[发明专利]连退机组加热炉均热段炉辊马达负荷平衡控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金加热炉控制方法，尤其涉及一种加热炉均热段的控制方法。

背景技术

加热炉是连退机组的关键设备，其中均热段是加热炉中温度最高的区域，其炉温达800℃以上。对加热炉均热段各炉辊马达的控制目前采用的是张力控制方法，即基础自动化PLC中的ASR(速度闭环控制)+ATR(张力闭环控制)，在该控制过程中各个炉辊的控制量均相同，图1所示的为均热段SF中接收控制信号的1～12号12个炉辊。如图2所示，每一个炉辊马达M均通过变频器与基础自动化PLC连接，接受基础自动化PLC中ASR(速度闭环控制)+ATR(张力闭环控制)的控制方法。控制过程中均热段SF内每个炉辊的速度给定量和张力调节ATR都相同，但事实上，当带钢在高温下发生拉伸变形时，各个炉辊的速度会出现较大差异。例如，厚度为2.0mm以上的软材料的速度差有时会达到4m/min，而这种速差造成了均热段SF的每个炉辊相互之间的马达负荷差异较大，图3a是厚度为2.0mm的DDQ软料在131m/min机组速度、I83退火曲线、均热段炉温850℃时，均热段SF各个炉辊的速度情况，图3b是相同条件下均热段SF各个炉辊的马达负荷(单位％)。图3a中的马达速度单位“MPM”即“m/min”。

从图3a和图3b可知，由于带钢在热态下的拉伸变形，导致同一区域的炉辊的速度和负载均存在很大差异，这种负载不平衡使得炉辊表面由于受力不均，在高温下结瘤严重，进而使带钢表面出现大范围针尖状麻点，深度有时可达40～50微米，不符合对于高品质带钢的要求，因此必须采取措施对均热段SF的炉辊负荷进行平衡控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种连退机组加热炉均热段炉辊马达负荷平衡控制方法，通过在现有基础自动化PLC中ASR+ATR的基础上新增负荷平衡控制环ALR，通过变频器对炉辊马达进行负荷平衡控制，从而使得加热炉均热段的各炉辊马达负荷均匀，使炉辊表面受力均匀，进而保证带钢具有优异的表面质量。

根据本发明的上述目的，本发明提出一种连退机组加热炉均热段炉辊马达负荷平衡控制方法，即在基础PLC中新增负荷平衡控制环ALR进行控制，所述负荷平衡控制环ALR包括一炉辊速差补偿环以及一炉辊负荷修正环，所述炉辊马达负荷平衡控制方法包括以下步骤：

(1)炉辊速差补偿环对炉辊负荷平衡进行粗调：

(1a)连退机组启动后，当机组速度V大于设定的机组最低启动速度V₀且带钢焊缝通过均热段出口设定距离L₀时(执行粗调的启动条件)，炉辊速差补偿环采集一次均热段第一根炉辊的速度V_1-FB和最后一根炉辊的速度V_N-FB；

炉辊速差补偿环计算第一根炉辊的速度V_1-FB和最后一根炉辊的速度V_N-FB之差V_DEV-FB；

炉辊速差补偿环计算第i根炉辊的速差补偿值V_i-DEV-REF：V_DEV-FB＝V_N-FB-V_1-FB，1≤i≤N，N为均热段内的炉辊数量；

或V_DEV-FB＝V_1-FB-V_N-FB，1≤i≤N，N为均热段内的炉辊数量；

(1b)炉辊速差补偿环将第i根炉辊的速差补偿值V_i-DEV-REF输出至负荷平衡控制环，负荷平衡控制环将该速差补偿值V_i-DEV-REF叠加到ASR和ATR上，通过基础自动化PLC控制变频器来调整炉辊速度；

(1c)粗调步骤结束。即在整个连退机组加热炉均热段炉辊马达负荷平衡控制过程中，每根钢卷粗调步骤仅执行一次。

(2)在上述粗调步骤结束后，炉辊负荷修正环对炉辊负荷平衡进行精调：

(2a)炉辊负荷修正环采集每根炉辊的实际负荷I_i(单位％)，计算全部N根炉辊的负荷平均值I_AVE(单位％)；