[发明专利]利用自动压力控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于使用卷取冷轧带钢卷的卷取工序机组的控制方法，更具体地说，涉及一种利用自动压力控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法。

背景技术

以前冷轧生产线卷取机在卷取带钢时，会产生卷筒折痕印11，为减少卷取机芯轴产生的套筒折痕印，才有用了两种方法。

其一：同国内其它类似机组一样，常在芯轴上套上橡胶套筒12，以缓解套筒扇形块对带钢表面的影响。现有技术对套筒型带钢表面产生的折痕，有显著抑制消除效果，但这类套筒实际应用时，会在较厚（≥1.2mm）的带钢表面，会产生新的带头压痕缺陷，其产生原理如图1所示，虽然使用了橡胶套筒，但因厚带头h1贴在套筒的外圈上，带头必然与第二圈带钢之间形成高度差，随着带钢一层一层卷取，钢卷直径不断增大，带头承受的压力也不断增大，由此在带头接触部分产生带头压痕，并印在随后卷曲的带钢表面，形成周期性的带头压痕，长度最多长达200～300米，使产品留下瑕疵。

其二：采用特殊带凹槽的套筒和应用带头定位技术。如图2所示“心状”型槽套筒22就是其中一种，在使用“心状”型套筒时，进行带头定位前，套筒先涨开等待，通过带头定位技术，使带头落在“心状”型凹槽处，将带头藏于凹槽中，使第2圈与带头重叠时，带头不受过大压力，因此不会产生尖锐的带头压痕21。在带头定位命中的情况下，同样还会产生带头压痕，只不过是相对减少一点。

同时，由于“心状”型凹槽宽度和深度有限制，其对抑制带钢压痕的效果，完全由带头定位的精度来决定。由于“不同种类带钢，穿带的弯曲度不同，使带头跟踪的长度计算值与实际带钢行走长度产生同步性误差，导致定位不精准；如带钢涂油，卷取机建立张力时内圈滑动等”都会影响带头定位精度，造成带头定位成功率不足90％。因此带头压痕长度控制效果不稳定（带头印范围控制在15～40米范围内)，有时甚至会出现批量带钢压痕缺陷。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种利用自动压力控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法，来解决现有技术中存在的各种不足。

根据本发明，提供一种利用自动压力控制消除压痕提高冷轧带钢质量的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，在带钢卷筒上安装一套圆形套筒，所述套筒的表层设有一层橡胶，在所述套筒涨缩压力作用下，所述橡胶层发生弹性形变，所述弹性形变量与所述压力成比例；

步骤二，计算带钢头卷曲圈数，当所述带钢头卷曲一定圈数之后，使所示带钢处于绷紧状态；

步骤三，初始化所述套筒压力测量值和压力设定值，获取带钢厚度；

步骤四，判断要卷取的所述带钢厚度是否小于一预定值；

步骤五，测量套筒压力值的变化；

步骤六，采用一次惯性延迟方式对所述套筒压力值的变化进行过滤；

步骤七，根据要卷曲的带钢的厚度、带钢屈服强度、带钢宽度和套筒参数，设定套筒第二次要涨开的压力值；

步骤八，计算压力偏差量，采用比例、积分、微分控制方式输出液压伺服机构的比例控制阀的电流输出；

步骤九，判断压力偏差量绝对值的变化。

根据本发明的一实施例，步骤六的惯性延迟的一次惯性环节传递函数为1/（1+Ts）。其中，T为环节的时间常数，s为复变量，取值为复数，其表达形式为s=σ+iω，其中σ，ω为实数，i为虚数单位。

根据本发明的一实施例，步骤七的要涨开的压力设定值为Fset，所述套筒涨开压力与带钢厚度h和带钢参数M、W间的函数关系表达式为：Fset=2h×K+ε(M，W)。

根据本发明的一实施例，步骤八的压力偏差量△F=压力设定值-压力测量值，所述液压伺服机构的输出量为：Vout_AFC=∑KG_AFC[△F(k)-△F(k-1)]+KP_AFC×△F(k)+∑KI_AFC×△F(k)×△T₂；△F（k）=Fset（k）-Fact（k）。其中，KG_AFC为超调增益、KP_AFC为比例增益、KI_AFC为积分增益、△T₂为循环任务T₂的扫描周期时间、K为T₂任务第k次执行周期。

根据本发明的一实施例，当压力偏差量△F绝对值的变化大于预设值时，执行步骤五。

根据本发明的一实施例，橡胶层为耐油橡胶，厚度为8mm，最内层橡胶的硬度为邵尔硬度80～60度，表层橡胶硬度为邵尔硬度60～45度，套筒涨开的尺寸为508mm或610mm。