改进的边部断面形状的同板差控制方法

文档序号:820243 发布日期:2021-03-30 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 改进的边部断面形状的同板差控制方法 (Improved same-plate difference control method for edge section shape ) 是由 曾建峰 李红梅 周毅 卢勇 于 2019-09-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种改进的边部断面形状的同板差控制方法,在现有控制过程中,在距离边部15mm位置点W-(15)的厚度H-(15)与中心厚度H-c的差值在同板差控制阈值区间内的条件下,增加补充控制方法,包括步骤S1:选定边部15mm位置点W-(15)外的位置点W-(边部),检测W-(边部)处厚度H-(边部);步骤S2:以H-(15)为厚度基准值,计算H-(边部)与H-(15)的差值;步骤S3:判断差值是否大于标准阈值X,若是则返回步骤1,若否则执行步骤S4;步骤S4:判断同板差控制手段是否已全部投入,若是则返回步骤1,若否则执行步骤S5;步骤S5:周期性提高同板差补充控制手段的投入程度至差值小于X,并返回步骤1。本发明能对边部15mm外位置处的同板差进行自动反馈控制,提高实物质量水平,减少使用异常。(The invention discloses an improved same-plate difference control method for the section shape of an edge part, which is characterized in that in the existing control process, a point W is arranged at a position 15mm away from the edge part 15 Thickness H of 15 And center thickness H c Under the condition that the difference value of the same board difference is within the same board difference control threshold value interval, adding a supplementary control method, comprising the step S1: selecting a 15mm position point W of the edge 15 Outer position point W Edge part Detecting W Edge part Thickness H Edge part (ii) a Step S2: with H 15 For the thickness reference value, calculate H Edge part And H 15 A difference of (d); step S3: judging whether the difference value is larger than a standard threshold value X, if so, returning to the step 1, otherwise, executing the step S4; step S4: judging whether the same-plate difference control means is completely put into use, if so, returning to the step 1, otherwise, executing the step S5; step S5: and (5) periodically improving the input degree of the same-plate difference compensation control means until the difference value is smaller than X, and returning to the step 1. The invention can automatically feed back and control the same plate difference at the position 15mm outside the edge part, improve the quality level of a real object and reduce the useAnd (6) abnormal.)

改进的边部断面形状的同板差控制方法

技术领域

本发明涉及一种冶金机械/酸洗轧制过程中的控制方法,尤其涉及一种改进的边部断面形状的同板差控制方法。

背景技术

电工钢板的边缘降(Edge Drop,简称为边降,也称为边部减薄)是电工钢板尺寸的重要参数。因电工钢板需要冲片后叠层使用,如果钢板边降过大,冲出的硅钢片将会有规律地一边厚一边薄,叠片后的定子和转子将会发生很大的尺寸偏差,影响线圈的缠绕和电动机的效能。因此边缘降精度(同板差精度)是电工钢板的一个重要尺寸指标,用户对电工钢板的边降指标都有严格的要求。

边降的传统定义是距离边部100mm位置W100的厚度(H100)减去距离边部15mm位置W15的厚度(H15)的差值,但随着产品质量要求的不断提高,传统的边降定义已经难以满足要求,时常发生当传统边降的控制水平完全达到机组控制要求时,仍然无法满足用户对断面形状要求的情况。因此目前在生产边缘降要求最高的电工钢产品的冷轧机组均将边缘降概念拓展至同板差,即带钢中心点Wc厚度HC减去距离边部15mm位置W15的厚度H15的差值,即同板差(边缘降)=HC-H15

现有技术中同板差的控制程序均采用反馈控制系统进行,其主要控制思路为使用带倒角或特殊弧形的工作辊或中间辊通过反馈控制系统对边部减薄区域进行补偿以降低边缘降值。但无论其采用反馈或前馈模式,其思路都是以中心点厚度为基准,边部固定位置的厚度(目前通用冷轧工艺均距离取边部15mm处的厚度H15)与中心点厚度Hc的相对差值为基础进行控制的,能满足单边剪切10-15mm后用户对钢板的质量要求。但随着用户要求的不断提高和成本意识的提升,钢板的切边量降低至约5-7mm,在使用过程中暴露出来的距离边部5mm到15mm区域的同板差问题显著增多,严重影响了正常使用。

冷轧边部同板差的控制是在热轧来料异常的基础上进行的,目前冷轧工艺条件下选定距离边部15mm位置作为基准点是因为在此位置的现有热轧控制过程已经较为稳定,若选取边部12mm、10mm等更靠近边部的位置作为基准点,控制过程的波动会过大导致系统运行不稳定,故原控制模式下对15mm外更边部位置的同板差未能进行有效控制。

中国发明专利ZL200810041688.2公开了一种连轧机的带钢边缘降控制方法,其控制步骤为:a.在连轧机前安装边缘降仪;b.在带钢经过边缘降仪时,PLC控制器根据边缘降仪在整卷带钢长度中的位置确定一个采样长度并边缘降仪采集该采样长度中两侧边部的带钢边缘降数据,计算出连轧机的窜动工作辊在该采样长度内的窜动位置预设定值并存储该值;如此,PLC控制器完成确定一个采样长度并计算、存储该采样长度内的窜动位置预设定值后按序完成确定下一个采样长度并计算、存储下一采样长度内的窜动位置预设定值;c.当每个采样长度经过连轧机的窜动工作辊时,PLC控制器根据该采样长度内的窜动位置预设定值控制窜动工作辊在该采样长度内的带钢上窜动。该方法虽然实现了对带钢边缘降的高精度控制,但该主要是带钢边缘降的控制原理,使用轧辊窜动方式降低边缘降值,即H15至H100的边降值,并未涉及过程中优化15mm外更边部位置同板差的方法。

中国实用新型专利ZL200820059052.6公开了一种用于控制带钢边缘降的工作辊,该工作辊辊形由三段曲线组成,中间段辊形为直线;一侧为圆弧辊形,辊形曲线在圆弧与直线的交点处圆弧曲线的导数为零,即这一侧的工作辊辊形曲线为一条光滑曲线,圆弧辊线用于控制带钢边降,圆弧进入带钢边部;另一侧为圆弧辊形或直线形式的锥角辊形,用于减小或消除有害接触区,圆弧辊线或直线辊线不进入带钢;上、下工作辊辊形方向相反,即上工作辊驱动端侧辊线在下工作辊的操作端侧,上工作辊操作端侧辊线在下工作辊的驱动端侧。该工作辊需要通过有效的控制过程实现带钢边降,而现有技术的控制过程无法对15mm外更边部位置的同板差进行优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的边部断面形状的同板差控制方法,能通过对边缘降控制过程的分析,对边部15mm外位置处的同板差进行自动反馈控制,提高实物质量水平,减少用户使用过程中的异常。

本发明是这样实现的:

一种改进的边部断面形状的同板差控制方法,包括以下步骤:

步骤1:开始同板差控制过程;

步骤2:采集距离边部15mm位置点W15的带钢的厚度H15和带钢的中心厚度Hc,周期性计算距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值;

步骤3:判断距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值是否在同板差控制阈值区间内;

i)若距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值在同板差控制阈值区间内,则返回步骤1;

ii)若距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值大于同板差控制阈值区间的上限,则执行步骤4;

iii)若距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值小于同板差控制阈值区间的下限,则执行步骤5;

步骤4:降低同板差控制手段的投入程度,并返回步骤1;

步骤5:判断同板差控制手段是否已经全部投入,若是,则返回步骤1,若否,则执行步骤6;

步骤6:提高同板差控制手段的投入程度,并返回步骤1;

在距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值在同板差控制阈值区间内的条件下,增加补充控制方法。

所述的补充控制方法包括以下步骤:

步骤S1:在每个计算周期内,选定边部15mm位置点W15外的位置点W边部,检测位置点W边部处的带钢的厚度H边部,且位置点W边部与边部15mm位置点W15位于带钢的同侧;

步骤S2:以边部15mm位置点W15的厚度H15为厚度基准值,计算同侧位置点W边部处的厚度H边部与厚度基准值H15的差值;

步骤S3:判断差值是否大于标准阈值X,若是,则返回步骤1,若否,则执行步骤S4;

步骤S4:判断同板差控制手段是否已经全部投入,若是,则返回步骤1,若否,则执行步骤S5;

步骤S5:周期性提高同板差补充控制手段的投入程度,直至差值小于标准阈值X,并返回步骤1。

所述的位置点W边部与边部的距离为5mm≤W边部<15mm。

所述的位置点W边部取带钢两侧的边部5mm位置点W5、边部7mm位置点W7、边部10mm位置点W10、边部12mm位置点W12

所述的标准阈值X的取值范围是:

15mm位置点W15处的标准阈值X的取值范围是X=0μm;

14mm位置点W14处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-3μm;

13mm位置点W13处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-3μm;

12mm位置点W12处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-5μm;

11mm位置点W11处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-5μm;

10mm位置点W10处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-5μm;

9mm位置点W9处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-6μm;

8mm位置点W8处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-7μm;

7mm位置点W7处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-8μm;

6mm位置点W6处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-9μm;

5mm位置点W5处的标准阈值X的取值范围是0μm≥X≥-10μm。

所述的同板差补充控制手段包括工作辊窜动和增加工作辊弯辊值。

所述的同板差补充控制手段的投入逻辑是:先执行工作辊窜动,再增加工作辊弯辊值。

在投入所述的补充控制手段的同时,对于15mm位置点W15厚度H15控制程序的仍按照步骤1至步骤6正常运行,即若对位置点W边部的厚度补充控制过程中导致15mm位置点W15的厚度H15大于中心厚度Hc,则系统将发送信号降低同板差控制手段投入程度。

本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:

1、本发明在现有边缘降控制过程的基础上进行改进,以边部15mm位置点为基准,对15mm外尤其是5mm至15mm之间的位置点的同板差进行二次补充控制,边部15mm位置点仍执行原控制程序,对边部位置点同板差的控制针对性强,且控制程序运行稳定。

2、本发明弥补了现有技术中15mm外位置点的同板差控制问题的空白,有效提高了实物质量水平,减少实物使用过程中的异常,减少单边剪切量,降低生产成本。

3、本发明对使用轧辊窜动方式进行同板差控制的相关冷轧机组均有良好的参考借鉴价值,也可用于指导轧机设计阶段的同板差控制程序模型,使用前景广泛。

本发明通过对边缘降控制过程的分析,以原方法15mm位置基准点程序为基础,对边部15mm外尤其是5mm至15mm之间的位置点的同板差情况进行补偿控制,运行稳定,而同时补充控制手段可以在来料异常时进行针对性的控制,确保了异常卷断面的有效控制,从而提高实物质量水平,减少用户使用过程中的异常,显著提升了用户满意度。

附图说明

图1是现有技术的边部断面形状的同板差控制方法的流程图;

图2是本发明改进的边部断面形状的同板差控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1,现有技术的边部断面形状的同板差控制方法,包括以下步骤:

步骤1:开始同板差控制过程。

步骤2:采集距离边部15mm位置点W15的带钢的厚度H15和带钢的中心厚度Hc,周期性计算距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值,其中,计算周期一般为0.5s-5s,优选为1s。在H15偏大或者偏小时均会触发同板差控制程序的信号输出。

步骤3:判断距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值是否在同板差控制阈值区间内。

i)若距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值在同板差控制阈值区间内,则返回步骤1。

ii)若距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值大于同板差控制阈值区间的上限,则执行步骤4。

iii)若距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值小于同板差控制阈值区间的下限,则执行步骤5。

步骤4:降低同板差控制手段的投入程度,即降低工作辊窜动或/和增加工作辊弯辊值的控制手段的投入程度,并返回步骤1。

步骤5:判断同板差控制手段是否已经全部投入,若是,则返回步骤1,若否,则执行步骤6。

步骤6:提高同板差控制手段的投入程度,并返回步骤1。

冷轧产品的同板差控制过程中,会设定相应的阈值区间,以带钢中心点Wc的目标厚度为500μm的产品为例,在现有控制过程下15mm位置点W15的目标厚度一般为495μm≤H15≤500μm(目标值区间约为中心点厚度500μm的1%水平),即当控制手段投入时,若15mm位置点W15的厚度H15>500μm,则说明过控制(边部厚度大于中心点厚度会导致冷轧生产过程的异常),此时发送反馈信号,控制手段投入程度降低。若15mm位置点W15的厚度H15<495μm,则说明未达到控制目标,此时发送反馈信号,提高控制手段投入程度。而当位置点W15的厚度H15为495μm≤H15≤500μm时,说明达到目标区间,此时程序进行正常测量并循环但不输出控制信号。

现有控制过程虽然在冷轧生产过程中位置点W15的厚度H15达到了控制目标,能够符合用户使用要求,但更边部位置点,如W12、W10等位置点未进行针对性的控制。正常厚度卷边部的位置点厚度与位置点W15的厚度H15相比应呈现平稳下降的趋势,属于热轧来料的常规断面冷轧轧制后的正常断面卷,但异常厚度卷边部的位置点厚度与位置点W15的厚度H15相比则呈现剧烈下降趋势,属于热轧来料的异常断面在冷轧轧制后的不良卷,如表1所示。

表1热轧来料边部断面不同情况下冷轧轧制后的边部厚度数据

位置点 W<sub>10</sub> W<sub>12</sub> W<sub>15</sub> W<sub>100</sub> W<sub>C</sub> W<sub>100</sub> W<sub>15</sub> W<sub>12</sub> W<sub>10</sub>
正常厚度卷 494 495 496 498 500 498 496 495 494
异常厚度卷 491 493 496 498 500 498 496 493 491

由于现有控制过程以距离边部15mm位置点W15的厚度H15与带钢中心点Wc的中心厚度Hc的差值为基础进行控制,在异常厚度卷中位置点W15的厚度H15达到目标值范围,控制手段不会再进一步投入,无法解决15mm外更边部位置点(如W10、W12)处的厚度问题。

请参见附图2,一种改进的边部断面形状的同板差控制方法,在距离边部15mm位置点W15的厚度H15与中心厚度Hc的差值在同板差控制阈值区间内的条件下,即在步骤3的条件i满足时,增加补充控制方法。

所述的补充控制方法包括以下步骤:

步骤S1:在每个计算周期内,选定边部15mm位置点W15外的位置点W边部,检测位置点W边部处的带钢的厚度H边部,且位置点W边部与边部15mm位置点W15位于带钢的同侧。补充控制方法的周期应与原同板差控制过程的计算周期一致。

所述的位置点W边部与边部的距离为5mm≤W边部<15mm,使位置点W边部相比边部15mm位置点W15更靠近边部,但若与边部的距离过小(如<5mm),则会导致控制过程的波动较大。

优选的,所述的位置点W边部一般取带钢两侧的边部5mm位置点W5、边部7mm位置点W7、边部10mm位置点W10、边部12mm位置点W12。对于5mm外更边部位置的测量,因其存在剧烈的波动性,为确保整体程序运行的稳定性故不在本方法中考虑。

步骤S2:以边部15mm位置点W15的厚度H15为厚度基准值,计算同侧位置点W边部处的厚度H边部与厚度基准值H15的差值。

步骤S3:判断差值是否大于标准阈值X,若是,则返回步骤1,若否,则执行步骤S4。以12mm位置点W12处厚度H12为例,当H12减去H15的差值(由于位置点W区分带钢两侧,此处均为同侧相对比)<-5μm时(如-6μm),则说明该12mm位置点W12处带钢的厚度H12异常偏薄,存在同板差补充控制手段投入的必要性。

优选的,所述的标准阈值X的取值范围如表2所示:

表2位置点W边部处的标准阈值X的取值范围

位置点W<sub>边部</sub>与边部的距离 标准阈值X的取值范围
15mm X=0μm
14mm 0μm≥X≥-3μm
13mm 0μm≥X≥-3μm
12mm 0μm≥X≥-5μm
11mm 0μm≥X≥-5μm
10mm 0μm≥X≥-5μm
9mm 0μm≥X≥-6μm
8mm 0μm≥X≥-7μm
7mm 0μm≥X≥-8μm
6mm 0μm≥X≥-9μm
5mm 0μm≥X≥-10μm

步骤S4:判断同板差控制手段是否已经全部投入,若是,则无法进行补充控制,返回步骤1,若否,则执行步骤S5。

步骤S5:周期性提高同板差补充控制手段的投入程度,直至差值小于标准阈值X,并返回步骤1。提高同板差补充控制手段的投入程度的周期也应与步骤2中的计算周期一致。

所述的同板差补充控制手段包括工作辊窜动和增加工作辊弯辊值,优选的,所述的同板差补充控制手段的投入逻辑是:先执行工作辊窜动,再增加工作辊弯辊值。工作辊窜动可对带钢两侧分别进行针对性控制,增加工作辊弯辊值可对带钢两侧同时控制。

在投入所述的补充控制手段的同时,对于15mm位置点W15处目标厚度H15相关的原控制程序所有控制标准(即步骤1至步骤6)仍正常运行,即若投入补充控制手段对更边部位置点W边部厚度控制过程中导致15mm位置点W15的厚度H15大于中心厚度Hc,则系统将发送信号,同板差控制手段投入程度将降低。

实施例1:

本实施例中,带钢中心厚度Hc为500μm,选取带钢两侧边部15mm位置点W15的厚度H15为厚度基准值,即495μm≤H15≤500μm,即-5μm≤H15-HC≤0μm。

同板差控制程序运行,采集带钢两侧的边部15mm位置点W15的厚度H15均为497μm,计算边部15mm位置点W15的厚度H15与带钢中心厚度Hc的差值,H15-HC=-3μm,满足-5μm≤H15-HC≤0μm,原程序不输出新指令,进入补充控制过程。

检测得到边部10mm位置点W10的厚度H10为493μm,参照表2,边部10mm位置点W10处的标准阈值应满足X≥-5μm,在本实施例中,取标准阈值X为-3μm。H10-H15=-4μm<X,即位置点W10与位置点W15的厚度差值超出标准阈值X范围,说明边部10mm位置点W10的厚度H10异常偏薄,判定端部端面异常,有必要提高同板差控制手段的投入程度。

同板差控制手段共两种:一种是工作辊的窜动,本实施例中工作辊的窜动最大值是105mm,另一种是工作辊的弯辊值,本实施例中工作辊的弯辊值最大值为轧制力的1%(轧制力为1200吨,故弯辊最大值为12吨)。同板差控制手段的投入逻辑是:先执行工作辊窜动达到最大,若此情况下仍然无法达到控制目标,则增加弯辊值。每个计算周期为3s,每个周期内如果未达到控制目标,发送工作辊窜动值移动信号一次(1mm/次)或者弯辊值上升信号一次(0.1吨/次)。

对同板差控制手段投入情况进行系统计算,此时工作辊窜动值操作侧为89mm(最大值105mm),传动侧为93mm(最大值105mm),工作辊弯辊投入值为10吨(最大值12吨)。由于弯辊和窜动未达到投入上限,故具备同板差补充程序投入的条件。

根据系统逻辑触发工作辊窜动(1mm/次),计算周期为3秒,此时系统按照3s为周期进行整体断面数据的分析并根据实际情况触发相应条件。通过3个周期的运行,工作辊窜动值达到92mm水平,此时HC为500μm,边部15mm位置点W15的厚度H15为498μm,边部10mm位置点W10的厚度H10为496μm,此时H10-H15=-2μm,属于受控水平,逻辑回到同板差控制初始程序继续运行。

实施例2:

本实施例中,带钢中心厚度Hc为500μm,选取边部15mm位置点W15的厚度H15为厚度基准值,即495μm≤H15≤500μm,即-5μm≤H15-HC≤0μm。

同板差控制程序运行,采集带钢两侧的边部15mm位置点W15的厚度H15均为496μm,计算边部15mm位置点W15的厚度H15与带钢中心厚度Hc的差值,H15-HC=-4μm,满足-5μm≤H15-HC≤0μm,原程序不输出新指令,进入补充控制过程。

检测得到边部12mm位置点W12的厚度H12为493μm,参照表2,边部12mm位置点W12处标准阈值X的取值范围应满足X≥-5μm,本实施例中取标准阈值X为-5μm,H10-H15=-3μm>X,即位置点W12与位置点W15的厚度差值在标准阈值X的范围内,属于受控水平,返回继续回到原同板差控制程序。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,因此,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

12页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种薄规格T5料S形中浪缺陷预报方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!