一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：步骤1，控制开卷机开卷流程，设置合适的补偿值；步骤2，通过在矫直机前夹送辊与矫直机间安装两对光栅检测，监测整个穿带过程；步骤3，矫直机穿带速度与插入深度优化；步骤4，优化执行自动步环节，静张力穿带。该技术方案通过优化自动控制流程下影响带钢穿带的各个环节，达到自动高效穿带的目的，通过对穿带方法调整后，具备了简便、实用、精确的功能，可以一次性调试到位，提高了自动条件下穿带的成功率，避免了穿带失败时容易发生的大量带头堆积现象，减少了故障处理时间且降低了作业人员的安全风险。

【技术实现步骤摘要】
一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法
本专利技术涉及一种控制方法，具体涉及一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法，属于冷轧开卷

技术介绍
在现代冷轧酸轧或酸洗机组中，带钢经过开卷机开卷后带钢头部需要穿带到机组。由于热轧来料的带头普遍存在厚度不均、舌头、塔形以及边部浪形等缺陷，即板形较差的状况，为避免穿带时卡阻，相关设备的开口度设计都较大。即便如此还是经常出现自动穿带困难的情况，下面列举两种实际生产中经常出现情况，其一是带头卡在开头装置与矫直机前夹送辊之间，此时带头继续往前穿带时，会出现带钢头部钢卷大量折叠堆积现象。其二由于带钢规格变化较大，开头装置的夹钳夹送长度有时不够，且夹钳的辊面磨损造成夹紧力不够，在夹钳夹住带头往机组送的过程中，就会出现夹钳无法夹住带头导致带头掉落，如果此时不能及时发现和采取相应的措施，而继续穿带，就将导致钢卷在开卷机下方堆积。一般处理方式采用人工干预，压下开卷机处一辅助带头穿带的压辊，然后开卷机反转进行倒带处理，由于倒带回开卷机的钢卷带头包裹形状比原来的钢卷板形更差，且容易发生钢卷错层现象，更加难以顺利穿带，在之前的穿带失败的基础上实现自动化控制带头穿带的可能性更小，现场只能人为手动干预实现带头穿带，这就对操作人员的技术水平提出了很高的要求，恢复正常需要处理时间也较长。针对这一现状，技术人员进行了控制方面的改进，主要目的是通过分析和改善影响自动穿带功能的各因素，在自动化控制条件下提高带头穿带的成功率，并通过光栅监测穿带状况，出现异常时自动停止，避免带钢头部在开卷机下方大量堆积时的处理困难现象。优化功能后自动穿带成功率得到了明显的提升，且再未发生带头堆积现象。经过中国专利检索，检索到专利201310317793.5《一种冷轧带钢穿带方法》使用“前后搭接”穿带方法，使冷轧带钢在二十辊轧机穿带过程中，带头不易插入轧机工作辊与中间辊辊缝间或轧机喷油导板下，实现了快速顺利穿带；专利201310402721.0《一种五架冷轧机快速穿带控制方法》，穿带时按下穿带模式按钮，程序自动进入穿带模式；利用入口张力辊将带头引入一机架内并将带头压住，直接使能主传动向前送带，当带钢张力大于设定张力值后，TDC控制器发送控制字，入口张力辊电机抱闸打开，带头被穿至二架轧机，送带停止时入口张力辊电机抱闸合上。将二架轧机辊缝合上，打开一轧机辊缝，使能二架轧机主传动向前送带；还有专利201610598332.3《一种不锈钢冷轧带钢轧机开卷方法》对带钢头部存在镰刀弯的情况，第一道开卷穿带时，应在轧机卷筒钳口夹住料头之前，先夹住立辊；对带钢尾部存在镰刀弯的情况，第一道开卷甩尾时，应在轧机卷筒钳口夹住料尾之后，再打开立辊；对带钢横向厚差超标的情况，即带钢剖面呈楔形；第一道次开卷轧制时，立辊侧压力设定为2-5kN，两侧立辊在运行带钢边部作用下，会发生转动；根据立辊实际受到的侧压力对带钢进行调整。以上3种公开技术中方法讲述的全部是轧机穿带技术，与本技术所要解决的轧机入口开卷穿带问题不同，技术方案也不一样。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法，该技术方案主要解决现有技术自动条件下穿带成功率低，且穿带失败时容易发生大量带头堆积的现象，处理异常时耗时长且存在安全风险等问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：步骤1，控制开卷机开卷流程，设置合适的补偿值；步骤2，通过在矫直机前夹送辊与矫直机间安装两对光栅检测，监测整个穿带过程；步骤3，矫直机穿带速度与插入深度优化；步骤4，优化执行自动步环节，静张力穿带。作为本专利技术的一种改进，所述步骤1，控制开卷机开卷流程，设置合适的补偿值，具体如下，根据来料规格，通过控制开卷机开卷时的开头装置上升高度LH和开卷机反向旋转角度SR以及开卷机带头夹送长度SF来达到合适的补偿值；利用机组PLC控制系统中函数发生器的功能模块模拟出开卷机开卷时开头装置上升高度值LH、开卷机反向旋转角度值SR、开卷机带头夹送长度值SF，三个变量与钢卷外径D0的关系为以下二次函数关系：Yn＝An×D02+Bn×D0+Cn；式中：D0：钢卷外径(mm)Y1，Y2，Y3：开头装置上升高度值LH(mm)，开卷机反向旋转角度值SR(rad)，开卷机带头夹送长度值SF(rad)A1，A2，A3：与LH，SR，SF相对应的二次函数二次方系数值；B1，B2，B3：与LH，SR，SF相对应的二次函数一次方系数值；C1，C2，C3：与LH，SR，SF相对应的二次函数常数系数值；针对不同规格的钢卷外径D0，结合机组开卷时对LH，SR，SF这三个变量的设定值Yn，拟合出与机组要求相适应的二次函数系数An、Bn、Cn，以达到根据带钢规格自动匹配，实现了带钢开卷时的各项参数的最优化；针对夹送带头长度SF，此时在原先SF二次函数的基础上，把夹送带头继续增加长度L转换为统一的开卷机转动弧度值，公式如下：式中：SF’：补偿后的开卷机带头夹送长度(rad)；SF:补偿前的开卷机带头夹送长度(rad)；L：开卷机带头夹送需要增加长度(mm)；由于控制系统中开卷机带头夹送长度SF以开卷机转动弧度rad为设定值单位，当实际生产过程有更进一步具体的要求，如需要夹送带头继续增加长度Lmm时，需要对补偿后的开卷机带头夹送长度SF’进行单位转换，以达到控制系统识别补偿后的目标设定值SF’的目的。最后，实际生产过程有更进一步具体的要求：(1)当带钢钢卷外径>1600mm,夹送带头继续增加长度L设置为86mm；(2)当带钢钢卷外径【1200mm,1600mm),夹送带头继续增加长度L设置为60mm；(3)带钢钢卷外径<1200mm,夹送带头继续增加长度L设置为40mm。作为本专利技术的一种改进，所述步骤2，通过在矫直机前夹送辊与矫直机间安装两对光栅检测，监测整个穿带过程，具体如下，所述步骤2通过在矫直机前夹送辊与矫直机间安装的两对光栅检测，当带钢头部被开头装置夹钳夹送到机组时，必须要使带头遮住光栅信号，否则就判断带头卡在矫直机前的缝中；进一步的，如果出现漏光现象，则判断出现掉带头现象，终止穿带自动步。作为本专利技术的一种改进，所述步骤3，矫直机穿带速度与插入深度优化，具体如下：所述步骤3矫直机由上下3对6辊组成，上面3个辊子由电动机带动千斤顶实现插入量，不同的矫直模式，上面三根辊子存在不同的压下量，通过对插入深度的优化，调整带钢头部板形，在入口开卷时，第一根辊的插入深度对穿带有直接影响，第2根辊的插入深度对带钢表面氧化铁皮有重要影响，第3根辊的插入深度对出矫直机后的头部板形的上翘或是下压有重要影响。通过合理插入保证高效穿带及带钢头部平直度，顺利焊接，所述步骤3矫直机穿带速度在20～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：/n步骤1，控制开卷机开卷流程，设置合适的补偿值；/n步骤2，通过在矫直机前夹送辊与矫直机间安装两对光栅检测，监测整个穿带过程；/n步骤3，矫直机穿带速度与插入深度优化；/n步骤4，优化执行自动步环节，静张力穿带。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
步骤1，控制开卷机开卷流程，设置合适的补偿值；
步骤2，通过在矫直机前夹送辊与矫直机间安装两对光栅检测，监测整个穿带过程；
步骤3，矫直机穿带速度与插入深度优化；
步骤4，优化执行自动步环节，静张力穿带。


2.根据权利要求1所述的实现冷轧带钢头部平稳穿带的控制方法，其特征在于，所述步骤1，控制开卷机开卷流程，设置合适的补偿值，具体如下，
根据来料规格，通过控制开卷机开卷时的开头装置上升高度LH和开卷机反向旋转角度SR以及开卷机带头夹送长度SF来达到合适的补偿值；
利用机组PLC控制系统中函数发生器的功能模块模拟出开卷机开卷时开头装置上升高度值LH、开卷机反向旋转角度值SR、开卷机带头夹送长度值SF，三个变量与钢卷外径D0的关系为以下二次函数关系：
Yn＝An×D02+Bn×D0+Cn；；
式中：
D0：钢卷外径(mm)
Y1，Y2，Y3：开头装置上升高度值LH(mm)，开卷机反向旋转角度值SR(rad)，开卷机带头夹送长度值SF(rad)
A1，A2，A3：与LH，SR，SF相对应的二次函数二次方系数值；
B1，B2，B3：与LH，SR，SF相对应的二次函数一次方系数值；
C1，C2，C3：与LH，SR，SF相对应的二次函数常数系数值；
针对不同规格的钢卷外径D0，结合机组开卷时对LH，SR，SF这三个变量的设定值Yn，拟合出与机组要求相适应的二次函数系数An、Bn、Cn，以达到根据带钢规格自动匹配，实现了带钢开卷时的各项参数的最优化；
针对夹送带头长度SF，此时在原先SF二次函数的基础上，把夹送带头继续增加长度L转换为统一的开卷机转动弧度值，公式如下：



式中：
SF’：补偿后的开卷机带头夹送长度(rad)；
SF:补偿前的开卷机带头夹送长度(rad)；
L：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆玲，王金华，严加根，黄学林，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32