專利名稱：平整機張力穩(wěn)定控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金自動化技術領域，尤其涉及一種平整機張力穩(wěn)定控制方法及裝置。
背景技術：
平整機是帶鋼加工過程中的重要加工設備，平整機加工帶鋼的質(zhì)量高低與平整機入口和出口的張力控制密切相關。在本領域中，已經(jīng)提出了一些控制平整機入口和出口張力的技術。中國專利申請CN200610117437. 9提出了一種行星齒輪結構張緊輥式平整機的張力控制系統(tǒng)及方法。該方案揭示了一種行星齒輪結構張緊輥式平整機的張力控制系統(tǒng)，包括入口張力計和入口張力反饋裝置，還包括出口張力計，放置于平整機的出口處，測量出口處帶鋼的張力；出口張力反饋裝置，反饋出口張力計測量的出口處帶鋼的張力；張力控制裝置，接收出口張力反饋裝置，反饋的出口處帶鋼的張力，結合入口處帶鋼的張力確定所述平整機的軋制力、延伸率、以及平整機速度。采用本發(fā)明的技術方案，通過增加出口張力計測量出口處的張力，使得行星齒輪結構張緊輥式平整機的三個主要參數(shù)延伸率、軋制力和張力之間能建立協(xié)調(diào)配合控制，實現(xiàn)了穩(wěn)定的延伸率、軋制力和張力控制，達到了產(chǎn)品帶鋼性能和板形穩(wěn)定的目的。中國專利申請CN200510029203. 4揭示了一種平整機延伸率軋制力張力彎輥力綜合優(yōu)化控制方法。該方案揭示了一種平整機延伸率軋制力張力彎輥力綜合優(yōu)化控制方法， 它是在延伸率控制系統(tǒng)中，延伸率控制閉環(huán)的內(nèi)環(huán)是軋制壓力閉環(huán)和張力閉環(huán)，根據(jù)張力、 軋制壓力調(diào)節(jié)順序的不同，可以形成先調(diào)節(jié)張力后調(diào)節(jié)軋制力控制延伸率方法或先調(diào)節(jié)軋制壓力后調(diào)節(jié)張力控制延伸率方法，對延伸率和板形進行控制。所述先調(diào)節(jié)張力后調(diào)節(jié)軋制力的方法，是優(yōu)先通過調(diào)節(jié)張力控制延伸率，當實際張力超出限定范圍時，保持張力恒定，再通過調(diào)節(jié)軋制力控制延伸率；所述先調(diào)節(jié)軋制壓力后調(diào)節(jié)張力的方法，是優(yōu)先通過調(diào)節(jié)軋制力控制延伸率，當實際軋制力超出限定范圍時，保持軋制力恒定，再通過調(diào)節(jié)張力控制延伸率。本發(fā)明可同時保證平整機延伸率精度和板形質(zhì)量。上述的兩種方案中，雖然涉及了對于平整機入口和出口的張力控制，但是在實際的應用中，還存在如下幾個方面的不足
1)入口張力的調(diào)整值(設定值)和實際值之間的差距過大，使得張力控制器需進行大范圍的調(diào)節(jié)，并且調(diào)節(jié)前后的張力值落差太大。由此造成的結果是一方面張力控制器的調(diào)節(jié)能力有限，不能完全滿足上述的調(diào)節(jié)要求。另一方面調(diào)節(jié)前后過大的張力值落差也影響了平整機工作的穩(wěn)定性。2)在平整機在軋制過程，帶鋼是會產(chǎn)生延伸的，由于延伸率的存在，會使帶鋼變長，而帶鋼變長會造成張力損失。上述的方案中均沒有考慮到由于延伸率而造成的張力變化，使得實際張力控制不夠準確，也影響到平整機工作的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種能夠平穩(wěn)調(diào)節(jié)平整機張力，并且考慮延伸率因素的平整機張力控制技術。根據(jù)本發(fā)明，提出一種平整機張力穩(wěn)定控制方法，包括 檢測平整機的入口當前張力；
檢測平整機的出口當前張力；
張力控制器根據(jù)所檢測的入口張力和出口張力變化，輸出入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張
力；
檢測并跟蹤焊縫位置；
當焊縫位置進入平整機入口時，將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值；
當焊縫位置出了平整機出口后，將平整機的入口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的出口調(diào)整張力。在一個實施例中，該方法還包括 檢測平整機中的帶鋼的延伸率ε ；
張力控制器使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償。其中，對入口張力的調(diào)整包括調(diào)整平整機底輥和平整機入口張力輥的速度；對出口張力的調(diào)整包括調(diào)整平整機底輥和平整機出口張力輥的速度。使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償包括調(diào)整平整機底輥的速度時乘以系數(shù)(1- ε /2)；調(diào)整平整機入口張力輥的速度時乘以系數(shù)(1- O。根據(jù)本發(fā)明，還提出一種平整機張力穩(wěn)定控制裝置，包括
張力檢測器，設置在平整機的入口與出口，檢測平整機的入口當前張力和出口當前張
力；
張力控制器，連接到所述張力檢測器，根據(jù)張力檢測器檢測的入口張力和出口張力變化，輸出入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力；
焊縫探測器，連接到張力控制器，檢測并跟蹤焊縫位置；
其中，焊縫探測器探測到焊縫位置進入平整機入口時，張力控制器將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值；焊縫探測器探測到焊縫位置出了平整機出口后，張力控制器將平整機的入口張力調(diào)整為入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為出口調(diào)整張力。在一個實施例中，該平整機張力穩(wěn)定控制裝置還包括延伸率探測器，連接到張力控制器，探測平整機中的帶鋼的延伸率ε ；其中張力控制器使用延伸率探測器探測的延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償。張力控制器包括速度調(diào)節(jié)器，通過調(diào)整平整機底輥和平整機入口張力輥的速度實現(xiàn)對入口張力的調(diào)整，通過調(diào)整平整機底輥和平整機出口張力輥的速度實現(xiàn)對出口張力的調(diào)整。速度調(diào)節(jié)器使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償， 包括調(diào)整平整機底輥的速度時乘以系數(shù)(Ι-ε/幻；調(diào)整平整機入口張力輥的速度時乘以系數(shù)(1-0。
采用本發(fā)明的技術方案，采用入口和出口張力平均值進行張力調(diào)整的過渡，根據(jù)焊縫跟蹤的信息在焊縫進入平整機入口時先將張力切換到入口和出口張力的平均值，等焊縫出了平整機出口后，在將張力切換到張力控制器設定的調(diào)整值。由此可以有效的減少由于張力波動的幅度。此外，本發(fā)明還考慮了帶鋼的延伸率，使用延伸率對張力控制進行了補償，使得張力控制更加準確。


圖1揭示了根據(jù)本發(fā)明的平整機張力穩(wěn)定控制方法的流程圖。圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的平整機張力穩(wěn)定控制裝置的結構圖。
具體實施例方式參考圖1所示，本發(fā)明提出一種平整機張力穩(wěn)定控制方法，包括如下的步驟 10.檢測平整機的入口當前張力。11.檢測平整機的出口當前張力。12.張力控制器根據(jù)所檢測的入口張力和出口張力變化，輸出入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力。13.檢測并跟蹤焊縫位置。14.根據(jù)焊縫位置調(diào)整入口張力和出口張力。當焊縫位置進入平整機入口時，將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值。當焊縫位置出了平整機出口后，將平整機的入口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的出口調(diào)整張力。15.檢測平整機中的帶鋼的延伸率ε。16.張力控制器使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補 m
te ο在平整機對帶鋼進行輥壓作業(yè)時，在平整機機組升降速時，平整機區(qū)域的張力波動會非常大。根據(jù)傳統(tǒng)的經(jīng)驗分析，在平整機機組升速過程中，由于機組速度變快，造成平整機入、出口實際張力有所下降，張力檢測器檢測到張力下降，反饋給張力控制器，張力控制器會輸出一個與機組運行速度相反的速度，疊加到平整機的主傳動輥上，使其速度比線運行速度略慢，從而使平整機出口張力上升，平整機入口的張力輥也是進行同樣的調(diào)整，使平整機入口的張力上升到設定值。同樣道理，在降速過程中，平整機的入、出口實際張力會變大，張力控制器通過調(diào)節(jié)入口張力輥和平整機底輥的速度，使得張力下降到設定值。但是，在實際運行中發(fā)現(xiàn)，當進行線加速或者線減速，平整機出口進行張力調(diào)節(jié)時，會影響到入口張力的穩(wěn)定，舉線加速為例，在線加速過程中，平整機為了調(diào)節(jié)出口張力，會反方向出力，從而造成了入口帶鋼變松，即平整機入口除了調(diào)節(jié)由于加速過程中產(chǎn)生的張力波動，還要對平整機出口帶來的張力影響進行調(diào)節(jié)，這樣導致的結果就是，入口張力的設定值和實際值的差距變大，引起張力控制器需要調(diào)節(jié)的范圍變大，同時也可認為，只要平整機出口進行張力調(diào)節(jié)，平整機入口由于受其影響也跟著進行張力調(diào)節(jié)。從而影響了張力的穩(wěn)定。對于上述的情況，本發(fā)明采用如下的方案進行補償將平整機出口張力的調(diào)整疊加到平整機入口張力的調(diào)整上，如下面所要描述的，出口張力和入口張力的調(diào)整是通過對輥的速度調(diào)節(jié)實現(xiàn)的，因此將平整機出口張力的調(diào)整疊加到平整機入口張力的調(diào)整上就是將出口處輥的調(diào)節(jié)速度加入到對于入口處輥的調(diào)節(jié)速度上，以抵消掉出口張力調(diào)節(jié)時對入口張力的影響。進一步的，本發(fā)明還對焊縫進行跟蹤，根據(jù)焊縫的位置使用出口、入口張力的平均值作為張力調(diào)節(jié)的過渡值，使得張力調(diào)節(jié)盡可能平穩(wěn)進行。具體而言，是在焊縫位置進入平整機入口時，將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值。當焊縫位置出了平整機出口后，將平整機的入口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的出口調(diào)整張力。在本發(fā)明的實施例中，對入口張力的調(diào)整包括調(diào)整平整機底輥和平整機入口張力輥的速度，類似的，對出口張力的調(diào)整包括調(diào)整平整機底輥和平整機出口張力輥的速度。繼續(xù)參考圖1所示的方法，本發(fā)明還包括對帶鋼的延伸率ε進行補償?shù)牟襟E15 和16。平整機在對帶鋼的軋制過程中會產(chǎn)生延伸率的，由于延伸率的存在，會使帶鋼變長， 而帶鋼變長所造成的張力損失需要進行補償，以提高張力控制的準確性和平整機工作的穩(wěn)定性。在一個實施例中，本發(fā)明使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償包括調(diào)整平整機底輥的速度時乘以系數(shù)(Ι-ε/幻；調(diào)整平整機入口張力輥的速度時乘以系數(shù)(1-0。參考圖2所示，本發(fā)明還揭示了一種平整機張力穩(wěn)定控制裝置，包括張力檢測器 20、張力控制器21、焊縫探測器22、延伸率探測器23。張力檢測器20設置在平整機的入口與出口，檢測平整機的入口當前張力和出口當前張力。張力控制器21連接到張力檢測器20，張力控制器21根據(jù)張力檢測器20檢測的入口張力和出口張力變化，輸出入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力。焊縫探測器22連接到張力控制器20，檢測并跟蹤焊縫位置。上述三個部件張力檢測器20、張力控制器21、焊縫探測器22的工作過程如下焊縫探測器22探測到焊縫位置進入平整機入口時，張力控制器21將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值。焊縫探測器22探測到焊縫位置出了平整機出口后，張力控制器21將平整機的入口張力調(diào)整為入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為出口調(diào)整張力。在一個實施例中，張力控制器21包括速度調(diào)節(jié)器Μ，速度調(diào)節(jié)器M通過調(diào)整平整機底輥和平整機入口張力輥的速度實現(xiàn)對入口張力的調(diào)整，通過調(diào)整平整機底輥和平整機出口張力輥的速度實現(xiàn)對出口張力的調(diào)整。延伸率探測器23連接到張力控制器21，延伸率探測器23探測平整機中的帶鋼的延伸率ε。張力控制器21使用延伸率探測器探測的延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償。在一個實施例中，張力控制器21中的速度調(diào)節(jié)器M使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償，包括調(diào)整平整機底輥的速度時乘以系數(shù)(I- ε /2)；調(diào)整平整機入口張力輥的速度時乘以系數(shù)(1- O。圖2所示的平整機張力穩(wěn)定控制裝置中的張力檢測器20、張力控制器21、焊縫探測器22、延伸率探測器23的細節(jié)特征與前面所述的平整機張力穩(wěn)定控制方法中的細節(jié)特征對應，此處不再重復描述。采用本發(fā)明的技術方案，采用入口和出口張力平均值進行張力調(diào)整的過渡，根據(jù)焊縫跟蹤的信息在焊縫進入平整機入口時先將張力切換到入口和出口張力的平均值，等焊縫出了平整機出口后，在將張力切換到張力控制器設定的調(diào)整值。由此可以有效的減少由于張力波動的幅度。此外，本發(fā)明還考慮了帶鋼的延伸率，使用延伸率對張力控制進行了補償，使得張力控制更加準確。
權利要求
1.一種平整機張力穩(wěn)定控制方法，其特征在于，包括 檢測平整機的入口當前張力；檢測平整機的出口當前張力；張力控制器根據(jù)所檢測的入口張力和出口張力變化，輸出入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力；檢測并跟蹤焊縫位置；當焊縫位置進入平整機入口時，將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值；當焊縫位置出了平整機出口后，將平整機的入口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的出口調(diào)整張力。
2.如權利要求1所述的平整機張力穩(wěn)定控制方法，其特征在于，還包括 檢測平整機中的帶鋼的延伸率ε ；張力控制器使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償。
3.如權利要求2所述的平整機張力穩(wěn)定控制方法，其特征在于， 對入口張力的調(diào)整包括調(diào)整平整機底輥和平整機入口張力輥的速度； 對出口張力的調(diào)整包括調(diào)整平整機底輥和平整機出口張力輥的速度。
4.如權利要求3所述的平整機張力穩(wěn)定控制方法，其特征在于，使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償包括調(diào)整平整機底輥的速度時乘以系數(shù)(1- ε /2)； 調(diào)整平整機入口張力輥的速度時乘以系數(shù)(1-ε)。
5.一種平整機張力穩(wěn)定控制裝置，其特征在于，包括張力檢測器，設置在平整機的入口與出口，檢測平整機的入口當前張力和出口當前張力；張力控制器，連接到所述張力檢測器，根據(jù)張力檢測器檢測的入口張力和出口張力變化，輸出入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力；焊縫探測器，連接到張力控制器，檢測并跟蹤焊縫位置；其中，焊縫探測器探測到焊縫位置進入平整機入口時，張力控制器將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值；焊縫探測器探測到焊縫位置出了平整機出口后，張力控制器將平整機的入口張力調(diào)整為入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為出口調(diào)整張力。
6.如權利要求5所述的平整機張力穩(wěn)定控制裝置，其特征在于，還包括 延伸率探測器，連接到張力控制器，探測平整機中的帶鋼的延伸率ε ；其中張力控制器使用延伸率探測器探測的延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償。
7.如權利要求6所述的平整機張力穩(wěn)定控制裝置，其特征在于，張力控制器包括速度調(diào)節(jié)器，通過調(diào)整平整機底輥和平整機入口張力輥的速度實現(xiàn)對入口張力的調(diào)整，通過調(diào)整平整機底輥和平整機出口張力輥的速度實現(xiàn)對出口張力的調(diào)整ο
8.如權利要求7所述的平整機張力穩(wěn)定控制裝置，其特征在于，速度調(diào)節(jié)器使用延伸率ε對所產(chǎn)生的入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力進行補償，包括 調(diào)整平整機底輥的速度時乘以系數(shù)(1- ε /2)； 調(diào)整平整機入口張力輥的速度時乘以系數(shù)(1-ε)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了平整機張力穩(wěn)定控制方法，包括檢測平整機的入口當前張力；檢測平整機的出口當前張力；張力控制器根據(jù)入口張力和出口張力變化，輸出入口調(diào)整張力和出口調(diào)整張力；檢測并跟蹤焊縫位置；當焊縫位置進入平整機入口時，將平整機的入口張力和出口張力都調(diào)整為入口當前張力和出口當前張力的平均值；當焊縫位置出了平整機出口后，將平整機的入口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的入口調(diào)整張力，將平整機的出口張力調(diào)整為張力控制器產(chǎn)生的出口調(diào)整張力。本發(fā)明還揭示了平整機張力穩(wěn)定控制裝置。本發(fā)明利用入口和出口張力的平均值作為張力切換的過渡值，還考慮了帶鋼的延伸率，使得張力控制更加準確和平穩(wěn)。
文檔編號B21B38/06GK102485364SQ201010568408
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權日2010年12月1日
發(fā)明者孫銳, 張寶平, 熊峰, 王梃, 黃才銓 申請人:上海寶信軟件股份有限公司, 寶山鋼鐵股份有限公司