取的液压缸油柱偏差值为带钢头部轧制后20s-30s时间段内的单点值；

提取的轧制力偏差值为去除带钢头部10s后直至带钢抛钢前的轧制力平均值 $\stackrel{\‾}{F}=(F_1+F_2+......+F_n)/n,$

式中

为机架轧制力偏差值平均值；

F_n为第N点实际轧制力偏差值；

n为轧制力采集的次数。

在步骤C中，所述的液压缸油柱偏差值的计算公式如下：

L_STB＝ΔF/M×K_G×K_B×K_FCG×K_VCG+L_CHG

式中，

L_STB为机架稳定液压缸油柱偏差值；

L_CHG为液压缸油柱动态修正值；

ΔF为机架二侧轧制力偏差值；

M为轧机刚度；

K_G为修正系数；

K_B为带钢宽度补偿系数；

K_FCG为稳态轧制力补偿系数；

K_VCG为机架状态转化系数。

在步骤D中，所述的静压时轧制力偏差预计值的计算公式如下：

ΔF_STB＝L_STB×M×K_G×K_MG

式中，

ΔF_STB为静压时轧制力偏差预计值；

L_STB为机架稳定液压缸油柱偏差值；

M为轧机钢度；

K_G为修正系数；

K_MG为轧机钢度修正系数。

在步骤D中，所述的液压缸油柱动态修正值L_CHG的计算公式如下：

L_CHG＝ΔF_ACT/(M×K_G×K_MG)/2

式中，

L_CHG为液压缸油柱动态修正值；

M为轧机钢度；

K_G为修正系数；

K_MG为轧机钢度修正系数。

在上述技术方案中，本发明的消除热连轧机静态偏差值的控制方法结合精轧机架在进行零调过程中，机架处于静态压靠过程中的二侧轧制力偏差值控制展开，对涉及的二侧轧制力(即反映出的油注偏差值)进行预调整，同时，结合机架自身特性，处于稳定油柱偏差值及稳定轧制力偏差值控制，使机架在进行静压过程中采用预调整，满足零调开轧稳定性的要求，从而提高了机架在异常情况下的调节效率。

附图说明

图1是本发明的消除热连轧机静态偏差值的控制方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1所示，本发明的消除热连轧机静态偏差值的控制方法包括

A.在进行连轧机架的零调静偏差值控制过程中，机架二侧的油缸位置按最小控制，使得机架二侧相对的辊缝开度为最大，并将机架辊缝打开位置所涉及的压力传感器置清零；

B.在精轧机架进行零调且机架处于静态压靠过程中，获取静压时两侧轧制力偏差目标值和两侧液压缸油柱偏差值；

C.结合实际带钢，确定稳定状态下的轧制力偏差值所对应的液压缸油柱偏差值，并直接加入两侧液压缸油柱的给定设置，以减少在静压时两侧辊缝调整动作的时间；

D.确定静压时轧制力偏差预计值，并与轧制力偏差目标值进行比较，当偏差值量大于某个阀值后，修改机架稳定液压缸油柱偏差值计算中的机架稳定液压缸油柱动态修正值，并用于下次零调；

E.在工作侧轧制力反馈值与传动侧轧制力反馈值的总和没有达到目标值之前，轧机辊缝不断下压，随着轧辊的接触压靠，轧制力上升至目标值，当两侧总和达到目标值，辊缝控制停止，不再压下。

步骤B的具体方法为，先对前一个计划第X块带钢的两侧液压缸油柱偏差值和轧制力偏差值进行提取；结合前一个计划第X块带钢正常轧制过程中的两侧液压缸油柱偏差值和轧制力偏差值(轧制状态稳定)为基准偏差值，计算在各机架轧制力偏差值。

对于液压缸油柱偏差值的取值要求：要求结合机架稳态轧制时的液压缸油柱偏差值为取值要求，故本技术方案对于液压缸油柱偏差值取值为带钢头部轧制后20s-30s时间内的单点值；

对于轧制力偏差目标值的取值要求：该轧制力偏差目标值为去除带钢头部10s后直至带钢抛钢前的轧制力平均值 $\stackrel{\‾}{F}=(F_1+F_2+...+F_n)/n,$

公式中

机架轧制力偏差值平均值；

F_n：第N点实际的轧制力偏差值；

n：轧制力采集的次数(取20～100次)。

步骤C的具体方法为，结合实际带钢，确定对应稳定状态下的轧制力偏差值对应的液压缸油柱偏差值；确定该数值后，在轧机辊缝打开后，直接加入两侧液压缸油柱给定，以起到减少在静压时两侧辊缝调整动作的时间。该液压缸油柱偏差值的计算公式为：

L_STB＝ΔF/M×K_G×K_B×K_FCG×K_VCG+L_CHG，式中

L_STB：机架稳定液压缸油柱偏差；

L_CHG：液压缸油柱动态修正值；

ΔF：机架二侧轧制力偏差(工作侧减去传动侧)；

M：轧机刚度；(常数)

K_G：修正系数(经验系数)

K_B：带钢宽度补偿系数(经验系数)

K_FCG：稳态轧制力补偿系数(经验系数)

K_VCG：机架状态转化系数(经验系数)

关于对稳态轧制力补偿系数K_FCG的说明：考虑不同压力情况下转换系数(第X块带钢的轧制力与静压时的关系)，以对比例关系进行修正。同时，对于涉及在不同压力状态下(正常轧制时的轧制力受轧制品种影响存在较大的差异，而通常机架在进行静态压下时，轧制力控制较小)。

关于对机架状态转化系数K_VCG的说明：考虑轧机转车后的转换系数，对比例关系进行修正(将动态时的偏差转化为静态时的偏差)。

步骤D中的具体方法为：先计算静压时轧制力偏差预计值，计算公式如下：ΔF_STB＝L_STB×M×K_G×K_MG，公式中

ΔF_STB：静压时轧制力偏差预计值；

L_STB：机架稳定液压缸油柱偏差；

M：轧机钢度；

K_G：修正系数；

K_MG：轧机钢度修正系数。

计算出ΔF_STB后，与轧制力偏差目标值即平均值F进行比较，当偏差量大于某个阀值后，修改机架稳定液压缸油柱偏差计算中的机架稳定液压缸油柱动态修正值L_CHG，该修正值用于下次零调使用。

上述液压缸油柱动态修正值的计算如下：

${\mathrm{\ΔF}}_{\mathrm{ACT}}={\mathrm{\ΔF}}_{\mathrm{STB}}-\stackrel{\‾}{F}$

L_CHG＝ΔF_ACT/(M×K_G×K_MG)/2，式中

L_CHG：油拄动态修正值；

M：轧机钢度；

K_G：修正系数；

K_MG：轧机钢度修正系数。

在计算油拄动态修正值时，考虑到稳定轧制力可能存在的误差，在对油拄动态补偿时，因此采用1/2原则。

步骤E的具体方法为：在工作侧轧制力反馈值(测量值)与传动侧轧制力反馈值的总和没有达到目标值之前，轧机辊缝不断下压，随着轧辊的接触压靠，轧制力上升至目标值，当两侧总和达到目标值，辊缝控制停止，不再压下。所用计算公式为：F_WS+F_DS≥F_TAR

公式中

F_WS：工作侧的轧制力反馈值；

F_DS：传动侧的轧制力反馈值；

F_TAR：轧制力控制目标值。

通过本发明的控制方法，能够有效减少用于静态偏差控制过程中液压缸两侧油柱的动作时间，同时通过对稳态油拄修正值的计算，实现了零调稳定快速的连续改进。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种消除热连轧机静态偏差值的控制方法，其特征在于，

包括以下具体步骤：

A.在进行连轧机架的零调静偏差值控制过程中，机架二侧的油缸位置按最小控制，使得机架二侧相对的辊缝开度为最大，并将机架辊缝打开位置所涉及的压力传感器置清零；

B.在精轧机架进行零调且机架处于静态压靠过程中，获取静压时两侧轧制力偏差目标值和两侧液压缸油柱偏差值；

C.结合实际带钢，确定稳定状态下的轧制力偏差值所对应的液压缸油柱偏差值，并直接加入两侧液压缸油柱的给定设置，以减少在静压时两侧辊缝调整动作的时间；

D.确定静压时轧制力偏差预计值，并与轧制力偏差目标值进行比较，当偏差值量大于某个阀值后，修改机架稳定液压缸油柱偏差值计算公式中的机架稳定液压缸油柱动态修正值，并用于下次零调；

E.在工作侧轧制力反馈值与传动侧轧制力反馈值的总和没有达到目标值之前，轧机辊缝不断下压，随着轧辊的接触压靠，轧制力上升至目标值，当两侧总和达到目标值，辊缝控制停止，不再压下。

2.如权利要求1所述的消除热连轧机静态偏差值的控制方法，其特征在于：

在所述的步骤B中，先对前一个计划第X块带钢的两侧液压缸油柱偏差值和轧制力偏差值进行提取；然后结合前一个计划第X块带钢正常轧制过程中的两侧液压缸油柱偏差值和轧制力偏差值为基准偏差值，计算在各机架轧制力偏差值；

其中，提取的液压缸油柱偏差值为带钢头部轧制后20s-30s时间段内的单点值；

提取的轧制力偏差值为去除带钢头部10s后直至带钢抛钢前的轧制力平均值 $\stackrel{\‾}{F}=(F_1+F_2+......+F_n)/n,$

式中

为机架轧制力偏差值平均值；

F_n为第N点实际轧制力偏差值；

n为轧制力采集的次数。

3.如权利要求1所述的消除热连轧机静态偏差值的控制方法，其特征在于：

在步骤C中，所述的液压缸油柱偏差值的计算公式如下：

L_STB＝ΔF/M×K_G×K_B×K_FCG×K_VCG+L_CHG

式中，

L_STB为机架稳定液压缸油柱偏差值；

L_CHG为液压缸油柱动态修正值；

ΔF为机架二侧轧制力偏差值；

M为轧机刚度；

K_G为修正系数；

K_B为带钢宽度补偿系数；

K_FCG为稳态轧制力补偿系数；

K_VCG为机架状态转化系数。

4.如权利要求1所述的消除热连轧机静态偏差值的控制方法，其特征在于：

在步骤D中，所述的静压时轧制力偏差预计值的计算公式如下：

ΔF_STB＝L_STB×M×K_G×K_MG

式中，

ΔF_STB为静压时轧制力偏差预计值；

L_STB为机架稳定液压缸油柱偏差值；

M为轧机钢度；

K_G为修正系数；

K_MG为轧机钢度修正系数。

5.如权利要求1或4所述的消除热连轧机静态偏差值的控制方法，其特征在于：

在步骤D中，所述的液压缸油柱动态修正值L_CHG的计算公式如下：

L_CHG＝[ΔF_ACT/(M×K_G×K_MG)]/2

式中，

L_CHG为液压缸油柱动态修正值；

M为轧机钢度；

K_G为修正系数；

K_MG为轧机钢度修正系数。