專利名稱：軋件頭部形狀控制法的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是一種中厚板四輥軋機軋件頭部形狀控制方法，涉及冶金行業(yè)金屬壓力加工過程中的自動控制方法。
發(fā)明原理中板四輥軋機軋件頭部形狀控制法原理如

圖1所示，假設上、下工作輥輥徑相等，且不存在其他導致軋件頭部上翹或下扣的因素，如上輥轉(zhuǎn)速n上＞下輥轉(zhuǎn)速n下，設n上逆時針為正，n下順時針為正，則線速度v上＞v下，這就使得在四輥軋機咬入軋件時，上工作輥相對下工作輥而言，摩擦力小，軋制力大，軋件與上工作輥接觸面積小，從而導致軋件上表金屬流量小，造成軋件頭部上翹；同理，在上述同等條件下，如上輥轉(zhuǎn)速n上＜下輥轉(zhuǎn)速n下，則會造成軋件頭部下扣。
技術(shù)方案對于采用他勵直流電機拖動的中板四輥軋機，其上下輥主電機調(diào)速系統(tǒng)為兩套非獨立控制勵磁的雙閉環(huán)邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)，分別控制上、下輥主電機轉(zhuǎn)速，為達到矯正軋件頭部形狀的目的，采用以下技術(shù)方案一種軋件頭部形狀控制方法，其特征在于在軋機上、下工作輥的主電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中，預先給定轉(zhuǎn)速信號，在轉(zhuǎn)速反饋信號之前設置一速差系數(shù)程序，在一定時間內(nèi)運算結(jié)束后將運算后的調(diào)整給定信號與轉(zhuǎn)速反饋信號疊加，形成轉(zhuǎn)速偏差信號輸入到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，經(jīng)比例積分運算后，產(chǎn)生輸出信號為電樞電流給定信號，電樞電流給定信號和電樞電流反饋信號比較后，形成電樞電流偏差信號輸入到電樞電流調(diào)節(jié)器，經(jīng)比例積分運算后，產(chǎn)生控制信號，控制變流器，使電機轉(zhuǎn)速跟隨調(diào)整給定信號，從而調(diào)節(jié)上、下工作輥的咬鋼速度。
對于下工作輥而言，對應于速差給定的速差系數(shù)是所需上下輥轉(zhuǎn)速差與上輥咬鋼轉(zhuǎn)速之比，此系數(shù)對應偏置給定的大小，矯正軋件下扣時，速差系數(shù)在-0.05～-0.15之間；矯正軋件上翹時，速差系數(shù)在0.05～0.15之間。
對于上工作輥而言，對應于速差給定的速差系數(shù)是所需上下輥轉(zhuǎn)速差與下輥咬鋼轉(zhuǎn)速之比，此系數(shù)對應偏置給定的大小，矯正軋件下扣時，速差系數(shù)在0.05～0.15之間；矯正軋件上翹時，速差系數(shù)在-0.05～-0.15之間。
本發(fā)明的第一種技術(shù)方案是在給定積分程序后改進上或下輥系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器給定信號，即在上或下工作輥轉(zhuǎn)速給定信號和給定積分程序后疊加一速差給定程序，調(diào)整上輥或下工作輥系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器給定信號，原理結(jié)構(gòu)如圖2所示。
本發(fā)明的第二種技術(shù)方案是在上輥或下工作輥轉(zhuǎn)速給定信號之后、給定積分運算程序之前疊加一速差給定運算程序，調(diào)整上或下工作輥系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器給定信號，原理結(jié)構(gòu)如圖5所示。
當上工作輥線速度V上＞下工作輥線速度V下時，矯正軋件頭部下扣；當上工作輥線速度V上＜下工作輥線速度V下時，矯正軋件頭部上翹。
有益效果利用上述軋件頭部控制方法，可以有效地控制軋件頭部在軋制過程中的上翹或下扣現(xiàn)象，提高了軋制速度，生產(chǎn)節(jié)奏加快，并且減輕了工人勞動強度。
圖2是本發(fā)明的第一種技術(shù)方案原理圖。
圖3是本發(fā)明所述的實施例1的軟件結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明所述的實施例2的軟件結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明的第二種技術(shù)方案原理圖。
圖6是本發(fā)明所述的實施例3的軟件結(jié)構(gòu)圖。
圖7是本發(fā)明所述的實施例4的軟件結(jié)構(gòu)圖。
實施例1是在第一種技術(shù)方案基礎上的改進方法，圖3是其軟件結(jié)構(gòu)圖，以下工作輥的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)為例。采用西門子公司SIMADYN D全數(shù)字控制系統(tǒng)構(gòu)成主電機調(diào)速系統(tǒng)，在SIMADYN D全數(shù)字控制系統(tǒng)所使用的各軟件功能塊中，X、X1、X2為輸入端，數(shù)據(jù)類型為實數(shù)R；Y為輸出端，數(shù)據(jù)類型為實數(shù)R；I、I1、I2、I3為輸入端，數(shù)據(jù)類型為邏輯量BO；Q為輸出端，數(shù)據(jù)類型為邏輯量BO；T為輸入端，數(shù)據(jù)類型為時間TS，單位ms；在圖3中，對應圖2中的虛線部分，下輥給定積分器輸出信號經(jīng)過乘法功能塊MUL與速差系數(shù)相乘，對應速差的給定從MUL功能塊的輸出端Y送到開關功能塊NSW的第2個輸入端X2(NSW功能塊中，當I為0時，選通X1，使其輸入從Y輸出；當I為1時，選通X2，使其輸入從Y輸出)，在滿足“下輥投入速差”為1、“輥縫＜20mm”為1和NOT功能塊輸出端Q為1的情況下，NSW的I端為1，對應速差的給定從NSW功能塊的Y端輸出到下輥轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的第2輸入端，去實現(xiàn)上、下輥之間的速差，如NSW的I端為0，則NSW的Y端為0.0(即不投入速差給定)；圖3中，OR功能塊、AND功能塊和NOT功能塊分別為邏輯或、與和非運算功能塊，PDE為一開關延時功能塊，當“咬鋼信號”剛來時，PDE的輸入端I為1，PDE的輸出端Q為0，經(jīng)過設定的下輥投入速差持續(xù)時間后，PDE的輸出端Q才為1，一旦“咬鋼信號”消失，PDE的I端和Q端均變?yōu)?，這樣在咬鋼前下輥就投入了速差給定，咬鋼后持續(xù)一小段時間，就是下輥投入速差持續(xù)時間，在PDE的T輸入端，以毫秒計，本例以400ms為投入時間，對軋件頭部進行矯正后即撤消速差給定，此做法是為了保證在整個軋鋼過程中，盡量使上、下輥主電機之間的負荷保持平衡；如要對軋件頭部上翹進行矯正，則把速差系數(shù)設為正數(shù)，反之，則設為負數(shù)。
實施例2如圖4所示，以下工作輥為例。在圖4中使用了MFP脈沖發(fā)生器功能塊，當“咬鋼信號”為1時，MFP的Q端為1，并持續(xù)所設定的“下輥投入速差持續(xù)時間”后變?yōu)?，當MFP的I端為0時，其Q端則為0；只要AND的I1、I2、I3端均為1，就投入速差給定，否則不投入。
實施例3如圖6所示。
實施例4如圖7所示。
由于給定積分器只有一個輸入端，因此圖6和圖7中各用了一個加法器ADD，在需要投入速差給定時，通過ADD把速差給定程序疊加到下工作輥轉(zhuǎn)速給定信號上，再輸入到下輥給定積分器，圖6和圖7的其余部分分別與圖3和圖4相同。
在上工作輥的主傳動控制系統(tǒng)中疊加速差給定程序的原理和方法、具體的實施例同下工作輥的相同。
權(quán)利要求
1.一種軋件頭部形狀控制方法，其特征在于在軋機上、下工作輥的主電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中，預先給定轉(zhuǎn)速信號，在轉(zhuǎn)速反饋信號之前設置一速差系數(shù)程序，在一定時間內(nèi)運算結(jié)束后將運算后的調(diào)整給定信號與轉(zhuǎn)速反饋信號疊加，形成轉(zhuǎn)速偏差信號輸入到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，經(jīng)比例積分運算后，產(chǎn)生輸出信號為電樞電流給定信號，電樞電流給定信號和電樞電流反饋信號比較后，形成電樞電流偏差信號輸入到電樞電流調(diào)節(jié)器，經(jīng)比例積分運算后，產(chǎn)生控制信號，控制變流器，使電機轉(zhuǎn)速跟隨調(diào)整給定信號，從而調(diào)節(jié)上、下工作輥的咬鋼速度。
2.如權(quán)利要求1所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于所述的速差給定對應的速差系數(shù)是所需上下輥轉(zhuǎn)速差與上輥咬鋼轉(zhuǎn)速之比，此系數(shù)對應偏置給定的大小，矯正軋件下扣時，速差系數(shù)在-0.05～-0.15之間；矯正軋件上翹時，速差系數(shù)在0.05～0.15之間。
3.如權(quán)利要求1所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于所述的速差給定對應的速差系數(shù)是所需上下輥轉(zhuǎn)速差與下輥咬鋼轉(zhuǎn)速之比，此系數(shù)對應偏置給定的大小，矯正軋件下扣時，速差系數(shù)在0.05～0.15之間；矯正軋件上翹時，速差系數(shù)在-0.05～-0.15之間。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于在上、下工作輥轉(zhuǎn)速給定信號和給定積分程序后疊加一速差給定運算程序，調(diào)整上、下工作輥系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器給定信號。
5.如權(quán)利要求1或2所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于在上、下工作輥轉(zhuǎn)速給定信號之后、給定積分運算程序之前疊加一速差給定運算程序，調(diào)整上、下工作輥系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器給定信號。
6.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于當上工作輥線速度大于下工作輥線速度時，V上＞V下時，矯正軋件頭部下扣；當V上＜V下時，矯正軋件頭部上翹。
7.如權(quán)利要求4所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于當上工作輥線速度大于下工作輥線速度時，V上＞V下時，矯正軋件頭部下扣；當V上＜V下時，矯正軋件頭部上翹。
8.如權(quán)利要求5所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于當上工作輥線速度大于下工作輥線速度時，V上＞V下時，矯正軋件頭部下扣；當V上＜V下時，矯正軋件頭部上翹。
9.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于速差系數(shù)程序投入持續(xù)時間控制在400～1000ms之間。
10.如權(quán)利要求4所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于速差系數(shù)程序投入持續(xù)時間控制在400～1000ms之間。
11.如權(quán)利要求5所述的軋件頭部形狀控制方法，其特征在于速差給定系數(shù)程序投入持續(xù)時間控制在400～1000ms之間。
全文摘要
本發(fā)明是一種中厚板四輥軋機軋件頭部形狀控制方法，涉及冶金行業(yè)金屬壓力加工過程中的自動控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是在軋機上下工作輥的主電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中，在下工作輥主電機調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的入口處疊加一偏置給定，即速差給定，調(diào)節(jié)下工作輥的咬鋼速度。通過這一改進，使得軋件在軋制過程中很容易矯正軋件頭部上翹或下扣的現(xiàn)象，加快了生產(chǎn)節(jié)奏，提高軋機的工作效率，同時也減輕了工人的強度。
文檔編號B21B37/52GK1451496SQ0311320
公開日2003年10月29日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
發(fā)明者王軍 申請人:南京鋼鐵股份有限公司