[发明专利]冷连轧生产线转盘式高速卷取机控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制领域，具体涉及一种冷连轧生产线转盘式高速卷取机控制方法及系统。

背景技术

转盘式卷取机又称为卡罗塞尔卷取机，是冷连轧生产线中最核心的设备之一，其卷取质量直接影响钢卷成品质量。在一般的带钢处理线，通常采用双通道双卷取机布置，占地面积大，穿带故障率高，适合较低速度的生产线。对速度快，带钢薄的生产线，通常采用转盘式双卷取机系统，具有占地面积小，穿带故障率低，控制精度高，生产速度快等特点，在高速冷连轧生产线，得到广泛应用。但冷连轧生产线转盘式高速卷取机控制的技术存在一定难点，在高速生产时卷径计算难以精确控制，造成带钢张力控制不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种高精度高可靠性的转盘式高速卷取机的控制方法及系统，通过高精度钢卷卷径计算、卷取机转动惯量测量与计算、带钢张力控制、双卷取机位置切换控制等四种手段结合起来实现冷连轧生产线中转盘式高速卷取机的可靠控制。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

冷连轧生产线转盘式高速卷取机控制方法，包括以下步骤：

（1）获取成品钢卷的实际卷径D_act；

（2）获取卷取机精确的转动惯量J_total；

（3）控制带钢张力：卷取机工作在转矩控制模式，卷取机张力控制为间接张力控制，根据步骤（1）获取的实际卷径D_act和步骤（2）获取的转动惯量J_total将张力设定值T_set换算成转矩设定值T_{Q_set}，再控制电机的输出转矩实现张力控制；

转矩设定值T_{Q_set}包含三部分：张力设定值T_set对应的转矩值T_QT、加速或减速转矩T_QI、摩擦转矩T_QF：

①张力设定值T_set对应的转矩值T_QT计算式如下：

TQT=Tset*Dact2i]]>

②加速或减速转矩T_QI计算式如下：

TQI=2i*Jtotal*aDact]]>

式中：T_set为张力设定值；D_act为步骤（1）获取的实际卷径；i为卷取机减速箱的减速比；J_total为步骤（2）获取的精确的转动惯量；a为总加速度；

③摩擦转矩T_QF的大小与电机的实际转速呈规律变化，接近线性关系，通过给定不同的实际转速进行插值记录，然后通过查表的方式得到各个不同实际转速对应的摩擦转矩T_QF；

则卷取机电机的总的转矩设定值T_{Q_set}为：

T_{Q_set}=T_QT+T_QI+T_QF

为达到此转矩设定值，卷取机带钢线速度V_L需要附加ΔV，ΔV的大小根据张力设定值T_set的大小而定；

（4）切换控制双卷取机位置，实现冷连轧生产线转盘式高速卷取机的高精度控制。