带钢平整延伸率和板形综合控制方法技术

本发明专利技术提供了一种带钢平整延伸率和板形综合控制方法，该方法通过比较轧制压力调节延伸率代价系数和张力调节延伸率代价系数的大小选择轧制压力方式或张力方式控制延伸率，并根据各工艺参数的设定值和各相应的在线测量值控制平整机的轧制过程。在轧制压力控制方式中，当轧制压力累积调节量超过一定限度时，保持轧制压力不变，再对张力进行调节；在张力控制方式中，当张力累积调节量超过一定限度时，保持张力不变，再对轧制压力进行调节；在对轧制压力进行调节的同时，弯辊力跟随轧制压力同步调节。本发明专利技术的方法大大提高了冷轧带钢平整轧制过程中带材的延伸率与板形控制精度，可保持平整出口板形基本不随实际平整参数的变化而变化，消除轧制压力调整对带钢板形的不良影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢材的生产方法，特别涉及一种带钢平整延伸率和板形控制方法。
技术介绍
冷轧平整是对经过再结晶退火后的带钢以较小的塑性变形(延伸率一般为0.2％～3％)进行轧制，以消除屈服平台、控制板形，并得到要求的表面形貌的轧制过程。无论是传统的还是现代的冷轧工艺过程，平整都是必不可少的生产环节之一。由于平整是决定成品的带钢板形、机械性能的最后一道工序，所以，平整机的延伸率和板形控制，对于提高冷轧带钢的质量具有非常重要的意义。目前对于大多数的热镀锌机组和一部分连退机组中的平整机，没有板形闭环控制，主要采用恒延伸率控制(即延伸率闭环控制)和恒轧制压力控制(即轧制压力闭环控制)两种方式。采用延伸率闭环控制时，当延伸率实际值偏离设定值时，调整轧制压力或张力，使实际延伸率回到目标值。根据轧制理论可知，轧制压力的调整会引起负载辊缝的变化。由于在现有的各控制系统中，一般没有弯辊力自动跟随轧制压力进行调节的功能，延伸率闭环控制必然会对出口板形带来不良影响。采用轧制压力闭环控制时，轧制压力波动小，有利于改善板形，但由于延伸率实际上是开环控制，其控制精度难以保证。在目前的平整机恒延伸率控制方式中，采用比较多的是轧制压力方式，即当延伸率实际值与设定值发生偏差时，通过调节轧制压力消除偏差。还有一些系统同时采用轧制压力方式和张力方式，即对于某些规格的带钢选择轧制压力方式，对于另外一些规格带钢选择张力方式。两种方式一般的选择方法是对于厚度较薄的带钢选择张力方式，对于厚度较厚的带钢选择轧制压力方式，或者由人工选择确定。现有恒延伸率控制方式存在的问题主要包括1、只采用轧制压力方式的系统，对于厚度薄、强度等级高的带钢，由于延伸率对轧制压力不敏感，当延伸率偏差比较大时，尽管轧制压力调节量很大，延伸率偏差未必能完全消除，从而影响延伸率控制精度。2、在同时采用轧制压力方式和张力方式的系统中，控制方式的选择方法过于简单，仅考虑了带钢厚度因素，不能全面反映延伸率对轧制压力和张力的敏感程度。比如对于强度等级高的带钢，即使比较厚，其延伸率对轧制压力敏感程度也可能比对张力小得多，此时若选择轧制压力方式控制延伸率，容易造成轧制压力调节量偏大，对平整出口板形以及系统稳定运行造成不利影响。3、即使延伸率的控制方式选择合理，仅仅单一地通过调节轧制压力或者张力方式控制延伸率，在某些情况下(如轧制压力、张力预设定误差较大)，仍有可能出现轧制压力或张力累积调节量偏大的情况，同样会对出口板形和系统稳定运行带来不良影响。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供一种，在确保系统稳定的前提下，提高冷轧带钢平整轧制过程中带材的延伸率与板形控制精度。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案一种，由过程计算机和基础自动化可编程序控制器PLC控制平整机实施，包括以下要素A、对即将平整的成卷带钢，向过程计算机输入带钢的厚度h和宽度b、轧制压力P的设定值、张力T的设定值、弯辊力S的设定值、延伸率ε的设定值、延伸率偏差ε0的给定值并由过程计算机在线计算出轧制压力对延伸率传递系数kpε、张力对延伸率传递系数kσε、弯辊力对轧制压力传递系数ksp、轧制压力调节延伸率代价系数kpc和张力调节延伸率代价系数ktc；B、由过程计算机比较轧制压力调节延伸率代价系数kpc和张力调节延伸率代价系数ktc的大小并将其作为该卷带钢的预设定值发送给基础自动化PLC，当轧制压力调节延伸率代价系数小于张力调节延伸率代价系数时，选择轧制压力方式控制延伸率；当轧制压力调节延伸率代价系数大于张力调节延伸率代价系数时，选择张力方式控制延伸率；C、基础自动化PLC根据过程计算机的各设定值和各在线测量值控制平整机对带钢进行平整轧制；在轧制压力控制方式中，当轧制压力累积调节量超过一定限度时，保持轧制压力不变，再对张力进行调节；在张力控制方式中，当张力累积调节量超过一定限度时，保持张力不变，再对轧制压力进行调节；D、在对轧制压力进行调节的同时，弯辊力跟随轧制压力同步调节；E、当延伸率测量值与给定值的偏差的绝对值小于延伸率给定偏差值时，不对轧制压力或张力进行调节。本专利技术的带钢平整延伸率和板形控制方法由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，还具有以下的优点和特点1、由于综合考虑了带钢厚度、变形抗力以及设备能力等因素定义出轧制压力调节代价系数和张力调节代价系数，并根据其相对大小合理选择延伸率的控制方式，能准确反映延伸率对轧制压力、张力的敏感程度，大大提高了冷轧带钢平整轧制过程中带材的延伸率与板形控制精度。2、综合发挥了轧制压力、张力对延伸率的调节作用，可避免出现轧制压力或张力调节量过大的情况。3、由于在对轧制压力进行调节的同时，弯辊力跟随轧制压力同步调节，可保持平整出口板形基本不变，消除轧制压力调整对带钢板形的不良影响。4、由于当延伸率实际值与给定值的偏差在要求的控制精度范围以内时，不对轧制压力或张力进行调节，可实现对延伸率和板形的协调控制，同时可以避免轧制压力、张力的频繁调节，提高系统稳定性。附图说明图1是本专利技术中的延伸率控制方式选择逻辑图。图2是本专利技术中的轧制压力方式控制框图。图3是本专利技术中的张力方式控制框图。具体实施例方式本专利技术进一步详细说明如下参见图1，本专利技术在轧制过程中，在平整某一带钢之前，由过程计算机比较轧制压力调节延伸率代价系数kpc和张力调节延伸率代价系数ktc的大小，当kpc小于ktc时，选择轧制压力方式控制延伸率；当kpc大于ktc时，选择张力方式控制延伸率。过程计算机将延伸率控制方式选择结果发送给基础自动化级的可编程序控制器PLC。所述的轧制压力调节延伸率代价系数是指轧制压力对延伸率传递系数与平整机张力系统能够提供最大张力的比值。所述的张力调节延伸率代价系数是指张力对延伸率传递系数与平整机张力系统能够提供最大张力的比值。如果PLC接收到的控制方式为轧制压力方式，则平整延伸率的控制原理可结合图2说明如下在轧制压力方式下，采用延伸率和轧制力两个闭环，轧制力闭环作为控制内环，延伸率闭环作为控制外环。计算一个调节周期内延伸率设定值与延伸率反馈值(即测量值)偏差值的平均值Δε。在延伸率闭环的延伸率偏差通道中设置死区，当延伸率偏差|Δε|＜ε0时，延伸率闭环不投入工作，保持恒轧制压力控制；当|Δε|≥ε0时，延伸率闭环投入工作，即在轧制压力闭环的设定值Psv和以前各调节周期累积补偿量∑ΔP的基础上叠加补偿量ΔP(ΔP＝kpεΔε)，同时在弯辊力闭环的设定值Ssv和以前各调节周期累积补偿量∑ΔS的基础上叠加补偿量ΔS(ΔS＝kspΔP)，使弯辊力跟随轧制力变化而自动调节。上述调节过程直到|Δε|＜ε0为止。当某个调节周期出现|Δε|≥ε0时，如果各个调节周期的轧制力补偿量累积绝对值|∑ΔP+ΔP|将要超过给定的轧制压力累积上限P0〔一般取值为(0.1～0.5)Psv〕，保持轧制压力内环给定值不变，在张力闭环的设定值Tsv和以前各调节周期累积补偿量∑ΔT的基础上叠加补偿量ΔT(ΔT＝kσεΔεbh)，直到|Δε|＜ε0为止。如果PLC接收到的控制方式为张力方式，则平整延伸率的控制可结合图3说明如下 在张力方式下，采用延伸率和张力两个控制闭环，张力闭环作为控制内环，延伸率闭环作为控制外环。计算一个调节周期内延伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带钢平整延伸率和板形综合控制方法，由过程计算机和基础自动化可编程序控制器ＰＬＣ控制平整机实施，其特征在于，包括以下要素：Ａ、对即将平整的成卷带钢，向过程计算机输入带钢的厚度ｈ和宽度ｂ、轧制压力Ｐ的设定值、张力Ｔ的设定值、弯辊力Ｓ 的设定值、延伸率ε的设定值、延伸率偏差ε↓［０］的给定值并由过程计算机在线计算出轧制压力对延伸率传递系数ｋ↓［ｐε］、张力对延伸率传递系数ｋ↓［σε］、弯辊力对轧制压力传递系数ｋ↓［ｓｐ］、轧制压力调节延伸率代价系数ｋ↓［ｐｃ］和张力调节延伸率代价系数ｋ↓［ｔｃ］；Ｂ、由过程计算机比较轧制压力调节延伸率代价系数ｋ↓［ｐｃ］和张力调节延伸率代价系数ｋ↓［ｔｃ］的大小并将其作为该卷带钢的预设定值发送给基础自动化ＰＬＣ，当轧制压力调节延伸率代价系数小于张力调节延伸率代价系数 时，选择轧制压力方式控制延伸率；当轧制压力调节延伸率代价系数大于张力调节延伸率代价系数时，选择张力方式控制延伸率；Ｃ、基础自动化ＰＬＣ根据过程计算机的各设定值和各在线测量值控制平整机对带钢进行平整轧制；在轧制压力控制方式中，当轧制压 力累积调节量超过一定限度时，保持轧制压力不变，再对张力进行调节；在张力控制方式中，当张力累积调节量超过一定限度时，保持张力不变，再对轧制压力进行调节；Ｄ、在对轧制压力进行调节的同时，弯辊力跟随轧制压力同步调节；Ｅ、当延伸率测 量值与给定值的偏差的绝对值小于延伸率给定偏差值时，不对轧制压力或张力进行调节。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾廷权，陈培林，李红梅，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]