[发明专利]多塔式立式活套的张力稳定方法和装置

说明书

 

技术领域

本发明涉及冶金自动化领域，尤其涉及一种多塔式立式活套的张力稳定方法和装置。

 

背景技术

冷轧处理线的活套从结构形式上来分，有卧式活套和立式活套之分。在冷轧酸洗、连轧机组和一些对张力精度要求不很高的处理线上通常采用卧式活套。而在对张力控制要求相对较高的机组（如连续热镀锌、连续退火机组等）通常采用立式活套。

活套张力的控制方式又分为间接张力和直接张力控制两种方式，活套张力由基础自动化进行控制。在现有技术中，张力控制的控制对象主要为卧式活套，张力控制的基本方案如下：在正常运行时活套小车始终处于张力控制状态，活套小车的张力控制由速度调节器和电流调节器来实现。张力控制的实现是通过速度给定值上加上一个ΔV的附加给定量来实行的。加减速时的加速度补偿控制为了在牵引活套小车的加减速时保证活套内的带钢张力不受波动，提高张力控制的效果，在活套加减速的同时引入一个加速度附加给定值dV/dt作为电流调节器的附加给定值。

如果采用立式活套则应该考虑活套内带钢重量的变化对活套张力的影响。现有技术中对于活套加减速时产生的张力波动采取了给卷扬附加dV/dt的手段。但是对于立式活套尤其是底辊带传动的立式活套而言仅仅在卷扬上做补偿是不够的。除了在活套加减速时对卷扬马达做补偿以外还需要对活套底辊引起的张力损失做了补偿。

 

发明内容

本发明提出一种多塔式立式活套的张力稳定方法，包括：

测量带钢的尺寸，包括带钢宽度W、带钢厚度T和带钢密度C；

测量活套的参数，包括满套高度S₁₀₀和活套股数N_Loop；

测量当前套量S_Act；

基于带钢的尺寸、活套的参数和当前套量，计算得到带钢重量M；

测量卷扬机的参数，包括卷扬机的卷筒直径D和卷扬机的马达齿轮比i；

基于带钢重量和卷扬机的参数，计算卷扬机的补偿力矩。

其中，带钢重量M计算如下：M = S_Act* S₁₀₀ * N_Loop * W * T * C；

S_Act为当前套量；

S₁₀₀为满套高度；

N_Loop为活套股数；

W为带钢宽度；

T为带钢厚度；

C为带钢密度。

卷扬机的补偿力矩T计算如下T = 9.8 * M * D / (2 * I)；

D为卷扬机的卷筒直径；

I为卷扬机的马达齿轮比。

该方法还包括根据张力的波动方向对活套底辊加速度进行补偿。

活套底辊加速度补偿计算如下：A’ = K * A；

A为补偿前的底辊加速度；

A’为补偿后的底辊加速度；

K为补偿参数。

本发明还提出一种多塔式活套的张力稳定装置，包括带钢测量传感器、活套测量传感器、当前套量传感器、带钢重量计算装置、卷扬机测量传感器和补偿力矩计算装置。

带钢测量传感器测量带钢的尺寸，包括带钢宽度W、带钢厚度T和带钢密度C。活套测量传感器测量活套的参数，包括满套高度S₁₀₀和活套股数N_Loop。当前套量传感器测量当前套量S_Act。带钢重量计算装置连接到带钢测量传感器、活套测量传感器和当前套量传感器，基于带钢的尺寸、活套的参数和当前套量，计算得到带钢重量M。卷扬机测量传感器测量卷扬机的参数，包括卷扬机的卷筒直径m和卷扬机的马达齿轮比i。补偿力矩计算装置连接到带钢重量计算装置和卷扬机测量传感器，基于带钢重量和卷扬机的参数计算卷扬机的补偿力矩。

其中，带钢重量计算装置计算带钢重量M如下：M = S_Act* S₁₀₀ * N_Loop * W * T * C；

S_Act为当前套量；

S₁₀₀为满套高度；

N_Loop为活套股数；

W为带钢宽度；

T为带钢厚度；

C为带钢密度。

补偿力矩计算装置计算卷扬机的补偿力矩如下T = 9.8 * M * D / (2 * I)；

D为卷扬机的卷筒直径；