一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法，进行压下速度测试，获取打开方向和闭合方向上的压下速度‑轧制力曲线；根据液压缸动作方向、当前时刻轧制力实际值与压下速度值，从打开方向和闭合方向上的压下速度‑轧制力曲线中找到对应的压下速度值，计算补偿增益值；斜坡处理补偿增益，得到补偿增益斜坡值，将斜坡处理后的补偿增益值用于液压压下控制器。本发明专利技术能够实现液压压下速度的线性化补偿，使得液压压下速度在整个轧制力工作范围内保持在基准速度上，从而消除压下速度变化和非线性部分对压下控制的性能造成的不利影响。

A compensation method and system for reduction speed of a cold rolling mill's down system

The invention provides a compression speed compensation method for the press down system of a cold rolling mill. The compression speed test is carried out to obtain the rolling force curve of the pressing speed in the open direction and the closed direction, and the pressing speed in the opening direction and the closed direction is based on the action direction of the hydraulic cylinder, the actual value of the current rolling force and the value of the pressing speed. In the rolling force curve, the corresponding compression speed value is found, the compensation gain value is calculated, the compensation gain of the slope treatment is obtained, the compensation gain slope value is obtained, and the compensation gain value after the slope treatment is applied to the hydraulic pressure control controller. The invention can realize the linearization compensation of the hydraulic pressure down speed, so that the hydraulic pressure down speed is kept at the base speed in the working range of the whole rolling force, thus eliminating the adverse effects caused by the change of the pressing speed and the performance of the nonlinear part to the pressure control.

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法及系统
本专利技术涉及轧钢控制
，尤其涉及一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法及系统。
技术介绍
现代冷轧机普遍采用全液压压下系统提供轧制力，一个典型的液压压下系统由PLC控制器、伺服阀和液压缸组成。由电气控制器输出伺服阀控制信号(电压或电流信号)给伺服阀，控制伺服阀的开口度，不同的开口度对应不同的液压油流量，进而液压缸可提供不同的轧制力用于轧钢。液压压下控制系统中，控制模式一般分为位置控制模式和轧制力控制模式两种。位置控制模式下，电气控制器接收液压缸位置设定值与位移传感器测量的位置实际值，根据两者的偏差计算伺服阀控制信号，调节伺服阀开口度，进而控制液压缸位置达到设定值。轧制力控制模式下，电气控制器接收轧制力设定值与油压传感器或压头测量的轧制力实际值，根据两者的偏差计算伺服阀控制信号，从而控制液压缸提供指定的轧制力。无论在哪种控制模式下，液压缸的压下速度都不是恒定不变的，且压下速度与轧制力之间是一种非线性的关系。一般来说，随着轧制力的增大，闭合辊缝方向上压下速度会越来越慢，而在打开辊缝方向上压下速度会越来越快，这种压下速度变化和非线性部分会对压下控制的性能造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法及系统，使得冷轧机的液压压下速度在整个轧制力区间内是恒定的。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法，带钢在一个六辊轧机中轧制，轧机的轧制力由液压缸提供，液压缸上面安装有线性位移传感器，线性位移传感器用于测量液压缸动作的行程和压下速度，轧制力测量元件用于测量出液压缸提供的轧制力；线性位移传感器和轧制力测量元件的输出端与PLC控制器连接，液压压下系统电气控制的功能都通过编写程序在PLC控制器中完成；其特征在于：本方法包括以下步骤：S1、进行压下速度测试，获取打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线；S2、根据液压缸动作方向、当前时刻轧制力实际值与压下速度值，从打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线中找到对应的压下速度值，计算补偿增益值；S3、斜坡处理补偿增益，得到补偿增益斜坡值，将斜坡处理后的补偿增益值用于液压压下控制器。按上述方法，所述的S1具体为：控制液压缸闭合辊缝至接触轧制力；完成液压压下速度测试的准备工作；控制液压缸闭合辊缝至最大允许轧制力；记录下液压缸压下速度和轧制力的变化情况，以轧制力为自变量、压下速度为因变量，得到闭合方向上的压下速度-轧制力曲线；继续控制液压缸打开辊缝至接触轧制力；在轧制力控制模式下控制轧机液压缸打开辊缝，直到达到接触轧制力，记录下液压缸压下速度和轧制力的变化情况，以轧制力为自变量、压下速度为因变量，得到打开方向上的压下速度-轧制力曲线；结束压下速度测试。按上述方法，所述的S2具体为：根据液压缸动作方向和当前轧制力实际值，从打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线中找到对应的压下速度值；确定液压缸在两个方向上的基准速度；根据液压缸动作方向计算补偿增益值。按上述方法，对得到的打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线，进行折线拟合处理，采用处理后的折线寻找对应的压下速度值。一种冷轧机压下系统的压下速度补偿系统，其特征在于：它包括存储器，存储器中存有PLC程序，PLC程序能够被冷轧机压下系统的PLC控制器调用并完成所述的冷轧机压下系统的压下速度补偿方法。本专利技术的有益效果为：本专利技术首先根据轧机液压压下测试确定液压压下在打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线图；具体使用时，每个采样时刻根据液压动作方向和轧制力实际值，从曲线图上取得对应的压下速度值；依据对应的压下速度值和基准速度值计算出补偿增益值，最后将补偿增益加以斜坡处理并补偿到液压压下控制器的比例系数上，即可实现液压压下速度的线性化补偿，使得液压压下速度在整个轧制力工作范围内保持在基准速度上，从而消除压下速度变化和非线性部分对压下控制的性能造成的不利影响。附图说明图1为轧机液压压下系统及其主要检测仪表的结构位置示意图。图2为液压缸打开/闭合方向上的压下速度-轧制力曲线图。图3为本专利技术一实施例的方法流程图。图中：1-带钢，2-六辊轧机，3-液压缸，4-线性位移传感器，5-轧制力测量元件，6-PLC控制器。具体实施方式下面结合具体实例和附图对本专利技术做进一步说明。图1为一个轧机液压压下系统及其主要检测仪表的示意图，带钢1在一个六辊轧机2中轧制，轧机的轧制力由液压缸3提供，液压缸上面安装有线性位移传感器4，可以测量液压缸动作的行程和压下速度，轧制力测量元件5可以测量出液压缸提供的轧制力。检测仪表的测量数据都通往PLC控制器6，液压压下系统电气控制的功能都通过编写程序在PLC控制器6中完成。液压压下控制模式通常分为轧制力控制模式(控制轧制力)和位置控制模式(控制液压缸行程)，两种方式可以任意切换，一般在进行液压压下系统测试时采用轧制力控制模式，而在正常轧制的时候采用位置控制模式。本专利技术提供一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法，包括以下步骤：S1、进行压下速度测试，获取打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线。图2为液压缸打开/闭合方向上的压下速度-轧制力曲线例图，从图中可以看出，压下速度与轧制力之间是一种非线性的关系，其中在闭合方向上，随着轧制力的增大压下速度逐渐减小，而在打开方向上，随着轧制力增大压下速度逐渐增大。S1具体为：S101，控制液压缸闭合辊缝至接触轧制力。冷轧机热辊后，在轧制力控制模式下控制轧机液压缸闭合辊缝，使得上下工作辊压靠在一起并开始产生轧制力，直到总轧制力到达接触轧制力(接触轧制力的值可在程序中设置，例如可设置为200吨)。S102，完成液压压下速度测试的准备工作。为防止压下速度测试对机组设备造成损伤，需要做好一些准备工作。具体包括：启动机架冷却系统，启动轧机传动，以热辊速度转动轧辊，启动窜辊和弯辊控制器，将轧辊窜辊位置和弯辊力控制到校准值(即轧机校准时弯辊力和窜辊位置的设定值)。S103，控制液压缸闭合辊缝至最大允许轧制力。在轧制力控制模式下控制轧机液压缸闭合辊缝，直到达到最大允许轧制力(根据实际机组设备情况设置，例如可设置为2000吨)，记录下液压缸压下速度和轧制力的变化情况，以轧制力为自变量、压下速度为因变量，得到闭合方向上的压下速度-轧制力曲线；S104，继续控制液压缸打开辊缝至接触轧制力。在轧制力控制模式下控制轧机液压缸打开辊缝，直到达到接触轧制力，记录下液压缸压下速度和轧制力的变化情况，以轧制力为自变量、压下速度为因变量，得到打开方向上的压下速度-轧制力曲线。S105，结束压下速度测试。停止传动，停止机架冷却系统，在位置控制模式下打开辊缝至10mm，测试结束。S2、根据液压缸动作方向、当前时刻轧制力实际值与压下速度值，从打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线中找到对应的压下速度值，计算补偿增益值。S2具体为：S201，根据液压缸动作方向和当前轧制力实际值，从打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线中找到对应的压下速度值。为便于PLC处理，采用折线近似模拟该曲线，在闭合方向曲线和打开方向曲线上分别等间距的取若干个点，将这些点用直线连接在一起组成两条折线，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法，带钢在一个六辊轧机中轧制，轧机的轧制力由液压缸提供，液压缸上面安装有线性位移传感器，线性位移传感器用于测量液压缸动作的行程和压下速度，轧制力测量元件用于测量出液压缸提供的轧制力；线性位移传感器和轧制力测量元件的输出端与PLC控制器连接，液压压下系统电气控制的功能都通过编写程序在PLC控制器中完成；其特征在于：本方法包括以下步骤：S1、进行压下速度测试，获取打开方向和闭合方向上的压下速度‑轧制力曲线；S2、根据液压缸动作方向、当前时刻轧制力实际值与压下速度值，从打开方向和闭合方向上的压下速度‑轧制力曲线中找到对应的压下速度值，计算补偿增益值；S3、斜坡处理补偿增益，得到补偿增益斜坡值，将斜坡处理后的补偿增益值用于液压压下控制器。

【技术特征摘要】
1.一种冷轧机压下系统的压下速度补偿方法，带钢在一个六辊轧机中轧制，轧机的轧制力由液压缸提供，液压缸上面安装有线性位移传感器，线性位移传感器用于测量液压缸动作的行程和压下速度，轧制力测量元件用于测量出液压缸提供的轧制力；线性位移传感器和轧制力测量元件的输出端与PLC控制器连接，液压压下系统电气控制的功能都通过编写程序在PLC控制器中完成；其特征在于：本方法包括以下步骤：S1、进行压下速度测试，获取打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线；S2、根据液压缸动作方向、当前时刻轧制力实际值与压下速度值，从打开方向和闭合方向上的压下速度-轧制力曲线中找到对应的压下速度值，计算补偿增益值；S3、斜坡处理补偿增益，得到补偿增益斜坡值，将斜坡处理后的补偿增益值用于液压压下控制器。2.根据权利要求1所述的冷轧机压下系统的压下速度补偿方法，其特征在于：所述的S1具体为：控制液压缸闭合辊缝至接触轧制力；完成液压压下速度测试的准备工作；控制液压缸闭合辊缝至最大允许轧制力；记录下液压缸压下速度和轧制力的变化情况，以轧制力为自变量、压下速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃华，吴有生，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42