一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统，主要包括信号检测装置、可编程序逻辑控制器ＰＬＣ、控制执行机构；由轧制力传感器检测的双侧轧制力在ＰＬＣ中进行比较得到偏差信号，经信号滤波处理单元处理后，与前机架抛钢时本机架所保持的轧制力偏差值作差，再通过调节启动门槛值的判断单元与动作方向的判断单元进行启动门槛值的判断与动作方向的判断，当差值达到了门槛值，则动作方向也根据差值的正负被判断出来，并且在满足连锁的情况下，在连锁与保护单元的辊缝水平调整限幅值范围内通过ＵＰ或ＤＯＷＮ端子输出辊缝水平调节信号，控制执行机构调节辊缝水平。本发明专利技术提高了轧机系统在带钢尾部的适应能力，减少带钢运行故障，提高带钢轧制过程的稳定性，解决了人工手动调整不及时的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金电气自动化控制
，尤其是一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统。
技术介绍
热轧带钢轧制过程稳定性的高低直接影响到带钢产品的质量，在生产过程中热轧 带钢端部的月牙弯缺陷、带钢的跑偏、带钢端部与导板装置的碰撞等造成的带钢运行故障， 导致生产过程的中断是产生带钢轧制过程稳定性低的重要原因，其最终现象就是带钢尾部 的飞飘，俗称甩尾。热连轧机带钢甩尾是一种生产不正常现象， 一般多发生于薄规格、硬 材质、宽轧件以及硅钢生产中，当生产中出现甩尾现象，尤其是连续出现，造成带钢尾部折 压和尾部破碎，给生产上造成的危害很大，折叠破碎的尾部很容易划伤辊面，造成产品的辊 印缺陷，这样在轧制中途要换辊；破碎残片如与轧件接触，又往往造成轧件表面刮伤或轧废 堆钢；破碎残片带入巻取机内，轻者要影响巻取机的正常工作，重者会损坏巻取机。 通过分析甩尾带钢和轧制该块钢前后正常带钢的PDA(实时数据采集系统)数据 发现，发生甩尾带钢在尾部轧制力偏差较正常带钢偏大，特别是精轧F7，并且发现带钢穿带 时从精轧Fl开始就有跑偏趋势(如图l所示)。当甩尾发生时，每个机架在带钢尾部的轧 制力偏差将会明显增加，通常操作人员遇到这种情况大多会调整相应机架的水平，去压轧 制力增加的一侧，防止带钢尾部跑偏甩尾。当然由于轧制速度较快，加之机架数量较多，操 作人员无法照顾到所有机架。这样就无法按操作人员的想法避免甩尾的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统，按照本机架的轧 制力偏差变化的情况来自动调整本机架的辊缝水平值，控制带钢尾部跑偏，减少带钢的运 行故障，提高带钢轧制过程的稳定性，解决人工手动调整不及时的问题。 本专利技术的目的是这样实现的，一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统，其特征在 于主要包括信号检测装置、可编程序逻辑控制器PLC、控制执行机构；由轧制力传感器检测 的双侧轧制力在PLC中进行比较得到偏差信号，经过信号滤波处理单元处理后，与前机架 抛钢时本机架所保持的轧制力偏差值作差，再通过调节启动门槛值的判断单元与动作方向 的判断单元进行启动门槛值的判断与动作方向的判断，如果差值达到了门槛值，则动作方 向也根据差值的正负被判断出来，并且在满足连锁的情况下，在连锁与保护单元的辊缝水 平调整限幅值范围内通过UP或DOWN端子输出辊缝水平调节信号，控制执行机构调节辊缝 水平。 本专利技术根据轧制力偏差变化率的大小确定连锁与保护单元的辊缝水平调整限幅 值，辊缝水平调整限幅值包括两部分，一是尾部投入调整时的限幅值为0. 1 0. 5mm，二是 中间投入调整时的限幅值为0. 05 0. lmm。尾部投入功能(TEBH——TAIL END BEELINE HOLD尾部直线保持)，其基本设计为按照本机架的轧制力偏差变化的情况来自动强力调整本机架的辊缝水平值，特点是调整量 相对较大(在TEBH尾部投入功能被选择时，通过改变调整范围的限幅值来实现有足够大的 调整量)，目的主要是控制甩尾的发生。 中间投入功能，其基本设计为按照本机架的轧制力偏差变化的情况来自动轻微调 整本机架的辊缝水平值；另外还根据精轧出口的中心线检测数据来进行辊缝水平控制，特 点是调整量相对较小(通过改变调整范围的限幅值来实现有足够小的调整量)，目的主要 是控制轧制中心线的稳定性，改善巻取机的塔形问题。 本专利技术根据带钢尾部在轧机内轧制力偏差的变化趋势，去压轧制力增加的一侧， 来自动调整相应机架的辊缝水平值，大大的降低了甩尾的发生率，即使在不发生甩尾的情 况下，使用该系统也会大大改善带钢尾部的跑偏量，提高了轧机系统在带钢尾部的适应能 力，减少带钢的运行故障，提高带钢轧制过程的稳定性，解决人工手动调整不及时的问题。附图说明 图1为精轧机各个架机在F6/F7发生甩尾时轧制力偏差的变化趋势； 图2为本专利技术系统硬件部分结构图； 图3为本专利技术系统程序原理框图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。 如图2、图3所示，本专利技术可采用独立于原轧机控制系统之外的外挂式设计，仅需 从原轧机系统中取用少量的检测信号a，应用先进的PLC控制平台b，方式间接但较可靠，成 本适中，安装调试容易、方便，工作可靠，功能易于扩展。 从图2中可以看出PLC控制平台b只取了原轧机系统每架轧机的双侧轧制力信号 Fn RF、双侧辊缝信号Fn GAP及精轧机出口的中心线偏差信号FMDEL CL DIF，还有少量的位 信号，其中包括尾部直线保持功能投入选择TEBHON、尾部直线保持功能中间投入选择TEBH MID ON、精轧咬钢信号F匪-IN、第N-l机架的咬钢信号Fn-1M-IN、第N机架的咬钢信号Fn M-IN、操作员手动介入信号MAN ON，经过PLC控制平台b的控制且通过PLC控制平台b将轧 机的辊缝水平调整指令送到原有的轧钢机压下主控系统c中，来实现对轧机辊缝水平的控 制。 图3为本专利技术系统程序原理框图，包括时序控制单元1、调节启动门槛值的判断单 元2、动作方向的判断单元3、轧制力偏差趋势收敛停止调节的判断单元4、抛钢后轧机水平 值恢复穿带值的指令单元5、系统的连锁与保护单元6、信号滤波处理单元7。 时序控制单元1的功能是使TEBH功能能够按照一定的逻辑顺序自动投入与断开， 当Fn机架的TEBH尾部投入及TEBH中间投入功能被选择时(图3中TEBH ON和TEBH MID 0N位信号都为1)，根据程序所编制的时序控制单元1的时序，先是在精轧机穿带结束 (图3中FM M-IN位信号为1，表示精轧所有机架的M-IN位信号全部为1)延时后(图 3中FM M-IN位信号后面的TD)投入TEBH中间投入功能，TEBH中间投入功能开始调节，按 照轧制力偏差变化的情况来自动调整本机架的辊缝水平值；但调整量相对较小，主要是控 制轧制中心线的稳定性。当相应机架TEBH尾部投入功能投入时(图3中Fn-IM-IN位信号为0经取非后为1)，程序自动切换本机架的TEBH功能，使相应机架TEBH尾部投入功 能投入，也是按照轧制力偏差变化的情况来自动调整轧机的水平值，调整量相对较大，主要 是防止甩尾的发生。直到本机架抛钢时(图3中Fn M-IN位信号为O)，功能被程序自动 切掉。根据时序控制单元1的时序，操作人员对辊缝进行手动干预时(图3中MAN ON位信 号为1时)TEBH功能也会被程序自动切掉。 调节启动门槛值的判断单元2的功能是进行调节启动门槛值的判断，由轧制力传 感器检测的轧制力在PLC中进行比较得到偏差信号(图3中Fn RFDIF(WS-DS)信号)，经过 信号滤波处理单元7处理后，与前机架抛钢时所保持的轧制力偏差值作差，如果差值达到 了门槛值，在联锁条件都满足的情况下，通过图3中的UP或DOWN端子输出辊缝水平调节信 号。图3中的UP与DOWN端子在调节过程中是为互锁的，防止两端子在调节的过程中同时 为'T。 动作方向的判断单元3的功能是判断TEBH功能应该调节辊缝的方向，根据图3中 Fn RF DIF(WS-DS)信号的正负(正为DOWN、负为UP)通过比较器被判断出来。 轧制力偏差趋势收敛停止调节的判断单元4的功能是在固定的单位时间内，利用 前一振荡周期的轧制力偏差值(图3中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统，其特征在于主要包括信号检测装置、可编程序逻辑控制器ＰＬＣ、控制执行机构；由轧制力传感器检测的双侧轧制力在ＰＬＣ中进行比较得到偏差信号，经过信号滤波处理单元（７）处理后，与前机架抛钢时本机架所保持的轧制力偏差值作差，再通过调节启动门槛值的判断单元（２）与动作方向的判断单元（３）进行启动门槛值的判断与动作方向的判断，当差值达到了门槛值，则动作方向也根据差值的正负被判断出来，并且在满足连锁的情况下，在连锁与保护单元（６）的辊缝水平调整限幅值范围内通过ＵＰ或ＤＯＷＮ端子输出辊缝水平调节信号，控制执行机构调节辊缝水平。

【技术特征摘要】
一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统，其特征在于主要包括信号检测装置、可编程序逻辑控制器PLC、控制执行机构；由轧制力传感器检测的双侧轧制力在PLC中进行比较得到偏差信号，经过信号滤波处理单元(7)处理后，与前机架抛钢时本机架所保持的轧制力偏差值作差，再通过调节启动门槛值的判断单元(2)与动作方向的判断单元(3)进行启动门槛值的判断与动作方向的判断，当差值达到了门槛值，则动作方向也根据差值的正负被判断出来，并且在满足连锁的情况下，在连锁与保护单元(6)的辊缝水平调整限幅值范围内通过UP或DOWN端子输出辊缝水平调节信号，控制执行机构调节辊缝水平。2. 根据权利要求1所述的一种热连轧薄带钢防甩尾自动控制系统，其特征在于根据轧 制力偏差...

【专利技术属性】
技术研发人员：王葛，杨明凯，周新亮，宛春辉，王健，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]