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四辊冷轧机辊系压靠辊印控制方法与流程

作者:新利体育 发布于:2020-12-26 12:07 点击量:

  本发明涉及消除四辊冷轧机辊印的方法,具体为四辊冷轧机辊系压靠辊印控制方法。

  四辊冷轧机被广泛应用在黑色及有色金属带材压延加工行业,而四辊冷轧机在每次更换轧辊后都要对辊系进行压靠,以获得辊缝位置。在对辊系压靠过程,当上下工作辊接触的时候,容易在工作辊表面形成接触印迹,四辊冷轧机在轧制铜带材时,轧辊表面的接触印迹会印到被轧制带材的表面,造成不合格品。

  本发明提供了一种四辊冷轧机辊系压靠辊印控制方法,该方法根据辊系内四根轧辊直径尺寸及基准靠压辊缝位置,利用plc记忆计算控制功能,实现在辊系压靠过程中控制工作辊接触瞬间的压力、速度等参数,消除接触过程中产生的轧辊辊印。

  本发明是采用如下的技术方案实现的:四辊冷轧机辊系压靠辊印控制方法,包括以下步骤:

  基准零辊缝位置t0确定过程:当基准轧辊安装在辊系后,基准上工作辊同基准上支承辊已接触,基准下工作辊同基准下支承辊已接触,基准上下工作辊之间有辊缝,压下缸以速度v1向下伸出压到基准上支承辊上,基准上下工作辊之间辊缝随着压下缸向下伸出逐渐缩小,当基准上下工作辊接触,并且油缸压力达到p1值后,plc记录下在压下缸上的位置传感器的数值t0,然后压下油缸缩回,plc控制系统就认为t0为基准零辊缝位置;p1值为四辊冷轧机的一个特定压力参数值,p1值对应零辊缝位置t0。

  实际零辊缝位置t0″的预算:plc记录基准压靠完成时基准工作辊直径r′,基准支承辊直径r′和基准零辊缝位置t0;实际冷轧支承辊、工作辊安装完成后将安装好的工作辊直径r″、支承辊直径r″输入至plc中,plc预算出实际零辊缝位置t0″:t0″=t0-2(r′-r″)-(r′-r″)=t0-2r′+2r″-r′+r″。

  消除辊印压靠:当实际冷轧轧辊安装在辊系后,上工作辊同上支承辊已接触,下工作辊同下支承辊已接触,上下工作辊之间有辊缝,压下缸以速度v1向下伸出压到上支承辊上,上下工作辊之间辊缝随着压下缸向下伸出逐渐缩小,当位置传感器:t0′=t0″-nmm时,油缸伸出速度由v1转变为液压系统控制允许最小速度v0,这时上工作辊以最慢的向下速度同下工作辊接触,并且压下缸压力达到p1值后,plc记录下在油缸上的位置传感器的数值t,然后压下缸缩回至t-lmm位置。

  本发明在预估上下工作辊接触前nmm的位置,将上工作辊向下移动速度降至最低,使上下工作辊接触时减少了惯性及冲击力,从而达到消除辊印的目的。

  上述的四辊冷轧机辊系压靠辊印控制方法,消除辊印压靠中压下缸压力达到p1值的过程为:压下缸以位置pid控制方式,设定位置目标值为t0″+mmm,以速度v1向下伸出压到上支承辊上,上下工作辊之间辊缝随着压下缸向下伸出逐渐缩小,当位置传感器:t0′=t0″-nmm时,油缸伸出速度由v1转变为液压系统控制允许最小速度v0,使得工作辊在缓慢的接触过程中达到中间压力p值,当压下缸下压达到中间压力p值时,油缸控制方式转变为压力pid控制,plc同时控制辊系进行旋转,当达到设定旋转速度v时,开始进行加压直到压力p1值,稳定一定时间后记录位置传感器的数值t。

  本发明根据轧辊直径尺寸,经过plc计算控制,控制压下速度,达到消除辊印的目的。

  图中:1-上支承辊,2-上工作辊,3-下工作辊,4-下支承辊,5-辊缝,6-压下缸,7-压力传感器,8-位置传感器。

  四辊冷轧机压靠过程,确定基准零辊缝位置t0:当基准轧辊安装在辊系后,基准上工作辊同基准上支承辊已接触,基准下工作辊同下支承辊已接触。基准上下工作辊之间有辊缝,压下缸6以压力pid控制方式较快速度v1向下伸出压到基准上支承辊上,基准上下工作辊之间辊缝随着压下缸向下伸出逐渐缩小。当基准上下工作辊接触,并且压下缸6压力达到p1值后,plc记录下在油缸上的位置传感器8的数值t0,然后压下油缸6缩回。plc控制系统就认为t0为基准零辊缝位置。

  实际零辊缝位置t0″的预算:利用plc存储功能,记录压靠完成时基准工作辊直径r′,基准支承辊直径r′和位置传感器零点t0。在实际支承辊、工作辊安装完成后将安装好的工作辊直径r″,支承辊直径r″输入至plc存储器中,plc预算出实际的零辊缝位置t0″:t0″=t0-2(r′-r″)-(r′-r″)=t0-2r′+2r″-r′+r″。

  消除辊印压靠方案:当实际冷轧轧辊安装在辊系后,上工作辊2同上支承辊1已接触,下工作辊3同下支承辊4已接触。上下工作辊之间有辊缝,压下缸6以位置pid控制方式,设定位置目标值为t0″+5mm,较快速度v1向下伸出压到上支承辊1上,上下工作辊之间辊缝随着压下缸向下伸出逐渐缩小。当位置传感器:t0′=t0″-2mm时,油缸伸出速度由v1转变为液压系统控制允许最小速度v0,这时上工作辊2以最慢的向下速度同下工作辊3接触,当上下工作辊接触并且油缸压力达到较小值p时,油缸控制方式由位置pid控制转变为压力pid控制,同时plc控制轧辊旋转,当转速达到v值时,油缸加压使压力值达到p1值后(p<p1),稳定10s后plc记录下在油缸上的位置传感器的数值t(其数值小于目标值t0″+5mm,表示达到目标值前已经完成压靠),然后压下油缸缩回至t-5mm位置。四辊冷轧机在轧制0.2mm厚度带材时,油缸就保持在t-0.2mm位置工作。

  由于在预估上下工作辊接触前2mm的位置,将上工作辊向下移动速度降至最低,使上下工作辊接触时减少了惯性及冲击力,从而达到消除辊印的目的。

  1、采用位置pid,依靠实际辊径由plc计算出预设实际位置t0″,系统可快速运行到设定位置t0″-2mm,当运行到t0″-2mm位置时,系统转入慢速接触运行,由于位置传感器设定目标位置为t0″+5mm,保证辊系可以在缓慢的接触过程中达到中间压力p值。

  2、当达到中间压力p值时,系统结束位置环控制转入压力环(pid)控制,同时辊系进行旋转,当达到设定旋转速度v时,开始进行加压直到压力值p1,稳定10s后记录当前位置值。

  3、本方法通过计算辊缝精准位置,控制在即将接触时进行低速接触,当接触后旋转辊系,当速度稳定后进入下一阶段压靠,直至完成。通过这一方法可以有效消除在压靠过程中造成的压靠辊印。

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