一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法技术

本发明专利技术提供了一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法，该方法：根据轧制规程计算各机架的入出口设定厚度；根据实际厚度和实际张力的变化对各机架前滑预设值进行动态补偿计算，获得各机架最终前滑值；根据各机架最终前滑值，计算机架间前滑比设定值；根据各机架出口设定厚度，并结合厚度自动控制系统下发的调节量，计算机架间出口厚度比设定值；根据机架间前滑比设定值和机架间出口厚度比设定值，计算机架间速度比设定值；根据机架间速度比设定值，参照当前轧机全线速度设定值，计算各机架的速度设定值。本发明专利技术提高各机架速度的设定精度，降低厚度控制引起的张力波动，提高冷连轧稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法
本专利技术属于金属板带轧制自动控制
，特别涉及一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法。
技术介绍
目前，金属板带材冷连轧中，五机架冷连轧机是最常用的机型。在轧制过程中，金属板带依次经过串列的五个机架，每经过一个机架会被轧薄一次，同时在各个机架间还维持着稳定的张力，于是沿轧制方向越靠近下游的机架轧制速度必须越快，因此，对五机架冷连轧机的各个机架速度进行合理准确的设定对于维持稳定的轧制状态尤为关键。然而，很多五机架冷连轧机由操作人员根据操作经验来手动设定各机架的速度，这种不精确的速度设定使得轧机需经过很长一段轧制后才能进入稳定状态。此外，五机架冷连轧机的厚度自动控制系统在进行厚度控制时未考虑到各个机架速度设定的关联性，一般直接将单一机架速度调节量下发至该机架的主传动系统，但由于张力的连接作用，单一机架的速度发生变化后必然会引起其他机架间的张力波动，该张力波动则由张力自动控制系统被动接收后再予以消除，此过程中张力的起伏降低了冷连轧的稳定性。
技术实现思路
针对现有方法存在的不足，本专利技术提出一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法，以克服各机架速度设定不精确以及厚度自动控制在下发调节量时引起张力起伏的问题，达到提高冷连轧稳定性的目的。本专利技术的技术方案：根据金属板带材冷轧的秒流量恒定原理，轧机入口侧流入辊缝的金属流量与轧机出口侧流出辊缝的金属流量时刻相同，由于板带材在冷轧前后宽展不发生变化，冷轧的秒流量公式如式(1)所示。Ven·hen＝Vex·hex(1)式中，Ven为机架入口的轧件速度，Vex为机架出口的轧件速度，hen为机架入口的轧件厚度，hex为机架出口的轧件厚度。将单机架的秒流量扩展至五机架冷连轧机的全局秒流量，如图1所示；其中，Ven,1为1号机架的入口轧件速度；hen,1为1号机架的入口轧件厚度；Vex,i(i＝1、2、3、4、5)为各机架的出口轧件速度；hex,i(i＝1、2、3、4、5)为各机架的出口轧件厚度，因此，冷连轧全局秒流量关系式如式(2)所示。Ven,1·hen,1＝Vex,1·hex,1＝Vex,2·hex,2＝Vex,3·hex,3＝Vex,4·hex,4＝Vex,5·hex,5(2)各机架速度Vi(i＝1、2、3、4、5)与各机架出口的轧件速度Vex,i(i＝1、2、3、4、5)有如下关系：Vex,i＝Vi·(1+fi)(3)式中，fi(i＝1、2、3、4、5)为各机架前滑值。结合式(2)和式(3)，则各机架间速度比如下：1号和2号机架间速度比如式(4)所示。2号和3号机架间速度比如式(5)所示。3号和4号机架间速度比如式(6)所示。4号和5号机架间速度比如式(7)所示。由此可见，机架间速度比由前滑比和出口厚度比决定，当用全局秒流量将各机架间速度比联系在一起后，任意机架的出口厚度值发生变化，在全局秒流量的引导下其余机架间速度比均发生相应变化。本专利技术基于轧制规程数据先对机架间前滑比和出口厚度比进行计算，进而计算出机架间速度比，再根据轧机全线速度设定值，依次计算出各机架的速度设定值。其中，厚度自动控制系统下发的调节量作为相应机架出口厚度设定值的修正量，通过改变机架间出口厚度比设定值，进而改变速度比设定值，最终改变发送至主传动系统的速度设定值。本专利技术的一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法，如图2所示，包括以下步骤：步骤1：根据轧制规程计算各机架的入口设定厚度和出口设定厚度；1号机架的入口设定厚度hen,r,1和出口设定厚度hex,r,1分别如式(8)和(9)所示；hen,r,1＝hen,r(8)hex,r,1＝hen,r·(1-αr,1)(9)式中，hen,r为原料厚度；αr,1为1号机架的设定压下率；剩余机架的入口设定厚度hen,r,i(i＝2、3、4、5)和出口设定厚度hex,r,i(i＝2、3、4、5)分别如式(10)和(11)所示；hen,r,i＝hex,r,i-1(10)hex,r,i＝hen,r,i·(1-αr,i)(11)式中，hex,r,i-1为前一机架的出口设定厚度；αr,i为当前机架的设定压下率；其中，hen,r和αr,i均为轧制规程中的数据；步骤2：由于轧制规程中的前滑预设值是按照轧制规程中的设定厚度及设定张力得出，而在实际轧制过程中，实际厚度和实际张力无法与设定厚度和设定张力完全相等，需根据实际厚度和实际张力的变化对轧制规程中的前滑预设值进行动态补偿计算，以获得精确的前滑设定值；各机架针对入出口实际厚度变化的前滑动态补偿值fh,i(i＝1、2、3、4、5)如式(12)所示；式中，和为当前机架前滑分别对入口和出口厚度的偏微分系数；hen,a,i和hex,a,i分别为当前机架入口实际厚度和出口实际厚度；各机架针对入出口实际张力变化的前滑动态补偿值fT,i(i＝1、2、3、4、5)如式(13)所示；式中，和分别为当前机架前滑对入口和出口张力的偏微分系数；Ten,r,i和Tex,r,i分别为当前机架入口设定张力和出口设定张力；Ten,a,i和Tex,a,i分别为当前机架入口实际张力和出口实际张力；各机架补偿后的前滑设定值fcmp,i(i＝1、2、3、4、5)如式(14)所示；fcmp,i＝fpre,i+fh,i+fT,i(14)式中，fpre,i为当前机架轧制规程中的前滑预设值；其中，Ten,r,i、Tex,r,i和fpre,i从轧制规程中获得；和由轧机安装调试时的轧制实验数据获得；hen,a,i、hex,a,i由测量厚度的仪表检测，例如，由安装于机架前后的测厚仪检测；Ten,a,i和Tex,a,i由测量张力的仪表检测，例如，由安装于机架前后的张力计检测；步骤3：根据步骤2计算的各机架补偿后的前滑设定值，分别计算2号和1号、3号和2号、4号和3号、5号和4号机架间前滑比设定值；各机架间前滑比设定值Rslp,(i→i-1)(i＝2、3、4、5)如式(15)所示；式中，fcmp,i-1为前一机架补偿后的前滑设定值；步骤4：根据步骤1计算的各机架出口设定厚度以及厚度自动控制系统下发的调节量，分别计算2号和1号、3号和2号、4号和3号、5号和4号机架间出口厚度比设定值，各机架间出口厚度比设定值Rhex,(i→i-1)(i＝2、3、4、5)如式(16)所示；式中，△hcor,i为厚度自动控制系统对当前机架下发的调节量；△hcor,i-1为厚度自动控制系统对前一机架下发的调节量；步骤5：根据步骤3计算的各机架间前滑比设定值和步骤4计算的各机架间出口厚度比设定值，分别计算1号和2号、2号和3号、3号和4号、4号和5号机架间速度比设定值Rsp,(i-1→本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：根据轧制规程计算各机架的入口设定厚度和出口设定厚度；/n步骤2：根据各机架入出口实际厚度和入出口实际张力的变化对各机架轧制规程中的前滑预设值进行动态补偿计算，获得各机架补偿后的前滑设定值；/n步骤3：根据步骤2计算的各机架补偿后的前滑设定值，分别计算2号和1号、3号和2号、4号和3号、5号和4号机架间前滑比设定值；/n步骤4：根据步骤1计算的各机架出口设定厚度以及厚度自动控制系统下发的调节量，分别计算2号和1号、3号和2号、4号和3号、5号和4号机架间出口厚度比设定值；/n步骤5：根据步骤3计算的机架间前滑比设定值和步骤4计算的机架间出口厚度比设定值，分别计算1号和2号、2号和3号、3号和4号、4号和5号机架间速度比设定值；/n步骤6：根据步骤5计算的机架间速度比设定值以及轧机全线速度设定值，计算各机架的速度设定值。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：根据轧制规程计算各机架的入口设定厚度和出口设定厚度；
步骤2：根据各机架入出口实际厚度和入出口实际张力的变化对各机架轧制规程中的前滑预设值进行动态补偿计算，获得各机架补偿后的前滑设定值；
步骤3：根据步骤2计算的各机架补偿后的前滑设定值，分别计算2号和1号、3号和2号、4号和3号、5号和4号机架间前滑比设定值；
步骤4：根据步骤1计算的各机架出口设定厚度以及厚度自动控制系统下发的调节量，分别计算2号和1号、3号和2号、4号和3号、5号和4号机架间出口厚度比设定值；
步骤5：根据步骤3计算的机架间前滑比设定值和步骤4计算的机架间出口厚度比设定值，分别计算1号和2号、2号和3号、3号和4号、4号和5号机架间速度比设定值；
步骤6：根据步骤5计算的机架间速度比设定值以及轧机全线速度设定值，计算各机架的速度设定值。


2.根据权利要求1所述的基于全局秒流量的五机架冷连轧机速度设定方法，其特征在于，所述步骤2中的，各机架轧制规程中的前滑预设值进行动态补偿计算的方法如下：
首先，计算各机架针对入出口实际厚度变化的前滑动态补偿值fh,i(i＝1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩宇，王川，孙杰，张志鹏，车欣，李锋，刘知多，高健，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21