[發(fā)明專利]基于時間優(yōu)化的可逆熱軋機速度自動控制設(shè)備及方法

有效

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• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102527739A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勝勇;盧家斌;王利國;陳躍華;楊子芳;李傳濤;李四川;李海東
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方（武漢）自動化有限公司
• 主分類號: B21B37/46
• 分類號: B21B37/46
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可逆熱軋機的速度控制領(lǐng)域，特別是涉及一種單機架可逆熱軋機在較短時間完成軋制加熱后的高溫軋件的速度的自動控制方法。

背景技術(shù)

可逆熱軋機的生產(chǎn)過程如下：軋件由上料跨的推出機從加熱爐中移出，放在出爐輥道上，在軋件輸送輥道上設(shè)置高壓水除鱗裝置，經(jīng)過除鱗后的軋件由輥道運輸?shù)剿妮伩赡孳垯C進行軋制。軋機前后設(shè)有對中軋件的推床和可以將軋件回轉(zhuǎn)90°實現(xiàn)展寬軋制的錐形輥道，軋件在軋機上進行可逆多道次軋制軋到要求的成品寬度和厚度。在軋制入口側(cè)上配有高壓水二次除鱗噴嘴，根據(jù)軋件表面氧化鐵皮情況，決定是否采用高壓水二次除鱗噴嘴。

在熱軋中厚板軋機的生產(chǎn)過程中，以前操作工根據(jù)軋制規(guī)程手動調(diào)節(jié)軋機輥縫值，當軋機輥縫調(diào)整完后，將軋機運轉(zhuǎn)到進軋件速度，再將軋機前輥道運行起來，將軋件送到軋機輥縫中軋制，操作機組加速，當軋機要離開軋機輥縫時，機組速度降低到某個低速，等軋件拋出后，再降到零速，再進行反向軋制，如此重復(fù)，直到經(jīng)過所需軋制道次。

隨著控制技術(shù)的發(fā)展，自動軋制逐步取代手動軋制，減少操作工對機組的操作，優(yōu)點在于減少操作時間，提高操作精度，降低操作難度，減少操作失誤。自動軋制主要包括兩個方面的功能，其一是軋機輥縫的自動調(diào)節(jié)，即輥縫控制器在上道次結(jié)束后，根據(jù)過程計算機的道次設(shè)定值，經(jīng)輥縫調(diào)節(jié)到本道次設(shè)定值。另一方面，在輥道輸送軋件、軋件進入軋機、軋件離開軋機、軋件和軋機減速到零、反向軋制等過程中，自動進行速度控制。

速度控制是軋機諸多控制中最重要的一個方面，優(yōu)化速度控制方案對提高軋制節(jié)奏、降低勞動強度、改善軋件形狀、提高厚度精度，提高生產(chǎn)率等具有重要的意義。

目前速度控制方法：軋機速度控制主要包括軋機道次改變時方向的變化，軋制過程中的速度給定，立輥和輥道的速度控制等。軋制過程中，當壓下和推床自動定位完成，軋件機到機前熱檢后，軋機以咬入速度等待軋件進入，壓頭檢測到軋件咬入之后，軋機升速到軋制速度，通過熱金屬檢測器判斷軋件拋出減速點，在尾部降至軋件拋出速度，當軋件拋出之后，軋機根據(jù)情況啟動下一道次的軋制，當軋制條件具備后，啟動軋輥轉(zhuǎn)到相應(yīng)方向待軋速度，偶道次軋制速度方向與奇數(shù)道次相反。

這種速度控制方式的缺點在于：在軋制過程中升速、停止升速、開始減速和停止減速的時間點由操作工操作或靠熱金屬檢測器來決定，因此可能出現(xiàn)加速或減速過早或過晚等問題，因此會增加道次時間或者損害設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，提供一種自動軋制過程中，使軋制時間較短的速度自動控制設(shè)備及方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的基于時間優(yōu)化的速度自動控制的設(shè)備，包括調(diào)節(jié)速度設(shè)備和通訊設(shè)備，其中：所述調(diào)節(jié)速度設(shè)備包括電信號依次連接的用于計算軋件長度的計算裝置，用于下道次軋件長度的估計裝置，根據(jù)軋件的初始數(shù)據(jù)選擇加速度的加速度裝置，用于計算當前工作模式下的軋件運行速度的速度計算裝置，用于接收軋件的初始數(shù)據(jù)的接收裝置，以及用于軋件的測量數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)處理及保存的功能裝置；所述通訊設(shè)備裝在上述各個功能裝置之間，該通訊設(shè)備完成上述各個裝置之間的信號通訊功能。

所述的軋件長度的計算裝置裝在軋機控制系統(tǒng)中，該裝置在軋件部分通過或完全通過軋機軋制時，根據(jù)軋機工作輥在每個掃描周期的速度和掃描時間，計算已經(jīng)軋制的軋件長度。

所述的下道次軋件長度的估計裝置裝在軋機控制系統(tǒng)中，該裝置根據(jù)保存的上道次軋件長度和軋機輥縫設(shè)定值的變化，估計下道次軋件被軋制到長度。

所述的加速度裝置裝在軋機控制系統(tǒng)中，該裝置由根據(jù)當前軋件的厚度變化量、當前軋件溫度、軋件材質(zhì)和軋件寬度來選擇軋件對工作輥加速和減速的影響的加速度值。

所述的軋制速度的計算裝置裝在軋機控制系統(tǒng)中，該裝置根據(jù)設(shè)定的軋機軋制初始速度、最高速度、軋件拋出速度、加速時的加速度、減速時的加速度等參數(shù)，計算每個時刻用于軋工作輥速度控制的速度設(shè)定值。

本發(fā)明提供的基于時間優(yōu)化的可逆熱軋機速度自動控制方法，其包括以下步驟：

步驟1：預(yù)測本道次軋件在軋機軋制過程中，軋機運行的長度；

步驟2：根據(jù)軋制規(guī)程計算軋機加速和減速時的最大加速度；

步驟3：當軋件進入軋機后，每個采樣周期根據(jù)軋機實際速度計算本道次軋件已經(jīng)軋制長度；