專利名稱：多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法和裝置。
背景技術(shù)：
冷軋?zhí)幚砭€的活套從結(jié)構(gòu)形式上來分，有臥式活套和立式活套之分。在冷軋酸洗、 連軋機(jī)組和一些對(duì)張力精度要求不很高的處理線上通常采用臥式活套。而在對(duì)張力控制要求相對(duì)較高的機(jī)組(如連續(xù)熱鍍鋅、連續(xù)退火機(jī)組等)通常采用立式活套。活套張力的控制方式又分為間接張力和直接張力控制兩種方式，活套張力由基礎(chǔ)自動(dòng)化進(jìn)行控制。在現(xiàn)有技術(shù)中，張力控制的控制對(duì)象主要為臥式活套，張力控制的基本方案如下在正常運(yùn)行時(shí)活套小車始終處于張力控制狀態(tài)，活套小車的張力控制由速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)。張力控制的實(shí)現(xiàn)是通過速度給定值上加上一個(gè)Δν的附加給定量來實(shí)行的。加減速時(shí)的加速度補(bǔ)償控制為了在牽引活套小車的加減速時(shí)保證活套內(nèi)的帶鋼張力不受波動(dòng)，提高張力控制的效果，在活套加減速的同時(shí)引入一個(gè)加速度附加給定值dV/ dt作為電流調(diào)節(jié)器的附加給定值。如果采用立式活套則應(yīng)該考慮活套內(nèi)帶鋼重量的變化對(duì)活套張力的影響。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于活套加減速時(shí)產(chǎn)生的張力波動(dòng)采取了給卷?yè)P(yáng)附加dv/dt的手段。但是對(duì)于立式活套尤其是底輥帶傳動(dòng)的立式活套而言僅僅在卷?yè)P(yáng)上做補(bǔ)償是不夠的。除了在活套加減速時(shí)對(duì)卷?yè)P(yáng)馬達(dá)做補(bǔ)償以外還需要對(duì)活套底輥引起的張力損失做了補(bǔ)償。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，包括 測(cè)量帶鋼的尺寸，包括帶鋼寬度W、帶鋼厚度T和帶鋼密度C ； 測(cè)量活套的參數(shù)，包括滿套高度Sltltl和活套股數(shù)隊(duì)。。p ； 測(cè)量當(dāng)前套量sA。t ；
基于帶鋼的尺寸、活套的參數(shù)和當(dāng)前套量，計(jì)算得到帶鋼重量M ； 測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑D和卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比i ； 基于帶鋼重量和卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩。其中，帶鋼重量M 計(jì)算如下=M = SAct* S100 * Nloop * W * T * C ； \。t為當(dāng)前套量；
S100為滿套高度； Nloop為活套股數(shù)；W為帶鋼寬度； T為帶鋼厚度； C為帶鋼密度。卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩T計(jì)算如下T = 9.8 * M * D / (2*1); D為卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑；
I為卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比。該方法還包括根據(jù)張力的波動(dòng)方向?qū)钐椎纵伡铀俣冗M(jìn)行補(bǔ)償。活套底輥加速度補(bǔ)償計(jì)算如下A，= K * A ； A為補(bǔ)償前的底輥加速度；
A’為補(bǔ)償后的底輥加速度； K為補(bǔ)償參數(shù)。本發(fā)明還提出一種多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置，包括帶鋼測(cè)量傳感器、活套測(cè)量傳感器、當(dāng)前套量傳感器、帶鋼重量計(jì)算裝置、卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器和補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置。帶鋼測(cè)量傳感器測(cè)量帶鋼的尺寸，包括帶鋼寬度W、帶鋼厚度T和帶鋼密度C。活套測(cè)量傳感器測(cè)量活套的參數(shù)，包括滿套高度Sltltl和活套股數(shù)隊(duì)。。p。當(dāng)前套量傳感器測(cè)量當(dāng)前套量^^。帶鋼重量計(jì)算裝置連接到帶鋼測(cè)量傳感器、活套測(cè)量傳感器和當(dāng)前套量傳感器，基于帶鋼的尺寸、活套的參數(shù)和當(dāng)前套量，計(jì)算得到帶鋼重量M。卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑m和卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比i。補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置連接到帶鋼重量計(jì)算裝置和卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器，基于帶鋼重量和卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩。其中，帶鋼重量計(jì)算裝置計(jì)算帶鋼重量M如下M = SAct* S100 * Nloop * W * T * C ； \。t為當(dāng)前套量；
S100為滿套高度； Nloop為活套股數(shù)； W為帶鋼寬度； T為帶鋼厚度； C為帶鋼密度。補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩如下T = 9.8 * M * D / (2*1)； D為卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑；
I為卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比。該多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置還包括活套底輥加速度補(bǔ)償裝置，根據(jù)張力的波動(dòng)方向?qū)钐椎纵伡铀俣冗M(jìn)行補(bǔ)償?；钐椎纵伡铀俣妊a(bǔ)償裝置對(duì)活套底輥的加速度補(bǔ)償如下A’ = K * A ； A為補(bǔ)償前的底輥加速度；
A’為補(bǔ)償后的底輥加速度； K為補(bǔ)償參數(shù)。由于活套在冷軋?zhí)幚砭€上起著至關(guān)重要的作用，尤其對(duì)于連退這樣的大型機(jī)組， 活套張力直接影響到爐內(nèi)的張力，對(duì)產(chǎn)品的性能、表面質(zhì)量等方面有著重要的影響。因此， 應(yīng)用本發(fā)明的多塔式活套的張力穩(wěn)定方法和穩(wěn)定裝置，能夠?qū)τ诙嗨⑹交钐讖膸т撝亓?，卷?yè)P(yáng)附加力矩和底輥加減速等方面形成一套完整的控制方案，保證活套張力穩(wěn)定的同時(shí)盡量減少對(duì)爐內(nèi)張力的影響。
圖1揭示了根據(jù)本發(fā)明的多塔式活套的張力穩(wěn)定方法的流程圖。圖2揭示了根據(jù)本發(fā)明的多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖3揭示了多塔式活套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4揭示了補(bǔ)償參數(shù)K的取值曲線。
具體實(shí)施例方式參考圖1所示，本發(fā)明揭示了一種多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，包括下述的步驟
10.測(cè)量帶鋼的尺寸，包括帶鋼寬度W、帶鋼厚度T和帶鋼密度C。11.測(cè)量活套的參數(shù)，包括滿套高度Sltltl和活套股數(shù)隊(duì)。。p。12.測(cè)量當(dāng)前套量\ct。13.基于帶鋼的尺寸、活套的參數(shù)和當(dāng)前套量，計(jì)算得到帶鋼重量Μ。在一個(gè)實(shí)施例中，帶鋼重量M計(jì)算如下
M = SAct* S100 * Nloop * W * T * C ； 其中，
\。t為當(dāng)前套量； S100為滿套高度； Nloop為活套股數(shù)； W為帶鋼寬度，單位為m; T為帶鋼厚度，單位為m; C為帶鋼密度。圖3進(jìn)一步揭示了多塔式活套的結(jié)構(gòu)示意圖。14.測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑m和卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比i。在一個(gè)實(shí)施例中，卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩T計(jì)算如下
T = 9.8*M*D / (2*1); 其中，
D為卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑； I為卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比。15.基于帶鋼重量和卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩。16.根據(jù)張力的波動(dòng)方向?qū)钐椎纵伡铀俣冗M(jìn)行補(bǔ)償。在一個(gè)實(shí)施例中，活套底輥加速度補(bǔ)償計(jì)算如下A’ = K * A ；
其中，
A為補(bǔ)償前的底輥加速度，單位為m/s2 ；A’為補(bǔ)償后的底輥加速度，單位為m/s2 ； K為補(bǔ)償參數(shù)。圖4揭示了補(bǔ)償參數(shù)K的取值曲線。參考圖2所示，本發(fā)明還揭示了一種多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置，包括帶鋼測(cè)量傳感器20、活套測(cè)量傳感器21、當(dāng)前套量傳感器22、帶鋼重量計(jì)算裝置23、卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器對(duì)、補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置25和活套底輥加速度補(bǔ)償裝置26。帶鋼測(cè)量傳感器20測(cè)量帶鋼的尺寸，包括帶鋼寬度W、帶鋼厚度T和帶鋼密度C?；钐诇y(cè)量傳感器21測(cè)量活套的參數(shù)，包括滿套高度Sltltl和活套股數(shù)隊(duì)。。p。當(dāng)前套量傳感器22測(cè)量當(dāng)前套量\。t。帶鋼重量計(jì)算裝置23連接到帶鋼測(cè)量傳感器20、活套測(cè)量傳感器21和當(dāng)前套量傳感器22，基于帶鋼的尺寸、活套的參數(shù)和當(dāng)前套量，計(jì)算得到帶鋼重量M。圖3進(jìn)一步揭示了多塔式活套的結(jié)構(gòu)示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，帶鋼重量計(jì)算裝置23計(jì)算帶鋼重量M如 T=M = SAct* S100 * Nloop * W * T * C ；
其中，
\。t為當(dāng)前套量； S100為滿套高度； Nloop為活套股數(shù)； W為帶鋼寬度，單位為m; T為帶鋼厚度，單位為m; C為帶鋼密度。卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器M測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑m和卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比i。補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置25連接到帶鋼重量計(jì)算裝置23和卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器M，基于帶鋼重量和卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩。在一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置25 計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩如下
T = 9.8*M*D / (2*1); 其中，
D為卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑； I為卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比?；钐椎纵伡铀俣妊a(bǔ)償裝置沈，連接到補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置25，根據(jù)張力的波動(dòng)方向?qū)钐椎纵伡铀俣冗M(jìn)行補(bǔ)償?；钐椎纵伡铀俣妊a(bǔ)償裝置26對(duì)活套底輥的加速度補(bǔ)償如下
A， = K 氺 A ；
其中，
A為補(bǔ)償前的底輥加速度，單位為m/s2 ； A’為補(bǔ)償后的底輥加速度，單位為m/s2 ； K為補(bǔ)償參數(shù)。圖4揭示了補(bǔ)償參數(shù)K的取值曲線。由于活套在冷軋?zhí)幚砭€上起著至關(guān)重要的作用，尤其對(duì)于連退這樣的大型機(jī)組， 活套張力直接影響到爐內(nèi)的張力，對(duì)產(chǎn)品的性能、表面質(zhì)量等方面有著重要的影響。因此，應(yīng)用本發(fā)明的多塔式活套的張力穩(wěn)定方法和穩(wěn)定裝置，能夠?qū)τ诙嗨⑹交钐讖膸т撝亓?，卷?yè)P(yáng)附加力矩和底輥加減速等方面形成一套完整的控制方案，保證活套張力穩(wěn)定的同時(shí)盡量減少對(duì)爐內(nèi)張力的影響。
權(quán)利要求
1.一種多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，其特征在于，包括 測(cè)量帶鋼的尺寸，包括帶鋼寬度W、帶鋼厚度T和帶鋼密度C ； 測(cè)量活套的參數(shù)，包括滿套高度Sltltl和活套股數(shù)隊(duì)。。p ； 測(cè)量當(dāng)前套量sA。t ；基于帶鋼的尺寸、活套的參數(shù)和當(dāng)前套量，計(jì)算得到帶鋼重量M ； 測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑D和卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比i ； 基于帶鋼重量和卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩。
2.如權(quán)利要求1所述的多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，其特征在于， 帶鋼重量 M 計(jì)算如下M = SAct* S100 * Nloop * W * T * C ；其中，\。t為當(dāng)前套量； S100為滿套高度； Nloop為活套股數(shù)； W為帶鋼寬度； T為帶鋼厚度； C為帶鋼密度。
3.如權(quán)利要求1所述的多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，其特征在于， 卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩τ計(jì)算如下τ = 9. 8 * M * D / (2*1);其中，D為卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑； I為卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比。
4.如權(quán)利要求1所述的多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，其特征在于，還包括 根據(jù)張力的波動(dòng)方向?qū)钐椎纵伡铀俣冗M(jìn)行補(bǔ)償。
5.如權(quán)利要求4所述的多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，其特征在于， 活套底輥加速度補(bǔ)償計(jì)算如下A’ = K * A ；其中，A為補(bǔ)償前的底輥加速度； A’為補(bǔ)償后的底輥加速度； K為補(bǔ)償參數(shù)。
6.一種多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置，其特征在于，包括帶鋼測(cè)量傳感器，測(cè)量帶鋼的尺寸，包括帶鋼寬度W、帶鋼厚度T和帶鋼密度C ； 活套測(cè)量傳感器，測(cè)量活套的參數(shù)，包括滿套高度Sltltl和活套股數(shù)隊(duì)。。p ； 當(dāng)前套量傳感器，測(cè)量當(dāng)前套量sA。t ；帶鋼重量計(jì)算裝置，連接到所述帶鋼測(cè)量傳感器、活套測(cè)量傳感器和當(dāng)前套量傳感器， 基于帶鋼的尺寸、活套的參數(shù)和當(dāng)前套量，計(jì)算得到帶鋼重量M ；卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器，測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑m和卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比i ；補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置，連接到所述帶鋼重量計(jì)算裝置和卷?yè)P(yáng)機(jī)測(cè)量傳感器，基于帶鋼重量和卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩。
7.如權(quán)利要求6所述的多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置，其特征在于，帶鋼重量計(jì)算裝置計(jì)算帶鋼重量M如下M = SAct* S100 * Nloop * W * T * C ； 其中，\。t為當(dāng)前套量； Sltltl為滿套高度； Nloop為活套股數(shù)； W為帶鋼寬度； T為帶鋼厚度； C為帶鋼密度。
8.如權(quán)利要求6所述的多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置，其特征在于，補(bǔ)償力矩計(jì)算裝置計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩如下T = 9. 8 * M * D / (2*1)； 其中，D為卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑； I為卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比。
9.如權(quán)利要求1所述的多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置，其特征在于，還包括 活套底輥加速度補(bǔ)償裝置，根據(jù)張力的波動(dòng)方向?qū)钐椎纵伡铀俣冗M(jìn)行補(bǔ)償。
10.如權(quán)利要求9所述的多塔式活套的張力穩(wěn)定裝置，其特征在于， 活套底輥加速度補(bǔ)償裝置對(duì)活套底輥的加速度補(bǔ)償如下A’ = K * A ； 其中，A為補(bǔ)償前的底輥加速度； A’為補(bǔ)償后的底輥加速度； K為補(bǔ)償參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種多塔式立式活套的張力穩(wěn)定方法，包括測(cè)量帶鋼的尺寸，包括帶鋼寬度W、帶鋼厚度T和帶鋼密度C；測(cè)量活套的參數(shù)，包括滿套高度S100和活套股數(shù)NLoop；測(cè)量當(dāng)前套量SAct；基于帶鋼的尺寸、活套的參數(shù)和當(dāng)前套量，計(jì)算得到帶鋼重量M；測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷筒直徑D和卷?yè)P(yáng)機(jī)的馬達(dá)齒輪比i；基于帶鋼重量和卷?yè)P(yáng)機(jī)的參數(shù)，計(jì)算卷?yè)P(yáng)機(jī)的補(bǔ)償力矩。本發(fā)明還揭示了一種多塔式立式活套的張力穩(wěn)定裝置。
文檔編號(hào)B21B37/50GK102485365SQ20101056842
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者厲筱玲, 張亞林, 彭俊, 徐文超, 施漢杰, 鄒玉賢, 陳杰, 黃才銓 申請(qǐng)人:上海寶信軟件股份有限公司, 寶山鋼鐵股份有限公司