[發明專利]基于軋機力矩的快速斷帶檢測及保護方法及其裝置

無效

• 申請號: 201310429243.2
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104438360A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 肖至勇;葉冬柏;江浩杰;沃海波;孫波
• 申請（專利權）人: 寶鋼不銹鋼有限公司
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00;B21B33/00
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 肖祎

技術領域

本發明涉及一種卷材生產工序機組控制方法，具體說，涉及一種檢測冷軋帶鋼斷帶和保護的控制方法。

背景技術

20輥的可逆式軋機在軋制冷軋帶鋼時，常會發生帶鋼斷帶問題，而斷帶后的帶鋼會給機組造成不同程度的損失：輕則造成機組短時停機；斷帶處理后，可重新組織后恢復生產，但也會造成軋機內部“絞帶”和卷取機上鋼卷“松卷”。帶鋼絞入軋機內部時，在熱效應作用下，帶鋼碎片會粘連至軋輥表面上而造成軋輥輥面損傷。受損的輥面因無法使用，不僅引起軋輥的輥耗成本上升，而且須重新換輥才能恢復生產。圖1是20輥可逆式軋機斷帶損失示意圖，如圖所示，該軋機安裝有左、右卷取機1a、1b、左、右轉向輥2a、2b、左、右測厚儀3a、3b、左、右測張儀4a、4b以及軋機壓下缸5；根據絞帶程度：輕度、中度和重度（分別處于斷帶點A、B和C），斷帶造成絞帶后恢復生產所耗時間約需2～8小時；而鋼卷松卷后，因鋼卷層與層不齊而無法使用，需重新重卷后才能在生產，從而造成工序生產成本上升；有些鋼卷因無法重卷整齊而作報廢處理，造成成材率降低，生產成本上升。

為了減少斷帶所造成的損失，需要及時掌握斷帶信息。現有2種傳統的斷帶檢測方法，如圖2所示。其一是厚度斷帶檢測法，如發明名稱為“一種箔軋機斷帶檢測裝置”的第CN202224448U號專利申請所揭示,采用監控測厚儀3a、3b獲得厚度實測值來檢測斷帶，其檢測原理為：當軋機投入自動厚度控制時，帶鋼厚度控制在目標厚度±1%之內波動，波動范圍非常小；而斷帶發生時，待帶鋼離開測厚儀3a、3b的下方，左測厚儀3a或右測厚儀3b所測厚度就會突變得非常小，遠超出±1%的波動，一般以目標厚度的±50%作為判斷基準。如果所測厚度值小于判斷基準，即時報警，進行斷帶保護。因測厚儀距軋機有X米，該斷帶檢測方法需要帶鋼離開測厚儀時，才能檢測到帶鋼厚度突變，正是此距離影響斷帶檢測的響應速度。檢測具有滯后性，會造成軋機內部絞帶，往往不能滿足生產要求。其二是用張力斷帶檢測法檢測帶鋼斷帶，如圖2所示，其檢測原理為：在右轉向輥2b或左轉向輥2a的下方安裝一套測張儀4a、4b，通過測張儀直接測量帶鋼張力，當帶鋼張力實測值低于斷帶檢測值時，即時報斷帶報警，進行斷帶保護。因直接的張力測量法要安裝2套測張儀，需要新增硬件投資，往往增加項目成本，且測張儀具有軋機距離更遠，同樣存在檢測滯后性，反映速度較慢，會造成軋機內部絞帶，往往不能滿足生產要求。

由此可見，以上兩種斷帶檢測方法在機組發生斷帶時，雖然能正確檢測出帶鋼斷帶，然后執行斷帶保護，但是因響應速度較慢，往往不能滿足減少斷帶損失的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種斷帶檢測和保護方法及其裝置，可基于軋機力矩快速響應地檢測到斷帶，以進行合理的斷帶保護策略，有效減小斷帶損失。

根據本發明一方面提供一種基于軋機力矩的快速斷帶檢測和保護裝置，所述軋機設有左、右卷取機、左、右轉向輥、左、右測厚儀、左、右測張儀以及軋機壓下系統；所述斷帶檢測和保護裝置包括：軋機變頻器、卷取變頻器和主控可編程邏輯控制器（PLC）；所述PLC包括力矩斷帶檢測器、參數適配器和斷帶保護器；其中：軋機變頻器分別連接力矩斷帶接檢測器、參數適配器和斷帶保護器；所述力矩斷帶檢測器分別連接所述參數適配器和斷帶保護器；所述斷帶保護器連接所述左卷取變頻器和右卷取變頻器；軋機變頻器，周期性實時發送軋機力矩值和接收軋機急停斜率；力矩斷帶檢測器，監控軋機力矩值的變化情況和參數適配器輸出的斷帶門檻值，以快速捕捉斷帶發生與否，并輸出斷帶信號和斷帶位置；斷帶保護器，根據斷帶信號和斷帶位置輸入信號，采取預定的斷帶保護策略，輸出軋機急停斜率、左卷取急停斜率、右卷取急停斜率和輥縫快速打開設定值，軋機變頻器、左卷取變頻器、右卷取變頻器和壓下系統執行機組快速制動和輥縫快速打開。

根據本發明另一方面提供一種基于軋機力矩的快速斷帶檢測及保護方法，其特征在于，采用權利要求1所述的快速斷帶檢測和保護裝置實施，所述方法包括以下步驟：

建立主控PLC與軋機變頻器、左卷取變頻器、壓下系統和右卷取變頻器之間的通訊接口，并確定必要的通訊數據，分別交換的信號為“軋機力矩值”和“軋機急停斜率”和“軋機速度”、“左卷取機急停斜率”、“輥縫快速打開設定值”和“右卷取機急停斜率”；

設置一套力矩斷帶檢測器，在軋制階段投入運行，監控軋機力矩值的變化趨勢和參數適配器輸出的斷帶門檻值，輸出斷帶信號和斷帶位置信號；