專利名稱：跳動輥控制系統(tǒng)與控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)處理生產(chǎn)線跳動輥的控制技術(shù)與應(yīng)用，具體地講是屬于冷軋行業(yè)熱鍍鋅機組爐子段設(shè)備控制技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中一種跳動輥的控制系統(tǒng)和采用該系統(tǒng)的控制方法。
背景技術(shù)：
熱鍍鋅機組爐子段設(shè)備包括張緊輥、跳動輥、預(yù)熱段(JPF)、加熱段(RTF)、均熱段(SF)、緩冷段(SCS)、快冷段(RCS)和熱張緊輥等設(shè)備，爐子段設(shè)備ー個重要的指標(biāo)就是張力必須控制在一定的要求范圍內(nèi)，其中在熱鍍鋅機組爐子段的預(yù)熱段(JPF)的張カ控制保證值為在穩(wěn)態(tài)時的最大張カ是±2% ;而在加減速時的最大張カ是±4%。高精度穩(wěn)定的爐內(nèi)張力控制將會為爐子段的退火エ藝提供一個必備的生產(chǎn)條件，從而保證帶鋼取得較好的物理性能，有利于生產(chǎn)出收益更大的合格熱鍍鋅產(chǎn)品。但是現(xiàn)有技術(shù)中熱鍍鋅機組爐子段設(shè)備中的跳動輥是由固定銷鎖定的，跳動輥不參與機組的MRH(機組主控運行連鎖)主令控制，該種控制模式存在如下問題I、由于預(yù)熱段(JPF)采用廢氣循環(huán)加熱エ藝，預(yù)熱段(JPF)的張カ控制不能滿足上述要求，穩(wěn)態(tài)時 最大張カ是±3% ;加減速時最大張カ是±6%，無法達(dá)到前述張カ控制的保證值要求，因而無法滿足現(xiàn)有エ藝技術(shù)要求；2、當(dāng)機組有故障或意外停機時，由于加熱段(RTF)的爐子溫度在700-800度左右，而由于帶鋼的熱脹冷縮的原因，操作エ必須到現(xiàn)場將跳動輥的固定銷子拔棹，以向爐內(nèi)點動輸送帶鋼，從而避免機組斷帶。這種控制方式増加了操作エ的勞動強度，尤其是當(dāng)操作エ忘了將跳動輥的固定銷子拔掉時，很容易引起爐子斷帶的事故，機組運行可靠性差；3、由于熱鍍鋅機組特有的鋅鍋エ藝設(shè)備，在機組操調(diào)時由于帶鋼泡在鋅鍋里，如果不定時點動的話，帶鋼會斷掉，引起事故。一般0. 6mm厚的帶鋼需要20分鐘點動一次。這時就需要操作エ定時來回于操作室和跳動輥之間，將跳動輥的固定銷子拔掉、插上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供ー種跳動輥控制系統(tǒng)，它可以在保證爐子段張カ控制要求的基礎(chǔ)上，解決手動插拔跳動輥固定銷進(jìn)行點動的不便。其所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實施。ー種跳動輥控制系統(tǒng)，包括ー導(dǎo)軌，在所述導(dǎo)軌上設(shè)有用來承載跳動輥的可移動框架；和一位置傳感器，所述位置傳感器用來檢測跳動輥目標(biāo)位置與初始位置的行程變化量；以及一氣動控制系統(tǒng)，所述氣動控制系統(tǒng)用來為跳動輥移位到目標(biāo)位置提供張カ；其中所述氣動控制系統(tǒng)至少包括ー氣動比例閥。作為本技術(shù)方案的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述氣動控制系統(tǒng)還包括連接所述氣動比例閥和換向閥、經(jīng)壓力開關(guān)控制的增壓泵、提供系統(tǒng)壓カ來源的壓縮氣罐以及連接跳動輥的驅(qū)動氣缸。本發(fā)明所要解決的另ー個技術(shù)問題在于提供一種采用上述控制系統(tǒng)的跳動輥控制方法。為了提高爐子內(nèi)部帶鋼張カ控制精度，減少操作エ的勞動強度，加強機組的穩(wěn)定性。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明跳動輥的控制采用以張カ控制為主和位置控制為從相結(jié)合的控制模式。本技術(shù)方案所適用帶鋼的規(guī)格為厚度0. 25-2. 3mm,寬度700-1630mm。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下列技術(shù)方案。一種跳動輥控制方法，包括(I)、跳動輥張カ控制的步驟；該步驟又包括a、跳動輥壓力設(shè)定值的計算；b、將跳動輥壓カ設(shè)定值轉(zhuǎn)換為氣動比例閥的壓力設(shè)定值；(2)、跳動輥位置控制的步驟；該步驟又包括a、跳動輥的位置識別；b、將跳動輥的位置設(shè)定值和實際值的差值轉(zhuǎn)換為機組張緊輥的速度補償值。作為本控制方法的細(xì)化與改進(jìn)，本技術(shù)方案步驟具體如下一、跳動輥的張カ控制I、根據(jù)爐子段JPF (預(yù)熱)段張カ設(shè)定值、手動調(diào)節(jié)值和預(yù)熱段張力計監(jiān)控補償值以及跳動輥的橫截面積計算跳動輥的壓カ設(shè)定值(単位為Bar)。其邏輯公式為P SET=Tl + T2 + T3----------(I)
-5*10其中P_SET為跳動輥壓カ設(shè)定值(單位Bar)；Tl為爐子入ロ JPF段的張カ設(shè)定值(單位N)；T2為在操作面板上手動調(diào)節(jié)的值(単位N)；T3為預(yù)熱段張カ計監(jiān)控補償值(単位N)；S為跳動輥的橫截面積(單位CM2)；2、由于PLC (可編程邏輯控制器)程序給出的氣動比例閥的給定值，是通過ー塊模擬量的輸出卡，采用4-20MA，電流控制形式，來調(diào)節(jié)氣動比例閥的開ロ度，進(jìn)而控制氣缸壓緊カ；采用4-20MA電流控制目的就是避免信號傳輸過程的擾動；因而將跳動輥的壓カ設(shè)定值轉(zhuǎn)換為4-20MA的模擬量值控制氣動比例調(diào)節(jié)閥。其邏輯公式為L YSlOl = P~SET 3200+800 ----------(2)
一K其中L_YS101為氣動比例閥的壓力設(shè)定值；K為跳動輥額定壓カ設(shè)定值(單位Bar)；P_SET為跳動輥壓カ設(shè)定值(單位Bar)；壓カ給定值轉(zhuǎn)換0_10Bar對應(yīng)4-20MA ；公式中的3200是模擬量轉(zhuǎn)換用的常量，800是ー個偏差值，即4MA電流對應(yīng)的數(shù)值為 800。ニ、跳動輥的位置控制、
I、參照圖3，跳動輥的位置識別采用ー個位置傳感器11獲得，在跳動輥I的兩端各設(shè)置ー個極限限位開關(guān)12和13用于機組爐子段的MRH(機組主控運行連鎖)聯(lián)鎖。跳動輥的位置控制的目標(biāo)就是將其控制在跳動輥總行程的50% (即跳動輥行程的中間位置)，位置控制的精度為± 3mm以內(nèi)；2、將跳動輥的位置設(shè)定值和實際值的差值(mm)轉(zhuǎn)換為速度值(m/s)，用于機組張緊輥的速度補償；其邏輯公式為
權(quán)利要求
1.ー種跳動輥控制系統(tǒng)，包括 一導(dǎo)軌，在所述導(dǎo)軌上設(shè)有用來承載跳動輥的可移動框架；和 一位置傳感器，所述位置傳感器用來檢測跳動輥目標(biāo)位置與初始位置的行程變化量；以及 一氣動控制系統(tǒng)，所述氣動控制系統(tǒng)用來為跳動輥移位到目標(biāo)位置提供張カ；其中所述氣動控制系統(tǒng)至少包括ー氣動比例閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跳動輥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氣動控制系統(tǒng)還包括連接所述氣動比例閥和換向閥、經(jīng)壓力開關(guān)控制的增壓泵、提供系統(tǒng)壓カ來源的壓縮氣罐以及連接跳動輥的驅(qū)動氣缸。
3.ー種采用權(quán)利要求I或2所述控制系統(tǒng)的跳動輥控制方法，其特征在于，包括 (1)、跳動輥張力控制的步驟； 該步驟又包括 a、跳動輥壓力設(shè)定值的計算； b、將跳動輥壓カ設(shè)定值轉(zhuǎn)換為氣動比例閥的壓カ設(shè)定值； (2)、跳動輥位置控制的步驟； 該步驟又包括 a、跳動輥的位置識別； b、將跳動輥的位置設(shè)定值和實際值的差值轉(zhuǎn)換為機組張緊輥的速度補償值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跳動輥控制方法，其特征在于，所述跳動輥壓カ設(shè)定值的邏輯計算公式為P SET=Tl + T2 + T3—5*10 其中P_SET為跳動輥壓カ設(shè)定值； Tl為爐子入口預(yù)熱段的張カ設(shè)定值； T2為在操作面板上手動調(diào)節(jié)的值； T3為預(yù)熱段張カ計監(jiān)控補償值； S為跳動輥的橫截面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的跳動輥控制方法，其特征在于，將跳動輥壓カ設(shè)定值轉(zhuǎn)換為氣動比例閥的壓力設(shè)定值的邏輯推算公式為 Z 7細(xì)ノ-觀ハ通+800 一K 其中L_YS101為氣動比例閥的壓力設(shè)定值； K為跳動輥額定壓カ設(shè)定值； P.SET為跳動輥壓カ設(shè)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的跳動輥控制方法，其特征在干，將所述跳動輥壓カ設(shè)定值轉(zhuǎn)換為氣動比例閥的壓カ設(shè)定值時，氣動比例閥壓カ設(shè)定值與模擬量輸出卡電流值的對應(yīng)關(guān)系為 O-IOBar 對應(yīng) 4-20MA。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跳動輥控制方法，其特征在干，將所述跳動輥的位置設(shè)定值和實際值的差值轉(zhuǎn)換為機組張緊輥的速度補償值的邏輯計算公式為
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跳動輥控制方法，其特征在干，在爐子段機組主控運行連鎖開始運行且預(yù)熱段張カ控制在±80%的范圍時，激活所述跳動輥位置控制的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跳動輥控制方法，其特征在干，該控制方法所對應(yīng)熱鍍鋅機組爐子段所加工帶鋼的規(guī)格范圍為厚度0. 25-2. 3mm,寬度700_1630mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種跳動輥控制系統(tǒng)和控制方法，其中該控制系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、位置傳感器和氣動控制系統(tǒng)，在所述導(dǎo)軌上設(shè)有用來承載跳動輥的可移動框架，所述位置傳感器用來檢測跳動輥目標(biāo)位置與初始位置的行程變化量；所述氣動控制系統(tǒng)用來為跳動輥移位到目標(biāo)位置提供張力，該氣動控制系統(tǒng)至少包括一氣動比例閥。而該控制方法則包括跳動輥張力控制的步驟和跳動輥位置控制的步驟；其中張力控制的步驟包括a、跳動輥壓力設(shè)定值的計算；b、將跳動輥壓力設(shè)定值轉(zhuǎn)換為氣動比例閥的壓力設(shè)定值；位置控制的步驟又包括a、跳動輥的位置識別；b、將跳動輥的位置設(shè)定值和實際值的差值轉(zhuǎn)換為機組張緊輥的速度補償值。
文檔編號G05D27/02GK102650891SQ20111004383
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者潘維平, 高玉強, 龔建平 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司