[发明专利]一种冷轧重卷机组多辊矫直机控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于轧钢工艺领域，尤其涉及一种带有多辊矫直机的冷轧重卷生产线可进行速度切换的多辊矫直机投入和切除控制系统及其控制方法。

背景技术

重卷生产线是冷轧带钢生产中重要的生产工序，其主要功能是对上道工序的冷轧带钢进行剪边涂油和分切处理。近年来部分企业在重卷生产线上安装了多辊矫直机，用于改善来料板型缺陷，并取得了较好的效果。但在应用过程中也存在着一些问题，具体缺陷如下：

1、由于多辊矫直机矫直辊的直径较小（一般在40-60毫米），因此多辊矫直机的最大速度一般只能达到180米/分钟；而开卷机、切边圆盘剪和卷取机的最大线速度可以设计到400-500米/分钟，矫直机与重卷线上的其他设备存在着严重的速度不匹配的问题，因此现有带多辊矫直机的重卷生产线设计的最大生产速度由于受矫直机的限制，只能达到180米/分钟，因而极大影响了重卷线机组的产能。

2、由于来料板型问题相对较少，需要多辊矫直机投入修正板型的原料比例低于总产品的10%。而目前的重卷矫直机组的控制方式单一，无论任何情况多辊矫直机均处于运转状态。因此增加了矫直辊的磨损。同时，由于多辊矫直机的主传动电机功率较大（一般为400KW左右），即使将矫直辊打开，空载功耗也十分可观。

3、多辊矫直机的电控系统往往独立于重卷机组的电气控制系统，因此矫直辊的传动电机很难与重卷机组的开卷机、卷曲机和切边剪的线速度一致，机组会由于主要传动设备存在速度偏差产生擦划伤等产品质量问题。 

为解决上述问题，最好的方法是根据来料板形情况选择矫直机是否投入和切除，由于切除矫直机后机组可高速运转，因此可提高产能，降低消耗。然而存在以下难以解决的技术问题：

1、多辊矫直机投入时，为了保证矫直效果，防止由于多辊矫直机速度不匹配产生的带钢表面擦划伤，一般采取开卷机和卷取机双侧张力控制的模式。而不投入模式时由于多辊矫直机打开，张力辊很难分断开卷和卷取之间的张力，因此系统采用开卷张力控制模式和卷取速度控制模式的方法。带钢上线后不同模式下机组从二级系统接收的开卷和卷取的张力设定值和控制方式不同，如果切换将造成张力值错误和机组控制方式混乱。

2、两种控制模式时机组的连锁状态差别很大，同时根据带钢在机组的不同状态控制矫直机应该到达的位置，一方面操作人员很难顺利完成繁琐的操作步骤，另一方面大量的手工操作将浪费大量的生产时间。

3、由于多辊矫直机的投入和切除时机组的控制模式不同，现有带多辊矫直机模式切换的重卷生产线一般是通过带钢来料数据来判断是否使用矫直机的，这就要求机组穿带运行前必须进行模式选择，也就是说带钢上到生产线后机组的运行模式就被固定下来。在生产线运行过程中无法进行多辊矫直机的投入和不投入切换。因此对于非矫直模式下生产过程中发现的带钢板形问题无法及时投入矫直机进行处理，只能做好记录，当下次返修时进行矫直处理。因此降低了机组的运行效率，同时也增加了能源消耗。

发明内容

本发明旨在提供一种可进行速度切换的冷轧重卷机组多辊矫直机控制系统及其控制方法，实现多辊矫直机在生产过程中可根据带钢板形的需要实时投入和切除，从而有效解决由于设备传动速度不协调产生的产品质量问题，充分发挥机组运行效率，提高带有多辊矫直机的冷轧重卷生产线机组产能，降低电能消耗。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种冷轧重卷机组多辊矫直机控制系统，包括开卷机、开头夹送辊、切头剪、纠偏辊、圆盘剪、1#夹送辊、前托辊、多辊矫直机、后托辊、张力辊、涂油机、2#夹送辊、分切剪、转向辊、卷取机及机组控制PLC，开卷机、卷取机、圆盘剪采用高线速度设计，其线速度设计值为矫直机线速度设计值的一倍以上；其特征在于：

在开头夹送辊、切头剪、纠偏辊、1#夹送辊、前托辊、多辊矫直机、后托辊、张力辊及上卷小车上均设有位置检测传感器；

在开头夹送辊、后托辊、张力辊后部分别对应设置入口带头位置修正传感器、中部带头位置修正传感器、后部带头位置修正传感器；

在开卷电机变频器上连接编码器；

在至少2个操作台上设置模式切换选择器或在人机接口画面即HMI画面设置模式输入按钮；

控制程序根据矫直机投入或不投入建立两种不同的机组控制模式；

在机组控制PLC内建立模式切换控制程序、三段张力表、张力查询和选择程序以及带头位置计算程序；

所述各位置检测传感器、带头位置修正传感器、编码器、模式选择器及HMI画面输入按钮分别与机组控制PLC控制系统连接。