[发明专利]具有头尾剪切补偿的曲柄式飞剪控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及钢材加工技术中的控制方法，尤其涉及曲柄式飞剪的控制方法及控制装置。

背景技术

曲柄式飞剪设置在粗轧机后面，用来对粗轧来料的头尾剪切，由于带钢在粗轧区轧制时经受不同的水平与垂直轧制力偏差、自动宽度控制(AWC)、连续宽度控制(PWC)和短行程以及除鳞与空气冷却作用产生的温度偏差，使得钢板头尾端具有不规则的外型表面不符合技术标准与产品要求，必须加以剪切。这样可以使头端进入精轧机组F1机架时减少震动避免冲击，卷取机顺利卷取；而良好的尾端也为卷成钢卷的捆包创造了有力条件；

目前的热轧机组飞剪的剪切力可达11MN以上，可以剪切厚65mm，宽1900mm，温度低至900℃的螺旋焊管坯X-70钢板。它是由剪切机构、齿轮装置、传动装置组成，剪切机构由上下曲轴以及与之相连的连杆组成，剪刃装在连杆上。在运动过程中，剪刃作曲线运动，以保证它尽可能与轧件垂直，获得较好的剪切断面，由于该种热轧需剪切的断面较大，采用了此种飞剪，其传动部分由一台减速机和一台电动机组成。剪切速度的控制采用剪刃的圆周速度根据轧件的速度，通过公式：

Vx＝(1∽1.03)Vo

其中Vx为剪切速度，Vo为轧件的速度。

目前，对于飞剪的控制方法如下：

从数据管理机下发材料参数，包括带钢厚度和宽度；

从检测元件下发材料位置，包括带钢的实际位置；

飞剪模型机得到材料参数，包括带钢厚度、宽度以及材料位置，包括带钢的实际位置；

飞剪模型机计算后参数下发电流环，该参数为飞剪剪切的电流控制回路的输出电流，还下发到速度环，该参数为飞剪剪切的速度控制回路的输出速度；

电流环输出电流给变流装置，电流环输出的参数为设定参数，一般为100％-103％；

变流装置输出到执行机构；

执行机构输出到反馈回路；

反馈回路把得到的参数输出到电流环进行反馈控制。

由于所剪切对象情况存在较大差异，目前，飞剪出现了剪切过程中的头部拱钢和尾部剪切时的带尾现象，对于飞剪的使用上存在极大的隐患，严重制约轧线产能，造成不必要的浪费，头部拱钢易造成带钢对飞剪剪刃的撞击，严重时可能导致剪刃撞碎，尾部剪切时的带尾可能单导致带钢尾部带入除鳞箱或轧机，造成严重的事故，为此电气、机械也做了多次尝试，比如：定期校正测量辊的辊径、电气修改剪切曲线、机械调整刀刃间隙等，都无法从根本上解决以上问题，故有必要对飞剪头尾剪切补偿进行研究，以找到相关的解决措施。

发明内容

本发明旨在提供一种具有头尾剪切补偿的曲柄式飞剪控制技术，通过对飞剪的头尾剪切进行补偿，改善目前曲柄式飞剪普遍存在的剪切过程中的头部拱钢和尾部剪切时的带尾现象。

本发明实现如下：

首先提供一种具有头尾剪切补偿的曲柄式飞剪控制方法，包括下列的步骤：

数据管理机下发材料参数；

检测元件下发材料位置；

飞剪模型机分别从所述数据管理机和检测元件得到材料参数、材料位置；

飞剪模型机根据所述材料参数和材料位置进行计算，将计算后得到的参数下发到电流环及速度环；

电流环通过现场终端采集剪切头部的附加量及剪切尾部的附加量；

电流环中的加法模块和减法模块分别对所述剪切头部的附加量及剪切尾部的附加量进行计算；

从外部获取剪切头尾的选择命令，同时依次由电流环中的数值转换模块、除法模块以及系数计算模块进行计算；

得到剪切头部的超前系数及剪切尾部的滞后系数，判断所述系数是否超过预定的极限，如果超过预定的极限则采用预定的极限值；

电流环将经过上述处理的结果输出到变流装置；

变流装置输出到执行机构；

执行机构输出到反馈回路；

反馈回路把得到的参数输出到速度环进行反馈控制。

本发明还提供一种具有头尾剪切补偿的曲柄式飞剪控制装置，包括下述的部件：

数据管理机，用于下发材料参数；

检测元件，用于下发材料位置；

飞剪模型机，连接到所述数据管理机和所述检测元件，分别从所述数据管理机和检测元件得到材料参数、材料位置，该飞剪模型机根据所述材料参数和材料位置进行计算，将计算后得到的参数下发到电流环及速度环；

电流环，连接到飞剪模型机，其中，该电流环包括：

加法模块，连接到现场终端，接收现场终端采集的剪切头部的附加量并进行计算；

减法模块，连接到现场终端，接收现场终端采集的剪切尾部的附加量并进行计算；