一种退火涂层机组带钢垂度控制系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种退火涂层机组带钢垂度控制系统及其方法，避免垂度波动引起的刮壁磨损，通过设置在烘干炉入口处的激光测距传感器来检测烘干炉入口处带钢的反馈垂度值，与预设的标准垂度值之差通过PID调节得到一第一速度补偿值；将第一速度补偿值与退火涂层机组的工艺给定速度相加，得到设置在烘干炉的入口处的张紧辊的主辊的速度给定值；预设的张紧辊入口和出口的张力设定值，得出张紧辊中的各个辊的转矩给定值。对张紧辊中的各个辊的驱动电机进行负载平衡控制，对各个从辊的速度进行补偿，得出张紧辊中的各个从辊的速度给定值；将张紧辊中各个辊的速度给定值和转矩给定值分别输入各个辊连接的PWM变频器中，对与各个辊连接的驱动电机进行传动控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种垂度控制系统及其方法，尤其涉及一种退火涂层机组带钢垂度控制制系统及其方法。
技术介绍
随着冷轧工艺的日趋复杂，生产设备与技术的不断提高，运用垂度自动控制技术进行生产已越来越普遍。退火涂层机组带钢的垂度若不进行监控很容易造成垂度波动引起的刮壁磨损，使炉内带钢垂度控制稳定，涂层均匀，避免垂度波动引起的刮壁磨损对于退货涂层机组来说可以有效的提高良品率，是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供退火涂层机组带钢垂度控制方法及其系统，机组能够按照预先设定的悬浮状态向前连续、高速的平稳运行，避免垂度波动引起的刮壁磨损。为了实现上述目的，本专利技术提供退火涂层机组带钢垂度控制方法，包括以下步骤：通过设置在烘干炉入口处的激光测距传感器来检测烘干炉入口处带钢的反馈垂度值，反馈垂度值与预设的标准垂度值之差通过PID调节得到一第一速度补偿值；反馈垂度值即为烘干炉入口处带钢的实时高度值，标准垂度值即为烘干炉入口处带钢的高度值的最优值。将所述第一速度补偿值与退火涂层机组的工艺给定速度相加，得到设置在所述烘干炉的入口处的所述张紧辊的主辊的速度给定值；预设的所述张紧辊入口和出口的张力设定值，得出所述张紧辊中的各个辊的转矩给定值；对所述张紧辊中的各个辊的驱动电机进行负载平衡控制，对各个从辊的速度进行补偿，得出所述张紧辊中的各个从辊的速度给定值；将所述张紧辊中的各个辊的速度给定值和转矩给定值分别输入与所述张力辊中的各个辊连接的PWM变频器中，对与所述张力辊中的各个辊连接的驱动电机进行传动控制。较佳地，得到所述第一补偿速度值的PID调节为：其中Vmax为退火涂层机组的最大速度，V0为退火涂层机组的工艺给定速度，K1为比例系数，Kp为积分系数，Ts为PID控制周期。较佳地，得出所述张力辊中各个辊的转矩给定值分别为：其中，|F1|-|F5|=ΔFBR，F1和F5为预设的所述张紧辊入口和出口的张力设定值，D为张紧辊中的各个辊的直径，P为驱动电机额定功率，则∑P为所有驱动电机的额定功率之和。较佳地，PWM变频器通过速度环以及电流环的控制来驱动所述各个辊连接的驱动电机。较佳地，主辊连接的驱动电机的实时电流负荷率分别与各个从辊连接的驱动电机的实时电流负荷率之差通过PI调节得到各个从辊的电流负荷速度补偿值，与张紧辊的主辊的速度给定值相加作为所述张紧辊中的各个从辊的速度给定值。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种退火涂层机组带钢垂度控制系统，包括：激光测距传感器，设置在烘干炉入口处，检测烘干炉入口处带钢的反馈垂度值；垂度控制补偿模块，接收反馈垂度值，与预设的垂度值之差通过PID调节得到一第一速度补偿值，将所述第一速度补偿值与退火涂层机组的工艺给定速度相加，得到设置在所述烘干炉的入口处的张紧辊的主辊的速度给定值；负荷分配模块，根据预设的所述张紧辊出入口处的张力给定值，来得出所述张紧辊中的各个辊的转矩给定值；若干驱动电机，均连接所述张紧辊的一辊，对所连接的辊进行传动控制；负载平衡控制模块，对所述张紧辊中的各个辊连接的驱动电机进行负载平衡控制，得出所述张紧辊中的各个从辊的速度给定值；若干PWM变频器，分别连接所述若干驱动电机，接收所连接的驱动电机驱动的张紧辊中的辊的速度给定值和转矩给定值，输出传动控制信号。较佳地，所述负荷分配模块得出所述张力辊中各个辊的转矩给定值分别为：其中，|F1|-|F5|=ΔFBR，F1和F5为所述张紧辊入口和出口的张力设定值，Di为张紧辊中的各个辊的直径，Pi为驱动电机额定功率，ri为齿轮比的数值，∑P为所有驱动电机的额定功率之和。较佳地，所述若干PWM变频器通过速度环以及电流环的控制来驱动所连接的驱动电机。较佳地，负载平衡控制模块接收所述若干驱动电机反馈的实时电流负荷率，将主辊连接的驱动电机的实时电流负荷率分别与各个从辊连接的驱动电机的实时电流负荷率之差通过PI调节得到各个从辊的电流负荷速度补偿值，与张紧辊的主辊的速度给定值相加作为所述张紧辊中的各个从辊的速度给定值。较佳地，还包括一人机界面，通过所述人机界面对所述标准垂度值进行预设。本专利技术由于采用以上技术方案，与现有技术相比较，具有以下的优点和积极效果：1）本专利技术通过采用激光测距传感器来实时的检测烘干炉入口处带钢的反馈垂度值，可以实时对机组中垂度变化进行监控，并采取补偿控制，具有很好的时效性；2）本专利技术通过对张紧辊中的各个从辊以主辊电流负荷率为基准进行负载平衡控制，使各个驱动电机的负载平衡，出力相同；3）本专利技术通过在所述烘干炉的入口处的张紧辊进行控制操作，激光测距传感器设置在烘干炉的入口，使张紧辊在速度变化后，激光测距传感器可以及时反馈垂直值的变化情况，时效性更高。附图说明图1为本专利技术中一种退火涂层机组带钢垂度控制方法的流程图；图2为本专利技术中一种退火涂层机组带钢垂度控制系统的结构框图；图3为本专利技术中一种退火涂层机组带钢垂度控制系统局部结构框图。具体实施方式下面参照附图和具体实施例来进一步说明本专利技术。附图1为本专利技术提供的一种退火涂层机组带钢垂度控制系统的流程图，本专利技术提供的退火涂层机组带钢垂度控制系统，包括以下步骤：垂度补充步骤：通过设置在烘干炉入口处的激光测距传感器来检测烘干炉入口处带钢的反馈垂度值，反馈垂度值与预设的标准垂度值之差通过PID调节得到一第一速度补偿值。得到第一补偿速度值的PID调节为：其中Vmax为退火涂层机组的最大速度，V0为退火涂层机组的工艺给定速度，K1为比例系数，Kp为积分系数，Ts为PID控制周期。主辊速度给定步骤：将第一速度补偿值与退火涂层机组的工艺给定速度相加，得到设置在烘干炉的入口处的张紧辊的主辊的速度给定值；转矩给定步骤：通过预设的张紧辊的入口和出口的张力设定值，得出张紧辊中的各个辊的转矩给定值。得出张力辊中各个辊的转矩给定值分别为：其中，|F1|-|F5|=ΔFBR，F1和F5为预设的张紧辊入口和出口的张力设定值，D为张紧辊中的各个辊的直径，P为驱动电机额定功率，∑P则为所有驱动电机的额定功率之和。从辊速度给定步骤：对张紧辊中的各个辊的驱动电机进行负载平衡控制，对各个从辊的速度进行补偿，得出张紧辊中的各个从辊的速度给定值。张紧辊之间是柔性耦合，只要其中一个辊子进行运动，另外一个或几个辊子也将被拖动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种退火涂层机组带钢垂度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：通过设置在烘干炉入口处的激光测距传感器来检测烘干炉入口处带钢的反馈垂度值，反馈垂度值与预设的标准垂度值之差通过PID调节得到一第一速度补偿值；将所述第一速度补偿值与退火涂层机组的工艺给定速度相加，得到设置在所述烘干炉的入口处的所述张紧辊的主辊的速度给定值；通过预设的所述张紧辊入口和出口的张力设定值，得出所述张紧辊中的各个辊的转矩给定值；对所述张紧辊中的各个辊的驱动电机进行负载平衡控制，对各个从辊的速度进行补偿，得出所述张紧辊中的各个从辊的速度给定值；将所述张紧辊中的各个辊的速度给定值和转矩给定值分别输入与所述张力辊中的各个辊连接的PWM变频器中，对与所述张力辊中的各个辊连接的驱动电机进行传动控制。

【技术特征摘要】
1.一种退火涂层机组带钢垂度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过设置在烘干炉入口处的激光测距传感器来检测烘干炉入口处带钢的反馈
垂度值，反馈垂度值与预设的标准垂度值之差通过PID调节得到一第一速度
补偿值；
将所述第一速度补偿值与退火涂层机组的工艺给定速度相加，得到设置在所
述烘干炉的入口处的所述张紧辊的主辊的速度给定值；
通过预设的所述张紧辊入口和出口的张力设定值，得出所述张紧辊中的各个
辊的转矩给定值；
对所述张紧辊中的各个辊的驱动电机进行负载平衡控制，对各个从辊的速度
进行补偿，得出所述张紧辊中的各个从辊的速度给定值；
将所述张紧辊中的各个辊的速度给定值和转矩给定值分别输入与所述张力辊
中的各个辊连接的PWM变频器中，对与所述张力辊中的各个辊连接的驱动
电机进行传动控制。
2.如权利要求1所述的一种退火涂层机组带钢垂度控制方法，其特征在于，
得到所述第一补偿速度值的PID调节为：其中Vmax为退
火涂层机组的最大速度，V0为退火涂层机组的工艺给定速度，K1为比例系数，
Kp为积分系数，Ts为PID控制周期。
3.如权利要求1所述的一种退火涂层机组带钢垂度控制方法，其特征在于，得
出所述张力辊中各个辊的转矩给定值分别为：其中，
|F1|-|F5|=ΔFBR，F1和F5为预设的所述张紧辊入口和出口的张力设定值，D为
张紧辊中的各个辊的直径，P为驱动电机额定功率，ri为齿轮比的数值，则∑P
为所有驱动电机的额定功率之和。
4.如权利要求1所述的一种退火涂层机组带钢垂度控制方法，其特征在于，PWM

\t变频器通过速度环以及电流环的控制来驱动所述各个辊连接的驱动电机。
5.如权利要求1所述的一种退火涂层机组带钢垂度控制方法，其特征在于，主
辊连接的驱动电机的实时电流负荷率分别与各个从辊连接的驱动电机的实时
电流负荷率之差通过PI调节得到各个从辊的电流负荷速度补偿值，与张紧辊
的主辊的速度给定值相加作为所述张紧辊中的各个从辊的速度给定值。
6.一种退火涂层机组带钢垂度...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力勤，竺佳莹，何海苓，
申请(专利权)人：上海宝菱电气控制设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31