專利名稱：精軋機活套控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自動控制技術，特別涉及對精軋機活套進行控制的技術。
背景技術：
精軋機活套位于兩臺精軋機之間，用于吸收主傳動系統(tǒng)因咬鋼動態(tài)速降而形成的帶鋼套量，并維持軋制過程中精軋機間的正常套量，維持作用在帶鋼上的微張力?，F(xiàn)有的精軋機活套控制如圖1與圖2所示，在張力給定基準與電壓給定基準之間由切換指令進行切換，其缺點是，切換為有觸點切換，不易實現(xiàn)軟接觸和軟著陸控制，活套落套時，對活套底座的沖擊比較大，影響了活套機械設備的壽命，縮短了機械設備的檢修周期，增加了檢修費用；在活套起套時，由于活套沒有軟接觸功能，對帶鋼的沖擊比較大，作用在帶鋼上的張力波動較大，影響了成品厚度控制精度。本發(fā)明所述的“張力環(huán)”、“電壓環(huán)”、“速度環(huán)”等，在《帶鋼熱連軋計算機控制》(機械工業(yè)出版社，1997年4月第一版)中有詳細描述。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種精軋機活套控制方法及系統(tǒng)，以使活套實現(xiàn)軟接觸和軟著陸控制。
本發(fā)明解決所述技術問題的技術方案是，提供一種精軋機活套控制方法，包括張力環(huán)與電壓環(huán)控制，以張力信號作為電壓信號的外限幅，然后對限幅后的信號進行電流調(diào)節(jié)，用以控制活套電機。
所述張力信號為張力給定基準信號，所述電壓信號為電壓給定基準信號。采用了兩套參數(shù)，對應于起套和落套控制。
本發(fā)明還提供一種精軋機活套控制系統(tǒng)，包括控制臺、可編程控制器、活套傳動系統(tǒng)、活套電機、過程計算機、可編程計算機、活套角度反饋電路、精軋機主傳動電路和主傳動電機，所述活套傳動系統(tǒng)包含限幅調(diào)節(jié)器，過程計算機與可編程控制器連接，控制臺與可編程控制器連接，可編程控制器發(fā)送電壓信號和張力信號到限幅調(diào)節(jié)器，以張力信號作為電壓信號的外限幅，限幅調(diào)節(jié)器輸出被限幅的電壓信號。
活套傳動系統(tǒng)采用兩套控制參數(shù)，對應于起套和落套控制，由可編程控制器送出參數(shù)切換指令控制參數(shù)調(diào)用切換。
本發(fā)明的有益效果是，在活套軟著陸，即活套在落套的時候，活套輥即將落到軋制線機械零位時，幾乎不產(chǎn)生對底座的沖擊，其主要作用是減少對活套機械設備和電控設備的沖擊，延長使用壽命。且活套軟接觸起套接觸帶鋼時，對帶鋼沖擊較小，不會產(chǎn)生張力突增，有利于對帶鋼頭部和寬度進行控制。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1是精軋機活套控制系統(tǒng)的整體組成原理圖。
圖2是作為現(xiàn)有技術的活套控制系統(tǒng)切換部分示意圖。
圖3是本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
圖1為控制系統(tǒng)整體，圖2為圖1所示控制系統(tǒng)的一部分，圖1與圖2為現(xiàn)有技術，在張力給定基準與電壓給定基準之間由切換指令進行切換。本發(fā)明如圖3所示，對圖2所示的控制策略作了改進，以張力信號作為電壓信號的外限幅，然后對限幅后的信號進行電流調(diào)節(jié)。
如圖1和圖3，可編程控制器2主要完成活套起落套和力矩控制，可編程控制器6主要完成精軋機速度控制和活套高度閉環(huán)控制。過程計算機5給可編程控制器2設定活套張力，給可編程控制器6設定活套工作角度，控制臺1發(fā)送操作人員設置命令到可編程控制器2和可編程控制器6，由可編程控制器2送出電壓給定基準(V ref)和張力給定基準信號(I ref)。電壓給定基準信號經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器11調(diào)節(jié)后，由限幅調(diào)節(jié)器12進行限幅，限幅調(diào)節(jié)器12以所述張力基準作為外限幅，由活套傳動系統(tǒng)以限幅后的信號控制活套電機4，并反饋活套的實際角度到可編程控制器6。可編程控制器6通過精軋機主傳動電路8控制主傳動電機9。本發(fā)明實施例中，可編程控制器2采用GE系列GE90/70PLC，可編程控制器6采用GE90/70PLC。
精軋機活套是低慣量電動活套。活套電機采用低慣量進口電機，活套傳動裝置由ABB公司的DCS 500組成。精軋主傳動電機使用交流變頻電機，精軋主傳動控制系統(tǒng)采用西門子Simadyn-D交交變頻調(diào)速系統(tǒng)；活套基礎自動化系統(tǒng)由美國GE 90/70組成，過程計算機系統(tǒng)由ALPHA計算機組成。本發(fā)明所述人機接口電路包括鍵盤和顯示器。
起/落套時，采用電壓環(huán)控制，以張力給定基準作為速度調(diào)節(jié)器的外限幅，即起/落套后，電壓環(huán)迅速飽和，電流調(diào)節(jié)器13的輸入即為張力給定基準，并沒有電壓環(huán)與張力環(huán)的切換過程。為了能更好的分別控制起、落套，在傳動系統(tǒng)里采用兩套參數(shù)，分別對應于起套和落套控制。參數(shù)選擇由可編程控制器完成，并給出參數(shù)切換指令。
本發(fā)明將活套基礎自動化系統(tǒng)與活套傳動系統(tǒng)有機結合，實現(xiàn)軟接觸與軟著陸功能。活套傳動系統(tǒng)部分取消了現(xiàn)有技術中的電壓環(huán)和張力環(huán)切換的邏輯，將原張力基準改為速度調(diào)節(jié)器的外限幅，并修改電壓環(huán)的PI參數(shù)，加速時間、減速時間、增加角度軟化處理、調(diào)試SMOOTH1和SMOOTH2。同時，在傳動系統(tǒng)里采用了兩套參數(shù)，分布按起套/落套時序，由PLC控制調(diào)用不同的參數(shù)組。作為實施例，具體的參數(shù)見表1。
表1活套基礎自動化部分取消了現(xiàn)有技術中的電壓環(huán)和張力環(huán)切換的邏輯，將原張力基準改為電壓調(diào)節(jié)器的外限幅，張力基準按下述分段函數(shù)關系給出，采用自動或人工調(diào)節(jié)方式。
一般，I1ref＞I2ref。作為實施例，取Φ0＝18°，t0＝1.0秒。
(Φ為活套臂的實際擺角，t為起套逝去時間。)即能保證起套快速性和軟接觸。
位置環(huán)增益的調(diào)試，圍繞起套的快速性接觸時的軟化和落套著陸時的緩慢性的目的展開。增益參數(shù)按以下分段函數(shù)選取。
一般a1＞b1，a2＞b2，a1＞a2。ai、bi為基礎自動化子系統(tǒng)內(nèi)位置環(huán)增益系數(shù)。
采用現(xiàn)有技術，起套時迅速將帶鋼抵住，落套時活套下落速度較快，下落角度幾乎為直線，對活套底座等設備沖擊較大，產(chǎn)生的負面影響也較多。采用本發(fā)明，起套時，先起到一定角度，再起到工作角度，實現(xiàn)軟接觸功能；落套時，在活套離開帶鋼后，并不直線下降，而是在即將落到軋制線上時，活套有一個稍微停頓，再繼續(xù)下落到機械零位，所以活套對底座幾乎不產(chǎn)生沖擊。并且，由于活套工作中電流較穩(wěn)定，作用在帶鋼上的張力波動較小，有利于帶鋼的厚度和寬度控制。
權利要求
1.精軋機活套控制方法，包括張力環(huán)與電壓環(huán)控制，其特征在于，以張力信號作為電壓信號的外限幅，以限幅后的信號控制活套電機。
2.如權利要求1所述的精軋機活套控制方法，其特征在于，所述張力信號為張力給定基準信號，所述電壓信號為電壓給定基準信號。
3.如權利要求1或2所述的精軋機活套控制方法，其特征在于，采用了兩套參數(shù)，對應于起套和落套控制。
4.精軋機活套控制系統(tǒng)，包括控制臺(1)、可編程控制器(2)、活套傳動系統(tǒng)(3)、活套電機(4)、過程計算機(5)、可編程計算機(6)、活套角度反饋電路(7)、精軋機主傳動電路(8)和主傳動電機(9)，所述活套傳動系統(tǒng)(3)包含限幅調(diào)節(jié)器(12)，過程計算機(5)與可編程控制器(2)連接，控制臺(1)與可編程控制器(2)連接，其特征在于，可編程控制器(2)發(fā)送電壓信號和張力信號到限幅調(diào)節(jié)器(12)，以張力信號作為電壓信號的外限幅，限幅調(diào)節(jié)器(12)輸出被限幅的電壓信號。
5.如權利要求4所述的精軋機活套控制系統(tǒng)，其特征在于，活套傳動系統(tǒng)(3)采用兩套控制參數(shù)，對應于起套和落套控制，由可編程控制器(2)送出參數(shù)切換指令控制參數(shù)調(diào)用切換。
全文摘要
精軋機活套控制方法及系統(tǒng)，涉及自動控制技術，特別涉及對精軋機活套進行控制的技術。本發(fā)明提供一種精軋機活套控制方法，包括張力環(huán)與電壓環(huán)控制，以張力信號作為電壓信號的外限幅，然后對限隔后的信號進行電流調(diào)節(jié)，用以控制活套電機。本發(fā)明還提供一種精軋機活套控制系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是，在活套軟著陸，即活套在落套的時候，活套輥即將落到軋制線機械零位時，幾乎不產(chǎn)生對底座的沖擊，其主要作用是減少對活套機械設備和電控設備的沖擊，延長使用壽命。且活套軟接觸起套接觸帶鋼時，對帶鋼沖擊較小，不會產(chǎn)生張力突增，有利于對帶鋼頭部和寬度進行控制。
文檔編號B21B41/00GK1623700SQ0313588
公開日2005年6月8日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權日2003年9月24日
發(fā)明者張芮, 何顯貴, 焦景民, 石險峰, 任立新 申請人:攀枝花新鋼釩股份有限公司熱軋板廠