[發明專利]一種異步軋制金屬極薄帶厚度自動控制的方法

在審

• 申請號: 202210543676.X
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114918256A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 孫祥坤;劉相華
• 申請（專利權）人: 蘇州相華精密金屬材料科技有限公司
• 主分類號: B21B37/18
• 分類號: B21B37/18;B21B37/16;B21B31/16
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 趙維達

1.一種異步軋制金屬極薄帶厚度自動控制的方法，其特征在于，通過軋機機械裝置和軋機控制系統完成，

所述軋機機械裝置包括沿軋件軋制方向依次設置的第一卷筒、第一轉向輥、第一測速輥、第二轉向輥、第一測厚儀、牌坊、第二測厚儀、第三轉向輥、第二測速輥、第四轉向輥、第二卷筒，所述牌坊內設置有對應作用于所述軋件頂面與底面的上工作輥與下工作輥，所述上工作輥的上方與所述下工作輥的下方分別設置有上支撐輥與下支撐輥，所述上支撐輥上方設置有壓下液壓缸，所述壓下液壓缸作用于所述上支撐輥并帶動所述上工作輥來調節所述上工作輥與所述下工作輥之間的輥縫間距，所述上工作輥通過第一主電機驅動，所述下工作輥通過第二主電機驅動，所述第一主電機與所述第二主電機分別位于所述牌坊的兩側且單獨控制，所述上工作輥與所述下工作輥的線速度比值通過控制所述第一主電機與所述第二主電機的轉速調節，所述第一卷筒通過第一卷取電機驅動，所述第二卷筒通過第二卷取電機驅動，所述第一主電機、第二主電機、第一卷取電機、第二卷取電機均為可逆電機，

所述軋機控制系統包括測量傳感器、操作臺、工控機、控制柜、PLC和四象限變頻器，所述測量傳感器包括測量所述壓下液壓缸軋制力的測軋制力用力傳感器、測量所述軋件入口張力與出口張力的第一測張力用力傳感器與第二測張力用力傳感器、測量并控制所述第一主電機與第二主電機轉速的第一主電機轉速編碼器與第二主電機轉速編碼器、測量并控制所述第一卷取電機與第二卷取電機轉速的第一卷取電機轉速編碼器與第二卷取電機轉速編碼器、測量所述軋件入口與出口速度的第一測軋速編碼器與第二測軋速編碼器、測量所述軋件入口與出口厚度的所述第一測厚儀與所述第二測厚儀，

異步軋制金屬極薄帶厚度自動控制的方法依次包括如下步驟：

S1 設定基礎軋制參數，包括基準軋制力、基準異速比、最大軋制力、厚度控制精度、出口厚度修正系數、軋制力敏感系數許用值、軋制力敏感系數計算累積時間和各道次軋件入口厚度、目標出口厚度、前張力和后張力；

S2 采用輥縫調節模式，按下輥縫調節模式按鈕，啟動，此時異速比增至基準異速比，通過調節所述壓下液壓缸實現所述軋件厚度自動控制，左向軋制時，所述下工作輥為快速輥，異速比為所述下工作輥線速度與所述上工作輥線速度的比值；右向軋制時，所述上工作輥為快速輥，異速比為所述上工作輥線速度與所述下工作輥線速度的比值；

S3 測量和修正軋件出口厚度，軋件出口厚度由公式實時計算得出，式中軋件入口厚度、目標出口厚度和出口厚度修正系數為設定值，軋件出口厚度測量值、軋件入口速度和出口速度為實時測量值，右向軋制時，由第二測厚儀實時測量得出，和分別由第一測軋速編碼器和第二測軋速編碼器實時測量得出；左向軋制時，由測第一測厚儀實時測量得出，和分別由第二測軋速編碼器和第一測軋速編碼器實時測量得出；

S4 實時比較目標出口厚度值與測量值，自動調節所述壓下液壓缸實現調節輥縫，實現厚度自動控制，將步驟S3中測量和修正得到的軋件出口厚度和目標出口厚度差值的絕對值與厚度控制精度進行比較，當且時，所述壓下液壓缸壓下，輥縫減小；當且時，所述壓下液壓缸抬起，輥縫增大；當時，所述壓下液壓缸不動作，輥縫保持不變；

S5 實時測量軋制力和計算軋制力敏感系數，比較軋制力測量值與最大軋制力及比較軋制力敏感系數計算值與許用值，判斷是否切換為厚度自動控制模式，軋制力敏感系數的計算公式為，式中為軋制力敏感系數計算累積時間內軋制力的增加值，為軋制力敏感系數計算累積時間內軋件出口厚度的減小值，軋制力敏感系數表征輥縫調節的壓下效用，值越大說明減小輥縫時壓下越明顯，當且時，返回步驟S3，繼續采用輥縫調節模式；當或時，切換模式指示燈亮起，切換至異速比調節模式；

S6 采用異速比調節模式，軋制力自動降至基準軋制力，軋機通過調節異速比實現厚度自動控制，左向軋制時，所述下工作輥為快速輥，異速比為所述下工作輥線速度與所述上工作輥線速度的比值；右向軋制時，所述上工作輥為快速輥，異速比為所述上工作輥線速度與所述下工作輥線速度的比值；

S7 測量和修正軋件出口厚度，具體操作同步驟S3；

S8 實時比較目標出口厚度值與測量值，自動調節異速比，實現厚度自動控制，將步驟S7中測量和修正得到的軋件出口厚度和目標出口厚度差值的絕對值與厚度控制精度進行比較，當且時，增大快速輥轉速，異速比增大；當且時，減小快速輥轉速，異速比減小；當時，所述第一主電機與第二主電機轉速比值保持不變，異速比不變；

S9重復步驟S7和步驟S8，直至軋件減薄至目標厚度許可范圍。