[发明专利]棒材生产线飞剪控制系统末机架轧机工作辊径补偿方法

说明书

技术领域

本发明属于电气控制领域，特别是涉及棒材生产线飞剪控制系统末机架轧机工作辊径补偿的方法。 

背景技术

在热连轧棒材生产线中，飞剪是提高生产率及成材率的关键设备。目前棒材生产线上的飞剪均采用全数字化电气控制的启停式飞剪（包括回转式、曲柄连杆式、曲柄连杆飞轮式）。飞剪主要的工艺功能有：剪头、剪尾、倍尺剪切、碎断等。在生产过程中，3#飞剪作为倍尺飞剪，其剪切的精度至关重要，是提高成材率及生产率的核心设备，3#飞剪的剪切精度是其重要考核指标。 

在实际的项目应用中，飞剪剪切长度通常是靠末机架轧机工作辊径换算成电机轴端编码器的脉冲数间接计算得到，计算精度受到末机架轧机工作辊径的直接影响，因此对末机架轧机工作辊径进行校正是提高飞剪剪切精度的必要手段。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种棒材生产线飞剪控制系统末机架轧机工作辊径补偿的方法，能够提高飞剪剪切精度。 

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：棒材生产线飞剪控制系统末机架轧机工作辊径补偿的方法，其特征在于：它包括以下步骤： 

1）计算末机架轧机的脉冲当量 ：

                                （1），

式（1）中L₁为第一热金属检测仪到3#飞剪剪切中心线的距离；L₂为第二热金属检测仪到3#飞剪剪切中心线的距离；n为末机架轧机电机轴端编码器脉冲计数值；

其中L₁和L₂已知；当轧件的头部到达第一热金属检测仪时，启动脉冲计数功能块，对末机架轧机电机轴端编码器进行计数，当该轧件头部第一次达到第二热金属检测仪时，停止计数，获得n；

第一热金属检测仪位于3#飞剪前面，第二热金属检测仪用于裙板控制，二者均为原飞剪控制系统中的部件；

2）利用长度等效原理计算末机架轧机的实际工作辊径D_f；

3）对计算的实际工作辊径D_f进行数值分析：每根轧件计算一次实际工作辊径并进行存储，求最近m根轧件的实际工作辊径的平均值及方差，排除异常值，对有效值取平均值，作为工作辊径的校正值并进行存储；m根据精度而设定；

4）工作辊径自动补偿：将末机架轧机的工作辊径设置为工作辊径的校正值。

按上述方案，它还包括步骤5）工作辊径人工干预：将末机架轧机的工作辊径设置为轧线PLC下发的设定值加上人工干预值；其中人工干预值由经验设定；此步骤由人工激活，且在禁止步骤4）时启动。 

按上述方案，所述的步骤2）实际工作辊径D_f的计算公式为： 

                               （2），

式（2）中i为末机架轧机减速比为，N为末机架轧机电机轴端编码器每转脉冲数。

按上述方案，所述的步骤3）在判断异常值时，设定方差范围，若计算的方差超出方差范围则被判断有异常值，首先排除与平均值的差最大的实际工作辊径值，并计算下一根轧件的工作辊径值，重新进行数值校验，直到方差值小于设定范围，则认为计算值稳定可信并进行存储。 

本发明的有益效果为： 

1、采用本发明方法可以解决棒材生产线中末机架轧机工作辊径不精确对3#飞剪的影响，提高倍尺剪切精度。

2、无需额外增加热金属检测仪，仅仅利用3#飞剪前面的热金属检测仪及用于裙板控制的热金属检测仪，即实现了末机架轧机工作辊径的补偿，节省了成本。 

3、通过试验发现，倍尺剪切精度提升明显，剪切速度21m/s时，误差由200mm减小到75mm。 

4、应用广泛，可以推广应用到棒线材生产线飞剪的剪头、剪尾等控制，不受飞剪控制器的限制。 

附图说明

图1为3#飞剪的工艺布局示意图。 

图2为飞剪剪刃运行轨迹示意图。 

图中：1.末机架轧机；2.第一热金属检测仪；3.飞剪；4.第二热金属检测仪；5.剪刃加速区域；6.剪刃起始位；7.剪切点；8.入切角；9.离切角。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。