专利名称：基于板形缺陷的板形半自动调节方法
技术领域：
本发明属于冷轧可逆轧机板形调节领域，涉及一种在无板形仪的条件下的基于带 钢板形缺陷的板形半自动调节方法。
背景技术：
冷轧可逆轧机的板形调节执行机构有多种，常见的板形调节执行机构有倾动控 制、工作辊弯辊控制、中间辊弯辊控制和中间辊窜动控制。常见的板形缺陷有单边浪、双边 浪、中浪、边中浪和四分浪，其中，单边浪缺陷通过倾动调节消除，双边浪缺陷和中浪缺陷通 过工作辊弯辊调节和中间辊弯辊调节消除，边中浪和四分浪通过工作辊弯辊调节和中间辊 弯辊调节完成。在没有板形仪的情况下，当出现板形缺陷时，需要操作工对板形调节机构进 行干预，例如，当出现单边浪时，操作工需要进行倾动调节，当出现双边浪时，操作工需要将 工作辊弯辊力和中间辊弯辊力增大，当出现中浪时，操作工需要将工作辊弯辊力和中间辊 弯辊力减小，当出现边中浪时，操作工需要将工作辊弯辊力增大，将中间辊弯辊力减小，当 出现四分浪时，操作工需要将工作辊弯辊力减小，将中间辊弯辊力增大，这些调节操作对操 作工提出了很高的要求，即使是熟练操作工也不能保证在板形缺陷发生时的第一时间内按 正确的调节方向进行适当的操作，从出现板形缺陷到板形缺陷消除需要较长的时间，甚至 导致板形缺陷更加恶化。本发明提出了一种基于板形缺陷的板形半自动调节方法，当操作人员选择某种板 形缺陷时，系统自动地对相应的板形调节机构进行调节，操作人员根据缺陷的轻重情况决 定该板形缺陷的选择时间，如果该板形缺陷严重，该板形缺陷的选择时间就长些，控制调节 量就大些，同时需要对控制调节量进行限幅保护，相反，如果该板形缺陷较轻，该板形缺陷 的选择时间就短些，控制调节量就小些。可以看出，板形缺陷手动调节是基于调节方法进行 调节的，而板形缺陷半自动调节是基于缺陷本身进行调节的，具体如何调节则由系统自动 完成，这样就大大降低了操作人员的操作技能要求。
发明内容
本发明的目的在于在无板形仪的情况下提供一种基于板形缺陷的板形半自动调 节方法，应用于冷轧可逆轧机的板形调节，采用该调节方法使得现场操作人员可以根据板 形缺陷情况快速消除板形缺陷，效果明显。为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案基于板形缺陷的板形半自动调 节方法，具体包括如下(1)弯辊调节量的代数化由于本发明提出的板形缺陷调节方法需要对弯辊力进行增加或者减小操作，工作 辊弯辊力可正可负，中间辊弯辊力为正，而旧板形调节系统中的弯辊力调节量始终为正，弯 辊方向根据弯辊模式确定，为了实现旧板形调节模式和新板形调节模式的无扰动切换，需 要对新旧板形调节系统的弯辊调节量进行代数化。在旧板形调节模式下，只有在弯辊力的符号和所选择的弯辊模式相匹配时才能进行弯辊调节，在正弯辊的条件下，弯辊力代数量 为正值，弯辊力的增加表示弯辊力代数量增加，弯辊力的减小表示弯辊力代数量减小，在负 弯辊的条件下，弯辊力代数量为负值，弯辊力的增加表示弯辊力代数量减小，弯辊力的减小 表示弯辊力代数量增加。在新板形调节模式下，根据板形缺陷决定的弯辊力的增减完全是 基于代数值的增减。在新旧板形调节模式下，弯辊力的调节输出决定于弯辊调节量的绝对 值，弯辊的方向决定于弯辊调节量的符号，符号为正表示正弯辊，符号为负表示负弯辊。(2)旧板形调节系统向新板形调节系统的无扰动切换在从旧板形调节系统切换到新板形调节系统之前，必须使工作辊和中间辊两侧的 弯辊力偏差值在10%以内，所谓弯辊力偏差值是指两侧弯辊力与其平均值的差值除以该平 均值。在从旧板形调节系统切换到新板形调节系统时，两侧弯辊力即取平均值，通过这样的 处理，实现了从旧板形调节系统到新板形调节系统的无扰动切换，为新板形调节系统的板 形对称控制准备了良好的初值条件。在从旧板形调节系统切换到新板形调节系统时，报警 灯亮10秒后熄灭。(3)新板形调节系统的板形缺陷调节方法在新板形调节系统模式条件下，操作工根据板形的缺陷情况进行相应的缺陷操 作。当出现传动侧单边浪时，将传动侧的辊缝增加，当出现操作侧单边浪时，将操作侧的辊 缝增加，当出现双边浪时，将工作辊和中间辊两侧的弯辊力增加(见图1)，当出现中浪时， 将工作辊和中间辊两侧的弯辊力减小(见图2)，当出现边中浪时，将工作辊两侧弯辊力增 加，中间辊两侧弯辊力减小(见图3)，当出现四分浪时，将工作辊两侧弯辊力减小，中间辊 两侧弯辊力增加(见图4)。采用这样的操作方法实现了一旋钮多油缸操作，大大降低了 操作工的劳动强度和操作技能要求。在从新板形调节系统切换到旧板形调节系统时，报警 灯先闪动10秒，假设弯辊力代数量的符号和实际的弯辊模式旋钮的位置相匹配，那么报警 灯闪动10秒后熄灭，可以按照旧板形调节模式进行弯辊调节了，假设弯辊力代数量的符号 和实际的弯辊模式旋钮的位置不相匹配，那么报警灯闪动10秒后亮，不能进行任何弯辊调 节，直到操作弯辊旋钮位置使弯辊力代数量的符号和实际的弯辊模式旋钮的位置相匹配。(4)新板形调节系统向旧板形调节系统的切换可以无条件地从新板形调节系统向旧板形调节系统的切换，由于从新板形调节 系统向旧板形调节系统的切换前的弯辊调节量是一个代数量，其符号可正可负，由于新板 形调节模式不关心弯辊模式的操作旋钮，因而在从新板形调节系统切换到旧板形调节系统 后，有可能弯辊调节量的符号和弯辊模式的操作旋钮的位置不匹配，这时必须给予一定的 界面提示，在这种情况下，虽然可以切换到旧板形调节模式，但不能进行弯辊调节，只有在 对弯辊模式旋钮进行操作后，才能进行弯辊手动调节。(5)弯辊调节限幅保护弯辊调节限幅保护包括总量限幅和单次限幅两个方面。工作辊弯辊有正负弯之 分，当PQW输出为27648时，比例阀的电压输出量为10V，产生的压力为210bar，由于油缸活 塞直径为80mm，经过计算，弯辊力(共四个缸)为422. 23KN，但是工作辊的弯辊力的上限为 300KN，下限为-180KN，经过计算，比例阀PQW输出的上限为19644，下限为-11786。中间辊 弯辊只有正弯，当PQW输出为27648时，比例阀的电压输出量为10V，产生的压力为210bar， 由于油缸活塞直径为80mm，经过计算，弯辊力(共两个缸)为211. 115KN，但是中间辊的弯辊力的上限为150KN，下限为0，经过计算，比例阀PQW输出的上限为19644，下限为0。为 了避免单次调节时间过长导致过调节问题，需要进行单次调节限幅保护，取比例阀PQW输 出的上限19644的10%即2000作为单次调节限幅，当单次调节时间低于单次调节变化量 2000所需时间时，单次调节限幅不起作用，但当单次调节时间大于单次调节变化量2000所 需时间时，单次调节限幅工作，即使弯辊调节信号仍然存在，弯辊调节量也保持不变。
图1是双边浪的板形缺陷半自动调节方法；图2是中浪的板形缺陷半自动调节方法；图3是边中浪的板形缺陷半自动调节方法；图4是四分浪的板形缺陷半自动调节方法。
具体实施例方式本发明在某1050mm冷轧可逆轧机上获得实施，该轧机的产品厚度在0. 3mm以下， 由于无板形仪，该轧机没有自动板形调节功能，在轧制过程中，操作人员根据目视或者辊敲 方式感知板形缺陷，进行弯辊增减或者倾动调节。为了降低操作工的劳动强度和操作技能要求，根据该发明进行改造。为了充分利 用现有的操作旋钮，采用旋钮分时使用的方法，实现一个旋钮在新旧板形调节模式下的共 用。报警灯和传动侧中间辊弯辊力增加同时按下表示选择新板形调节模式，报警灯和传动 侧中间辊弯辊力减小同时按下表示选择旧板形调节模式，单独选择传动侧中间辊弯辊力增 减表示对传动侧中间辊弯辊力进行增减。在旧板形调节模式下，传动侧工作辊弯辊力增减 旋钮表示对传动侧工作辊弯辊力进行增加或者减小，操作侧工作辊弯辊力增减旋钮表示对 操作侧工作辊弯辊力进行增加或者减小，而在新板形调节模式下，传动侧工作辊弯辊力增 减旋钮表示双边浪和中浪，操作侧工作辊弯辊力增减旋钮表示边中浪和四分浪。在从旧板 形调节系统切换到新板形调节系统之前，必须使工作辊和中间辊两侧的弯辊力偏差值在 10 %以内，在从旧板形调节系统切换到新板形调节系统时，报警灯亮10秒后熄灭，在从新 板形调节系统切换到旧板形调节系统时，报警灯先闪动10秒，假设弯辊力代数量的符号和 实际的弯辊模式旋钮的位置相匹配，那么报警灯闪动10秒后熄灭，可以按照旧板形调节模 式进行弯辊调节了，假设弯辊力代数量的符号和实际的弯辊模式旋钮的位置不相匹配，那 么报警灯闪动10秒后亮，不能进行任何弯辊调节，直到操作弯辊旋钮位置使弯辊力代数量 的符号和实际的弯辊模式旋钮的位置相匹配。在旧板形调节系统中，工作辊弯辊有正负弯辊之分，中间辊弯辊只有正弯模式，当 需要将工作辊弯辊由正弯变为负弯时，必须使工作辊两侧弯辊力减小到零，然后进行负弯 调节，同样，当需要将工作辊弯辊由负弯变为正弯时，必须使工作辊两侧弯辊力增加到零， 然后进行正弯调节。在旧板形调节模式下，只有在弯辊力的符号和所选择的弯辊模式相匹 配时才能进行弯辊调节，在正弯辊的条件下，弯辊力代数量为正值，弯辊力的增加表示弯辊 力代数量增加，弯辊力的减小表示弯辊力代数量减小，在负弯辊的条件下，弯辊力代数量为 负值，弯辊力的增加表示弯辊力代数量减小，弯辊力的减小表示弯辊力代数量增加。在新板 形调节模式下，根据板形缺陷决定的弯辊力的增减完全是基于代数值的增减。在新旧板形调节模式下，弯辊力的调节输出决定于弯辊调节量的绝对值，弯辊的方向决定于弯辊调节 量的符号，符号为正表示正弯辊，符号为负表示负弯辊。
本发明提供的所有功能通过PLC编程实现。
权利要求
1.一种基于板形缺陷的板形半自动调节方法，其特征在于(a)弯辊调节量的代数化(b)旧板形调节系统向新板形调节系统的无扰动切换(c)新板形调节系统的板形缺陷调节方法(d)新板形调节系统向旧板形调节系统的切换(e)弯辊调节限幅保护
2.根据权利要求1所述的基于板形缺陷的板形半自动调节方法，其特征在于(a)中所 述的弯辊调节量的代数化，具体为为了实现旧板形调节模式和新板形调节模式的无扰动切换，需要对新旧板形调节系统 的弯辊调节量进行代数化。在旧板形调节模式下，只有在弯辊力的符号和所选择的弯辊模 式相匹配时才能进行弯辊调节，在正弯辊的条件下，弯辊力代数量为正值，弯辊力的增加表 示弯辊力代数量增加，弯辊力的减小表示弯辊力代数量减小，在负弯辊的条件下，弯辊力代 数量为负值，弯辊力的增加表示弯辊力代数量减小，弯辊力的减小表示弯辊力代数量增加。 在新板形调节模式下，根据板形缺陷决定的弯辊力的增减完全是基于代数值的增减。在新 旧板形调节模式下，弯辊力的调节输出决定于弯辊调节量的绝对值，弯辊的方向决定于弯 辊调节量的符号，符号为正表示正弯辊，符号为负表示负弯辊。
3.根据权利要求1所述的基于板形缺陷的板形半自动调节方法，其特征在于(b)中所 述的旧板形调节系统向新板形调节系统的无扰动切换，具体为在从旧板形调节系统切换到新板形调节系统之前，必须使工作辊和中间辊两侧的弯辊 力偏差值在10%以内，所谓弯辊力偏差值是指两侧弯辊力与其平均值的差值除以该平均 值。在从旧板形调节系统切换到新板形调节系统时，两侧弯辊力即取平均值，通过这样的处 理，实现了从旧板形调节系统到新板形调节系统的无扰动切换，为新板形调节系统的板形 对称控制准备了良好的初值条件。在从旧板形调节系统切换到新板形调节系统时，报警灯 亮10秒后熄灭。
4.根据权利要求1所述的基于板形缺陷的板形半自动调节方法，其特征在于(c)中所 述的新板形调节系统的板形缺陷调节方法，具体为在新板形调节系统模式条件下，操作工根据板形的缺陷情况进行相应的缺陷操作。当 出现传动侧单边浪时，将传动侧的辊缝增加。当出现操作侧单边浪时，将操作侧的辊缝增 加。当出现双边浪时，将工作辊和中间辊两侧的弯辊力增加(见图1)。当出现中浪时，将工 作辊和中间辊两侧的弯辊力减小(见图幻。当出现边中浪时，将工作辊两侧弯辊力增加，中 间辊两侧弯辊力减小(见图幻。当出现四分浪时，将工作辊两侧弯辊力减小，中间辊两侧弯 辊力增加(见图4)。采用这样的操作方法实现了一旋钮多油缸操作，大大降低了操作工的 劳动强度和操作技能要求。
5.根据权利要求1所述的基于板形缺陷的板形半自动调节方法，其特征在于(d)中所 述的新板形调节系统向旧板形调节系统的切换，具体为可以无条件地从新板形调节系统向旧板形调节系统的切换，由于从新板形调节系统向 旧板形调节系统的切换前的弯辊调节量是一个代数量，其符号可正可负，由于新板形调节 模式不关心弯辊模式的操作旋钮，因而在从新板形调节系统切换到旧板形调节系统后，有 可能弯辊调节量的符号和弯辊模式的操作旋钮的位置不匹配。在从新板形调节系统切换到旧板形调节系统时，报警灯先闪动10秒，假设弯辊力代数量的符号和实际的弯辊模式旋钮 的位置相匹配，那么报警灯闪动10秒后熄灭，可以按照旧板形调节模式进行弯辊调节了， 假设弯辊力代数量的符号和实际的弯辊模式旋钮的位置不相匹配，那么报警灯闪动10秒 后亮，不能进行任何弯辊调节，直到操作弯辊旋钮位置使弯辊力代数量的符号和实际的弯 辊模式旋钮的位置相匹配。
6.根据权利要求1所述的基于板形缺陷的板形半自动调节方法，其特征在于(e)中所 述的弯辊调节限幅保护，具体为弯辊调节限幅保护包括总量限幅和单次限幅两个方面。工作辊弯辊有正负弯之分，当 PQW输出为27648时，比例阀的电压输出量为10V，产生的压力为210bar，由于油缸活塞直径 为80mm，经过计算，弯辊力(共四个缸)为422. 23KN，但是工作辊的弯辊力的上限为300KN， 下限为-180KN，经过计算，比例阀PQw输出的上限为19644，下限为-11786。中间辊弯辊只 有正弯，当PQW输出为27648时，比例阀的电压输出量为10V，产生的压力为210bar，由于油 缸活塞直径为80mm，经过计算，弯辊力(共两个缸)为211. 115KN，但是中间辊的弯辊力的 上限为150KN，下限为0，经过计算，比例阀PQW输出的上限为19644，下限为0。为了避免 单次调节时间过长导致过调节问题，需要进行单次调节限幅保护，取比例阀PQW输出的上 限19644的10%即2000作为单次调节限幅，当单次调节时间低于单次调节变化量2000所 需时间时，单次调节限幅不起作用，但当单次调节时间大于单次调节变化量2000所需时间 时，单次调节限幅工作，即使弯辊调节信号仍然存在，弯辊调节量也保持不变。
全文摘要
本发明为一种基于基于板形缺陷的板形半自动调节方法，包括以下内容(a)弯辊调节量的代数化；(b)旧板形调节系统向新板形调节系统的无扰动切换；(c)新板形调节系统的板形缺陷调节方法；(d)新板形调节系统向旧板形调节系统的切换；(e)弯辊调节限幅保护。本发明的目的在于在无板形仪的情况下提供一种基于板形缺陷的板形半自动调节方法，应用于冷轧可逆轧机的板形调节，采用该调节方法使得现场操作人员可以根据板形缺陷情况快速消除板形缺陷，效果明显。
文档编号B21B37/28GK102049418SQ20101051330
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者胡洪国 申请人:上海宝立自动化工程有限公司