【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气垫炉工艺段张力控制方法及其配套设备，特别涉及一种气垫炉工艺段张力控制设备。本专利技术还涉及一种应用了该气垫炉工艺段张力控制设备的气垫炉工艺段张力控制方法。
技术介绍
1、气垫炉的全称为气垫式连续热处理炉，其为金属压延厂实际生产中一种极为常见的金属加工炉设备。气垫炉的实际运行过程中，针对其所加工的金属带材的张力控制决定着最终的工艺处理效果和产品质量。
2、现有的气垫炉工艺段的带材张力控制方式通常为间接控制方式。即，通过预设的张应力数值，再结合带材宽度、厚度等数据，计算出炉内目标张力，再将目标张力根据力矩比例分配给各张力辊组电机的设定力矩，该设定力矩还需再加上张紧机组的摩擦力损失补偿力矩、加减速时的惯量补偿力矩等，再利用变频器对张紧机组的力矩限制，以达到对带材的张应力控制的目的。
3、然而，由于现有技术中对于张紧机组的摩擦力损失补偿力矩、加减速时的惯量补偿力矩都是粗略的补偿数据，往往不能达到精确的补偿效果，且现有的张力间接控制方式在较小张力控制的工况要求时，由于张力控制的目标值较小，张力容易出现大幅震荡，甚至会因调控张力过大而致使带材在气垫炉内被拉窄导致废卷。这不仅影响了气垫炉对带材的加工处理效果，也给相应的产品质量造成不利影响。
4、因此，如何优化气垫炉工艺段处带材张力的控制精度，以满足张力较小的工况下的张力控制需求是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种气垫炉工艺段张力控制设备，该
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种气垫炉工艺段张力控制设备，包括沿带材输送方向顺次布置于气垫炉的炉体上游的张紧机辊组、检测机构和炉前托辊，所述张紧机辊组和所述炉前托辊均与带材辊绕配合；
3、还包括与所述张紧机辊组和所述检测机构分别通信连接的控制系统，所述控制系统能够根据所述检测机构反馈的带材张紧程度参数来控制所述张紧机辊组的转速；
4、所述检测机构包括第一检测装置和第二检测装置，若带材厚度小于设定厚度，则由所述第一检测装置检测得到带材的张紧程度参数；若带材厚度大于设定厚度，则由所述第二检测装置检测得到带材的张紧程度参数。
5、优选地，所述第一检测装置为沿带材输送方向布置于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的垂度检测装置，所述垂度检测装置对位布置于位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的带材中点的上方，且所述垂度检测装置与带材间隙配合；
6、所述第一检测装置检测得到的带材的张紧程度参数为位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的带材沿竖直方向的下垂距离。
7、优选地，所述垂度检测装置为超声波测距仪。
8、优选地，所述第二检测装置包括沿带材输送方向布置于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的下测张辊以及与所述下测张辊配合的张力计和升降机构，所述下测张辊对位布置于位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊间的带材中点的下方；
9、所述第二检测装置还包括沿带材输送方向顺次布置于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的两个上测张辊，所述上测张辊位于带材的上方，且两所述上测张辊之间形成与所述下测张辊沿竖直方向对位配合的测张间隙，所述下测张辊能够在升降机构的带动下竖直举升并对位穿入所述测张间隙中，以将带材自下而上顶入测张间隙内并张紧；
10、所述第二检测装置检测得到的带材的张紧程度参数为所述张力计的测量值。
11、优选地，所述张力计为压磁式测力传感器。
12、优选地，所述升降机构为涡轮蜗杆机构。
13、优选地，所述第一检测装置沿竖直方向布置于所述测张间隙的上方。
14、优选地，所述控制系统包括相互通信连接的人机交互模块、plc控制器以及驱动系统；
15、所述plc控制器包括与所述人机交互模块及所述驱动系统分别配合的pid调节器；
16、所述驱动系统包括驱动所述张紧机辊组运行的电机以及控制所述电机转速的驱动变频器。
17、本专利技术还提供一种气垫炉工艺段张力控制方法，采用了如上文所述的气垫炉工艺段张力控制设备，包括步骤：
18、参数检测，由检测机构对位于张紧机辊组与炉前托辊之间的带材进行检测，得到带材的张紧程度参数，并将该张紧程度参数传输反馈至控制系统，其中，若带材厚度小于设定厚度，则由所述第一检测装置检测得到带材的张紧程度参数；若带材厚度大于设定厚度，则由所述第二检测装置检测得到带材的张紧程度参数；
19、数据处理，控制系统根据接收到的张紧程度参数计算出设备当前所处理的带材的张紧力实际值，并将该张紧力实际值与设备预设的炉内张紧力目标值对比；
20、补偿调整，控制系统根据张紧力实际值与炉内张紧力目标值对比结果，调整张紧机辊组的转速，以此实现对带材张紧力的调整，直至将带材张紧力实际值调整至与炉内张紧力目标值相等.
21、优选地，所述参数检测步骤中，若由第一检测装置检测并反馈带材的张紧程度参数，则该张紧程度参数为位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的带材沿竖直方向的下垂距离；若由第二检测装置检测并反馈带材的张紧程度参数，则该张紧程度参数为所述张力计的测量值。
22、相对上述
技术介绍
，本专利技术所提供的气垫炉工艺段张力控制设备，其工作运行过程中，根据带材的厚度和密度等参数，对应选择利用第一检测装置还是第二检测装置对带材的张紧程度参数进行检测，以期通过该张紧程度参数的测定来反映当前带材的张紧状态，并由检测机构将测得的张紧程度参数传输反馈至控制系统，控制系统据此计算出设备当前所处理的带材的张紧力实际值，并将该计算得到的张紧力实际值，并将该张紧力实际值与设备预设的炉内张紧力目标值对比，之后，控制系统根据该张紧力实际值与炉内张紧力目标值对比结果，调整张紧机辊组的转速，以此实现对带材张紧力的调整，直至将带材张紧力实际值调整至与炉内张紧力目标值相等。所述气垫炉工艺段张力控制设备通过检测机构对带材张紧程度参数的精准检测，配合控制系统对该张紧程度参数的计算分析，据此依靠对张紧机辊组转速的调整，实现对带材张紧力的联动调节，由此保证带材张紧力与气垫炉炉内张紧力的需求值相匹配，从而保证了气垫炉对带材的工艺处理效果，提高了带材加工产品质量，且整个检测、分析及调控过程能够随着设备运行而实时处理，无需停炉也无需在设备运行前即依据预设的张紧力数值进行粗略的匹配调整，实现了气垫炉工艺段带材张力的实时在线调控，并能够针对不同材质特性的带材材料，选用第一检测装置或第二检测装置来针对性地进行带材张紧程度参数的测定，提高了带材张紧力检测精度和调整精度，由此满足了小张力材料带材相应的工况需求，避免了因针对小张力带材的张力检测及调整精度不高导致的张力大幅震荡甚至废卷等现象，提高了气垫炉对不同材质的带材的工况适应能力和处本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，包括沿带材输送方向顺次布置于气垫炉的炉体上游的张紧机辊组、检测机构和炉前托辊，所述张紧机辊组和所述炉前托辊均与带材辊绕配合；
2.如权利要求1所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述第一检测装置为沿带材输送方向布置于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的垂度检测装置，所述垂度检测装置对位布置于位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的带材中点的上方，且所述垂度检测装置与带材间隙配合；
3.如权利要求2所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述垂度检测装置为超声波测距仪。
4.如权利要求1所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述第二检测装置包括沿带材输送方向布置于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的下测张辊以及与所述下测张辊配合的张力计和升降机构，所述下测张辊对位布置于位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊间的带材中点的下方；
5.如权利要求4所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述张力计为压磁式测力传感器。
6.如权利要求4所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征
7.如权利要求4所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述第一检测装置沿竖直方向布置于所述测张间隙的上方。
8.如权利要求1所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述控制系统包括相互通信连接的人机交互模块、PLC控制器以及驱动系统；
9.一种气垫炉工艺段张力控制方法，采用了如权利要求1至8中任一项所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，包括步骤：
10.如权利要求9所述的气垫炉工艺段张力控制方法，其特征在于，所述参数检测步骤中，若由第一检测装置检测并反馈带材的张紧程度参数，则该张紧程度参数为位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的带材沿竖直方向的下垂距离；若由第二检测装置检测并反馈带材的张紧程度参数，则该张紧程度参数为所述张力计的测量值。
...【技术特征摘要】
1.一种气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，包括沿带材输送方向顺次布置于气垫炉的炉体上游的张紧机辊组、检测机构和炉前托辊，所述张紧机辊组和所述炉前托辊均与带材辊绕配合；
2.如权利要求1所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述第一检测装置为沿带材输送方向布置于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的垂度检测装置，所述垂度检测装置对位布置于位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的带材中点的上方，且所述垂度检测装置与带材间隙配合；
3.如权利要求2所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述垂度检测装置为超声波测距仪。
4.如权利要求1所述的气垫炉工艺段张力控制设备，其特征在于，所述第二检测装置包括沿带材输送方向布置于所述张紧机辊组与所述炉前托辊之间的下测张辊以及与所述下测张辊配合的张力计和升降机构，所述下测张辊对位布置于位于所述张紧机辊组与所述炉前托辊间的带材中点的下方；
5.如权利要求4所述的气垫炉工艺段...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒙超，周勇，山丹，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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