一種跳動(dòng)輥張力控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種跳動(dòng)輥張力控制方法，包括步驟：根據(jù)期望的帶鋼張力，設(shè)定跳動(dòng)輥的位置控制氣缸的壓力；通過閉環(huán)PI控制來控制疊加到張力輥和入口密封輥上的張力附加速度，從而控制帶鋼的張力，其中，所述閉環(huán)PI控制的輸入為跳動(dòng)輥的位置偏差，所述閉環(huán)PI控制的輸出為所述張力附加速度。本發(fā)明通過對(duì)跳動(dòng)輥位置的控制，達(dá)到立式光亮退火爐小張力控制的目的，并通過對(duì)控制過程的優(yōu)化，保持立式光亮退火爐張力在機(jī)組升降速過程中的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種跳動(dòng)輥張力控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金自動(dòng)化領(lǐng)域，具體地，涉及一種跳動(dòng)輥張力控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]張力輥組一般由入口和出口呈S形分布的張力輥組成，作用是使帶材產(chǎn)生一定的張力，后張力輥組的線速度高于前張力輥組，帶鋼的張力是由線速度差產(chǎn)生的。入口張力輥的作用是提高入口段張力，使帶鋼達(dá)到拉伸所需的拉伸力，出口張力輥的作用是使帶鋼張力降低到輸出值。
[0003]經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行檢索，檢索到如下公開文獻(xiàn):
[0004]公開文獻(xiàn)1(申請(qǐng)?zhí)枮?00920216578.5、名稱為跳動(dòng)輥張力控制裝置的中國實(shí)用新型專利)公開了一種跳動(dòng)輥張力控制裝置，包括張緊輥輪，所述張緊輥輪的輪軸安裝在一個(gè)氣缸或液壓缸的活塞桿上，氣缸或液壓缸的缸體豎向固定在生產(chǎn)線上，還包括氣泵或液壓站通過上管路和下管路向氣缸或液壓缸缸體內(nèi)的活塞上、下兩側(cè)的腔體通入壓縮空氣或液壓油，一個(gè)控制器控制所述上管路和下管路上的壓力控制閥，通過調(diào)節(jié)壓力控制閥控制活塞上、下兩側(cè)腔體內(nèi)空氣或液壓油的壓強(qiáng)差，使其對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力差滿足鋼帶的張力要求。這種跳動(dòng)輥張力控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)方便、無級(jí)地調(diào)節(jié)跳動(dòng)輥對(duì)不銹鋼帶產(chǎn)生的張力，使用方便且精度高。
[0005]公開文獻(xiàn)2 (申請(qǐng)?zhí)枮?01020268425.8，名稱為跳動(dòng)輥張力控制裝置的中國實(shí)用新型專利)公開了一種跳動(dòng)輥張力控制裝置，浮動(dòng)彈跳輥的輪軸兩端分別安裝在伺服氣缸的活塞桿上，伺服氣缸的缸體豎直固定在跳動(dòng)輥的支架上，伺服氣缸的活塞上腔氣路依次安裝了第一氣控調(diào)壓閥、第一電磁換向閥、第一電控調(diào)壓閥，第一電控調(diào)壓閥與第一張力控制器電氣連接；伺服氣缸的活塞下腔氣路依次安裝了第二氣控調(diào)壓閥、第二電磁換向閥、第二電控調(diào)壓閥，第二電控調(diào)壓閥與第二張力控制器電氣連接；浮動(dòng)彈跳輥的傳動(dòng)端安設(shè)一位移傳感器，用于檢測(cè)所述浮動(dòng)彈跳輥的位置，并且將檢測(cè)到的位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳遞給退火爐入口側(cè)的電機(jī)。本實(shí)用新型有利于減少生產(chǎn)斷帶事故，提高成材率，減少能耗，同時(shí)也提高了生產(chǎn)作業(yè)率，有效地保護(hù)了退火爐，延長(zhǎng)爐子的使用壽命。
[0006]公開文獻(xiàn)I和公開文獻(xiàn)2公開的技術(shù)方案主要是如何設(shè)計(jì)出一套跳動(dòng)輥位置控制的機(jī)械控制裝置，但并沒有闡述如何通過控制跳動(dòng)輥的位置，來控制爐內(nèi)張力。因此有必要開發(fā)一種如何利用跳動(dòng)輥的位置控制實(shí)現(xiàn)帶鋼張力控制的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能夠利用跳動(dòng)輥的位置控制實(shí)現(xiàn)帶鋼張力控制的跳動(dòng)輥張力控制方法。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種跳動(dòng)輥張力控制方法，包括步驟:根據(jù)期望的帶鋼張力，設(shè)定跳動(dòng)輥的位置控制氣缸的壓力；通過閉環(huán)PI控制來控制疊加到張力輥和入口密封輥上的張力附加速度，從而控制帶鋼的張力，其中，所述閉環(huán)PI控制的輸入為跳動(dòng)輥的位置偏差，所述閉環(huán)PI控制的輸出為所述張力附加速度。
[0009]優(yōu)選地，所述張力附加速度乘以一定系數(shù)后被疊加到所述入口密封輥上。
[0010]優(yōu)選地，所述張力附加速度乘以系數(shù)1-κ后被疊加到所述入口密封輥上，其中，所述系數(shù)中K的取值范圍為-1〈κ〈1，且K的符號(hào)和附加速度的方向相反。
[0011]優(yōu)選地，對(duì)所述張力輥的主令速度疊加所述張力附加速度。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過對(duì)跳動(dòng)輥位置的控制，達(dá)到立式光亮退火爐小張力控制的目的，并通過對(duì)控制過程的優(yōu)化，保持立式光亮退火爐張力在機(jī)組升降速過程中的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明已經(jīng)實(shí)際測(cè)試，在使用本發(fā)明優(yōu)化的控制技術(shù)后，光亮爐張力穩(wěn)定，并滿足工藝控制要求，機(jī)組升降速過程中的帶鋼張力波動(dòng)明顯減小，跳動(dòng)輥前的堆鋼現(xiàn)象基本杜絕。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0014]圖1為張力輥和入口密封輥的控制原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]本發(fā)明采用了優(yōu)化控制技術(shù)，可以有效控制立式退火爐內(nèi)帶鋼小張力，并基本杜絕了跳動(dòng)輥前堆鋼的現(xiàn)象，對(duì)于所有使用跳動(dòng)輥的立式退火爐的帶鋼小張力控制都可借鑒使用。具體地，根據(jù)本發(fā)明提供的跳動(dòng)輥張力控制方法，包括步驟:根據(jù)期望的帶鋼張力，設(shè)定跳動(dòng)輥的位置控制氣缸的壓力；通過閉環(huán)PI控制來控制疊加到張力輥和入口密封輥上的張力附加速度，從而控制帶鋼的張力，其中，所述閉環(huán)PI控制的輸入為跳動(dòng)輥的位置偏差，所述閉環(huán)PI控制的輸出為所述張力附加速度。所述張力附加速度乘以系數(shù)1-K后被疊加到所述入口密封輥上，其中，所述系數(shù)中K的取值范圍為-1〈κ〈1，且K的符號(hào)和附加速度的方向相反。所述張力附加速度乘以一定系數(shù)后被疊加到所述入口密封輥上。
[0017]更為具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不銹鋼立式光亮退火爐中，爐內(nèi)張力一般由附加張力和帶鋼自重產(chǎn)生張力，爐內(nèi)張力越大，板型越不好控制，因此，一般附加張力越小越好。為了達(dá)到光亮爐內(nèi)帶鋼附加小張力的控制，一般在立式光亮退火爐的爐頂輥和入口密封輥間配有跳動(dòng)輥，跳動(dòng)輥的位置可以通過帶比例閥控制的低摩擦氣缸進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)在跳動(dòng)輥上還安裝有位置傳感器。當(dāng)跳動(dòng)輥位置控制氣缸的壓力和帶鋼實(shí)際張力平衡時(shí)，跳動(dòng)輥便會(huì)穩(wěn)定在某一位置。當(dāng)立式光亮退火爐的帶鋼張力產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，跳動(dòng)輥的位置會(huì)隨之產(chǎn)生改變。因此，要控制退火爐內(nèi)帶鋼張力，只需要預(yù)先設(shè)定氣缸的壓力，然后控制跳動(dòng)輥的位置即可。
[0018]進(jìn)一步地，跳動(dòng)輥的位置控制采用閉環(huán)PI控制方式，輸入為跳動(dòng)輥位置偏差，輸出為張力附加速度(該附加速度被疊加于張力輥之上)。當(dāng)帶鋼張力偏小時(shí)，跳動(dòng)輥位置在氣缸推動(dòng)下下降，此時(shí)張力輥被疊加負(fù)向的附加速度，帶鋼張力變大，跳動(dòng)輥上升到正常位置；當(dāng)帶鋼張力偏大時(shí)，跳動(dòng)輥位置在帶鋼張力作用下上升，此時(shí)張力輥被疊加正向的附加速度，帶鋼張力變小，跳動(dòng)輥下降到正常位置。
[0019]更進(jìn)一步地，由于立式光亮爐內(nèi)帶鋼張力比較小，而張力輥和跳動(dòng)輥間距離相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)他們之間還隔著入口密封輥，因此，跳動(dòng)輥的位置對(duì)于入口密封輥的速度變化相比張力輥速度變化而言更加敏感。因此，當(dāng)機(jī)組加減速造成帶鋼張力波動(dòng)時(shí)，由于張力輥對(duì)跳動(dòng)輥的位置控制存在滯后性(相對(duì)入口密封輥而言)，往往容易造成張力輥和密封輥間產(chǎn)生堆鋼現(xiàn)象?；诖耍斜匾獙⒚芊廨佁幍母郊铀俣瘸松弦粋€(gè)系數(shù)(例如系數(shù)為1-K ;其中-1〈κ〈1，K的符號(hào)和附加速度的方向相反)。
[0020]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種跳動(dòng)輥張力控制方法，其特征在于，包括步驟:根據(jù)期望的帶鋼張力，設(shè)定跳動(dòng)輥的位置控制氣缸的壓力；通過閉環(huán)PI控制來控制疊加到張力輥和入口密封輥上的張力附加速度，從而控制帶鋼的張力，其中，所述閉環(huán)PI控制的輸入為跳動(dòng)輥的位置偏差，所述閉環(huán)PI控制的輸出為所述張力附加速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跳動(dòng)輥張力控制方法，其特征在于，所述張力附加速度乘以一定系數(shù)后被疊加到所述入口密封輥上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跳動(dòng)輥張力控制方法，其特征在于，所述張力附加速度乘以系數(shù)1-K后被疊加到所述入口密封輥上，其中，所述系數(shù)中K的取值范圍為-1〈κ〈1，且K的符號(hào)和附加速度的方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跳動(dòng)輥張力控制方法，其特征在于，對(duì)所述張力輥的主令速度疊加所述張力附加速度。
【文檔編號(hào)】B65H23/26GK103910222SQ201310005290
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月7日
【發(fā)明者】熊峰 申請(qǐng)人:上海寶信軟件股份有限公司