一种消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法，步骤包括；步骤1、启动轧机，可控硅触发脉冲控制处于开通使能状态，在直流调速控制器的控制下轧机按照速度给定值P1进行启动轧制，本轧制周期中的前5次停车是为改变轧制方向，即轧机处于零速工作状态；反向轧制时，只需要将轧机的轧制速度P1的给定值取反，直流调速控制器就会迅速减少正向电流，建立反向电流，按照设定的速度控制轧机主电机进行反向轧制，直至本轧制周期轧完最后一个道次；步骤2、依次进行停车、卸张、开辊缝及卸卷操作，一个钢卷完整的轧制周期全部结束。本发明专利技术方法，大大延长了各个受冲击部件的使用寿命，提高轧机工作效率和钢卷产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金轧制控制
，涉及一种消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法。
技术介绍
每一卷来料厚度为3.0mm的热轧钢卷，经过6个道次(轧制道次设定通常是根据来料厚度和成品厚度进行编排，也可能是5个道次，以下均以6个道次为例进行描述)的正、反向轧制后，其成品厚度达到0.3mm，在轧制过程中要发生6次停车，其中5次需要改变轧制方向。按照现有的轧制控制方式，每次停车后都需要封锁轧机控制脉冲，使主电机轴端输出扭矩瞬间减少到零，这样做的结果会使轧辊发生抖动，轧辊、减速机、安全联轴器就会受到6次冲击伤害，受冲击的部件损坏很快，特别是安全联轴器使用寿命明显缩短，以至于每3～5天就需要更换一次安全联轴器上的螺栓，而且每个班次必须进行一次机械检查，增加了设备检修和维护工作量，使得维护成本提高，生产效率降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法，解决了现有技术控制方式不合理，使得轧辊、减速机、安全联轴器受到冲击伤害，使用寿命缩短，设备维护工作量大，生产效率降低的问题。本专利技术所采取的技术方案是，一种消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法，按照以下步骤实施；步骤1、启动轧机，从轧机启动信号端口输入轧机启动信号A，此时信号A为高电平，在轧制时比较器KP8输出低电平，逻辑开关K7为闭合状态，经逻辑开关K7及通讯电缆传送到直流调速控制器中，使可控硅触发脉冲控<br>制处于开通使能状态，轧机速度给定值P1经过逻辑开关K1、逻辑开关K6、通讯电缆传送到直流调速控制器中，在直流调速控制器的控制下轧机按照速度给定值P1进行启动轧制，本轧制周期中的前5次停车是为改变轧制方向，从轧机停车信号端口输入轧机停车信号B高电平，使逻辑开关K1由闭合转为断开，切断轧制速度给定值P1，轧机主电机在直流调速控制器的控制下，自动减速停车，这时直流调速控制器中的可控硅触发脉冲控制信号A仍然处于高电平使能状态，逻辑开关K7闭合，即轧机处于零速工作状态；反向轧制时，只需要将轧机的轧制速度P1的给定值取反，即设置为负给定，轧机启动时，接通逻辑开关K1，直流调速控制器就会迅速减少正向电流，建立反向电流，按照设定的速度控制轧机主电机进行反向轧制，直至本轧制周期轧完最后一个道次；步骤2、依次进行停车、卸张、开辊缝及卸卷操作2.1)轧完最后一个道次后，操作停车按钮，从轧机停车信号端口输入轧机停车信号B后，逻辑开关K1由闭合转为断开，切断轧机速度给定值P1，轧机主电机在直流调速控制器的控制下，自动减速停车；2.2)操作卸张按钮，从卸张信号端口输入的高电平卸张信号C，同时接通逻辑开关K2和逻辑开关K3，再利用正向轧制信号端口输入的正向轧制信号D和反向轧制信号端口输入的反向轧制信号E进行轧制方向选择，控制逻辑开关K4或者逻辑开关K5接通；2.3)轧机主电机的电流检测与封锁控制脉冲，封锁给定操作卸张按钮后，利用比较器KP8检测轧机主电机的实际电流值，一旦轧机主电机的实际电流值小于比较值A，则比较器KP8输出高电平，断开逻辑开关K6，切断速度给定P3；同时断开逻辑开关K7，切断可控硅触发脉冲控制信号A，使可控硅触发脉冲控制信号变为低电平，轧机主电机的电流迅速减少到零，消除静态轧制扭矩；2.4)开辊缝及卸卷，一个钢卷完整的轧制周期全部结束。本专利技术的有益效果是，在轧机主操作台原卸张操作按钮上增加了一对常开触点，并且在现有的控制程序基础上，设计一段新的控制程序，将该控制程序安装到现有的控制程序之后。其基本控制原理是，当轧完一个道次需要改变轧制方向时，切断速度给定，使轧机自动减速停车，不封锁控制脉冲，让轧机工作在零速给定状态，这时带钢巨大的弹性应力和轧机的电机轴端输出扭矩力处于一种新的静止平衡状态，不会发生抖动；反向轧制时只需给定一个反向速度信号，轧机即可反向启动轧制；轧完成品道次停车后，在撤消入口和出口卷取机张力(卸张操作)的同时，在原卸张按钮上新增加的这一对常开触点闭合，给轧机提供一个与成品道次方向相反的速度给定信号，使轧机负载电流减少到零，消除静态轧制扭矩，这时自动封锁控制脉冲，开辊缝卸卷，这样轧辊、减速机、联轴器不会受到任何冲击伤害，延长其使用寿命，减少设备检修工作量，提高轧机工作效率。附图说明图1是本专利技术方法的控制原理简图。图中，1.PLC可编程控制器，2.直流调速控制器，3.轧机主电机，4.通讯电缆，5.编程功能块，6.轧机启动信号端口，7.反向轧制信号端口，8.轧机停车信号端口，9.卸张信号端口，10.正向轧制信号端口。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术方法采用的硬件结构是，包括PLC可编程控制器1，PLC可编程控制器1通过通讯电缆4与直流调速控制器2信号连接，直流调速控制器2与轧机主电机3信号连接；PLC可编程控制器1对外还设置有轧机启动信号端口6、轧机停车信号端口8、卸张信号端口9、正向轧制信号端口10及反向轧制信号端口7；其中，采用的现有硬件包括：PLC可编程控制器1、直流调速控制器2、轧机主电机3、通讯电缆4、轧机启动信号端口6、轧机停车信号端口8、正向轧制信号端口10、反向轧制信号端口7，新增加的硬件是卸张信号端口9，PLC可编程控制器1中新增加的控制程序块称为编程功能块5。从轧机启动信号端口6输入的是轧机启动信号，即可控硅触发脉冲控制信号，简称信号A，轧机启动运行时为高电平，轧机停车消除静态轧制扭矩后为低电平。从轧机停车信号端口8输入的是轧机停车信号，简称信号B，轧机停车时为高电平，轧机启动时为低电平。从卸张信号端口9输入的是卸张信号，即新增加的安装在原卸张按钮上的一对常开触点开关，简称信号C，卸张时为高电平，轧制时为低电平。从正向轧制信号端口10输入的是正向轧制信号，简称信号D，正向轧制时为高电平，反向轧制时为低电平。从反向轧制信号端口7输入的是反向轧制信号，简称信号E，反向轧制时为高电平，正向轧制时为低电平。P1是轧制速度给定值，在正向轧制时最高为720m/min，在反向轧制时最高为-720m/min；P2是消除正向静态轧制扭矩时的速度给定值，取负值，取值范围为-0.5m/min～-2m/min；P3是消除负向静态轧制扭矩时的速度给定值，取正值，取值范围为0.5m/min～2m/min。上述的信号A、信号B、信号D和信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法，其特征在于，按照以下步骤实施；步骤1、启动轧机，从轧机启动信号端口(6)输入轧机启动信号A，此时信号A为高电平，在轧制时比较器KP8输出低电平，逻辑开关K7为闭合状态，经逻辑开关K7及通讯电缆(4)传送到直流调速控制器(2)中，使可控硅触发脉冲控制处于开通使能状态，轧机速度给定值P1经过逻辑开关K1、逻辑开关K6、通讯电缆(4)传送到直流调速控制器(2)中，在直流调速控制器(2)的控制下轧机按照速度给定值P1进行启动轧制，本轧制周期中的前5次停车是为改变轧制方向，从轧机停车信号端口(8)输入轧机停车信号B高电平，使逻辑开关K1由闭合转为断开，切断轧制速度给定值P1，轧机主电机(3)在直流调速控制器(2)的控制下，自动减速停车，这时直流调速控制器(2)中的可控硅触发脉冲控制信号A仍然处于高电平使能状态，逻辑开关K7闭合，即轧机处于零速工作状态；反向轧制时，只需要将轧机的轧制速度P1的给定值取反，即设置为负给定，轧机启动时，接通逻辑开关K1，直流调速控制器(2)就会迅速减少正向电流，建立反向电流，按照设定的速度控制轧机主电机(3)进行反向轧制，直至本轧制周期轧完最后一个道次；步骤2、依次进行停车、卸张、开辊缝及卸卷操作2.1)轧完最后一个道次后，操作停车按钮，从轧机停车信号端口(8)输入轧机停车信号B后，逻辑开关K1由闭合转为断开，切断轧机速度给定值P1，轧机主电机(3)在直流调速控制器(2)的控制下，自动减速停车；2.2)操作卸张按钮，从卸张信号端口(9)输入的高电平卸张信号C，同时接通逻辑开关K2和逻辑开关K3，再利用正向轧制信号端口(10)输入的正向轧制信号D和反向轧制信号端口(7)输入的反向轧制信号E进行轧制方向选择，控制逻辑开关K4或者逻辑开关K5接通；2.3)轧机主电机(3)的电流检测与封锁控制脉冲，封锁给定操作卸张按钮后，利用比较器KP8检测轧机主电机(3)的实际电流值，一旦轧机主电机(3)的实际电流值小于比较值A，则比较器KP8输出高电平，断开逻辑开关K6，切断速度给定P3；同时断开逻辑开关K7，切断可控硅触发脉冲控制信号A，使可控硅触发脉冲控制信号变为低电平，轧机主电机(3)的电流迅速减少到零，消除静态轧制扭矩；2.4)开辊缝及卸卷，一个钢卷完整的轧制周期全部结束。...

【技术特征摘要】
1.一种消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法，其特征在于，按照以
下步骤实施；
步骤1、启动轧机，从轧机启动信号端口(6)输入轧机启动信号A，此
时信号A为高电平，在轧制时比较器KP8输出低电平，逻辑开关K7为闭合
状态，经逻辑开关K7及通讯电缆(4)传送到直流调速控制器(2)中，使
可控硅触发脉冲控制处于开通使能状态，轧机速度给定值P1经过逻辑开关
K1、逻辑开关K6、通讯电缆(4)传送到直流调速控制器(2)中，在直流
调速控制器(2)的控制下轧机按照速度给定值P1进行启动轧制，
本轧制周期中的前5次停车是为改变轧制方向，从轧机停车信号端口(8)
输入轧机停车信号B高电平，使逻辑开关K1由闭合转为断开，切断轧制速
度给定值P1，轧机主电机(3)在直流调速控制器(2)的控制下，自动减
速停车，这时直流调速控制器(2)中的可控硅触发脉冲控制信号A仍然处
于高电平使能状态，逻辑开关K7闭合，即轧机处于零速工作状态；
反向轧制时，只需要将轧机的轧制速度P1的给定值取反，即设置为负
给定，轧机启动时，接通逻辑开关K1，直流调速控制器(2)就会迅速减少
正向电流，建立反向电流，按照设定的速度控制轧机主电机(3)进行反向
轧制，直至本轧制周期轧完最后一个道次；
步骤2、依次进行停车、卸张、开辊缝及卸卷操作
2.1)轧完最后一个道次后，操作停车按钮，从轧机停车信号端口(8)
输入轧机停车信号B后，逻辑开关K1由闭合转为断开，切断轧机速度给定
值P1，轧机主电机(3)在直流调速控制器(2)的控制下，自动减速停车；
2.2)操作卸张按钮，从卸张信号端口(9)输入的高电平卸张信号C，

\t同时接通逻辑开关K2和逻辑开关K3，再利用正向轧制信号端口(10)输入
的正向轧制信号D和反向轧制信号端口(7)输入的反向轧制信号E进行轧
制方向选择，控制逻辑开关K4或者逻辑开关K5接通；
2.3)轧机主电机(3)的电流检测与封锁控制脉冲，封锁给定
操作卸张按钮后，利用比较器KP8检测轧机主电机(3)的实际电流值，
一旦轧机主电机(3)的实际电流值小于比较值A，则比较器KP8输出高电
平，断开逻辑开关K6，切断速度给定P3；同时断开逻辑开关K7，切断可控
硅触发脉冲控制信号A，使可控硅触发脉冲控制信号变为低电平，轧机主电
机(3)的电流迅速减少到零，消除静态轧制扭矩；
2.4)开辊缝及卸卷，一个钢卷完整的轧制周期全部结束。
2.根据权利要求1所述的消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法，其
特征在于：所述的步骤2.2)中，包括以下两种情况：
第一种情况是，假设一卷钢共轧制6个道次，第1道次是正向轧制，则
成品道次第6道次是反向轧制，反向轧制信号E是高电平，逻辑开关K4接
通，这时正向速度给定值P3依次经过逻辑开关K2、逻辑开关K4、逻辑开
关K6及通讯电缆(4)发送到直流调速控制器(2)中，使轧机主电机(3)
的反向负载电流按照设定斜率迅速减少；
另一种情况是，假设一卷钢共轧制5个道次，第1道次是正向轧制，则
成品道次第5道次是正向轧制，正向轧制信号D是高电平，逻辑开关K5接
通，这时反向速度给定值P2依次经过逻辑开关K3、逻辑开关K5、逻辑开
关K6及通讯电缆(4)发送到直流调速控制器(2)中，使轧机主电机(3)
的正向负载电流按照设定斜率迅速减少。
3.根据权利要求1或2所述的消除带材轧机中静态轧制扭矩的控制方法，

\t其特征在于：
从轧机启动信号端口(6)输入的是轧机启动信号，即可控硅触发脉冲
控制信号，简称信号A，轧机启动运行时为高电平，轧机停...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秦洲，刘训，
申请(专利权)人：中冶陕压重工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61