[發明專利]用于立式活套位置平衡與恒張力控制的解耦方法及裝置

有效

• 申請號: 201410339854.2
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104174666A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 毛迅;沈加強
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪電氣技術有限公司
• 主分類號: B21B41/00
• 分類號: B21B41/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 敖歡

技術領域

本發明屬于一種冶金自動化領域，更具體地來說，特別是涉及冷軋處理技術過程中對于活套的控制方法以及控制裝置。

背景技術

在現代化的工業生產中，不斷出現一些較復雜的設備或裝置，這些設備或裝置的本身所要求的被控制參數往往較多，因此，必須設置多個控制回路對該種設備進行控制。由于控制回路的增加，往往會在它們之間造成相互影響的耦合作用，也即系統中每一個控制回路的輸入信號對所有回路的輸出都會有影響，而每一個回路的輸出又會受到所有輸入的作用。要想一個輸入只去控制一個輸出幾乎不可能，這就構成了“耦合”系統。由于耦合關系，往往使系統難于控制、性能下降。

在冶金領域，就存在復雜的控制系統，活套控制就是其中之一。在冷軋技術中，活套從結構形式上來分，有臥式活套和立式活套之分。其中，活套由活套小車、鋼繩卷筒及傳動裝置組成，并通過滑輪和鋼繩卷筒，由電機驅動。在高速連續處理機組，如高速連續退火機組中，對活套的帶鋼儲備容量要求較大。但若采用單臺活套小車，其體積較大的機械設備會增加制造難度和控制難度，因此往往采用由多個活套小車構成的多塔式立式活套結構。

在現有技術中，對活套的控制無非涉及活套的位置及張力的控制，然而傳統的活套位置平衡控制技術是通過控制活套卷揚電機的速度或轉矩調節實現，而且其調節器多采用比例積分調節器，這樣在活套調平的過程中，活套內帶鋼張力受到了影響，也即存在耦合作用。尤其是在調節開始階段沖擊較大，以上所述技術方案或方法都會降低活套張力控制性能。因此，如何實現對多塔式立式活套內帶鋼張力和活套間的位置同步的解耦控制以及如何實現在活套位置平滑調節的過程中時刻保持活套內帶鋼張力的穩定就成了本領域的技術難題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點和不足，本發明提供一種用于立式活套位置平衡與恒張力控制的解耦控制技術和控制裝置，用以實現對多塔式活套的各個子活套位置的帶速度斜坡的同步控制和實現與活套內的帶鋼恒張力控制的解耦，進而來解決現有技術中如何實現對多塔式立式活套內帶鋼張力和活套間的位置同步的解耦控制以及如何實現在活套位置平滑調節的過程中時刻保持活套內帶鋼張力穩定的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供以下技術方案：

一種用于立式活套位置平衡與恒張力控制的解耦方法，應用于包括多個子活套的多塔式立式活套中，其中，每個子活套內包括多個輔助轉向輥和用于實現每個子活套內帶鋼恒張力控制的卷揚機，所述方法包括以下步驟：偵測整個活套的入口帶鋼速度和出口帶鋼速度；響應于該整個活套的入口帶鋼速度和出口帶鋼速度，并依據整個活套的帶鋼層數及各子活套的當前參數及其的卷揚機的參數，計算得到該各子活套卷揚機的電機設定速度和電機工作轉矩，以實現對每個子活套內帶鋼的恒張力控制；偵測各子活套的實時位置，并取該各子活套的實時位置的平均值作為該多塔式立式活套的位置調節目標值；響應于該各子活套的實時位置和該位置調節目標值，并依據預設的調平速度斜坡的斜率值和各子活套對應輔助轉向輥的位置編號，計算得到子活套內各個輔助轉向輥的帶速度斜坡的調平補償速度值；響應于該帶速度斜坡的調平補償速度值，子活套內的各輔助輥的設定速度受控于不考慮位置調平時的各輔輥處的帶鋼速度值與該帶速度斜坡的調平補償速度值之和。

具體地，在以上所述用于立式活套位置平衡與恒張力控制的解耦方法中，該卷揚機的電機設定速度為:

ncset=vcsetncbiπDc,]]>

式中，獲取卷揚機的參數包括卷揚轉鼓的圓周長πD_c、卷揚減速機減速比i、及卷揚纜繩數量n_cb和卷揚設定線速度v_cset。

進一步地，在以上技術方案中，該卷揚設定線速度為：

v_cset＝v_cth+v_cof，