[发明专利]一种带钢卷取张力设定值优化装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带钢卷取张力优化装置及方法，特别涉及一种带钢卷取张力设定值优化方法及方法。

背景技术

合理设定带钢卷取张力值对于确保卷形质量至关重要。张力过大会导致带钢宽度拉窄甚至断带，对机械设备也会造成不必要的损伤；而张力过小又会导致钢卷疏松、扁卷或松卷等卷形质量问题。可见，为了兼顾卷形质量和生产顺行，必须合理设定卷取张力值。目前大多数钢厂控制带钢张力的方法是：首先根据理论计算和经验设定张力控制值，然后在卷取过程中进行恒张力或分段恒张力控制。

现有技术存在的主要问题是：未实现张力设定值与卷形质量相对应的闭环反馈控制；一旦出现卷形质量问题，需人工发现和干预张力设定值。因而存在如下缺点：1）不能实时发现张力不足所致的卷形质量问题；2）张力设定值凭经验，遇到新情况还要重新摸索。

检索发现：CN201010022652.7《一种热轧卷取张力的控制方法》，采用两级卷取张力控制。其张力设定方法是：首先计算第一级、第二级设定值的计算；然后对带钢宽度和卷取质量进行检测判断，若不合格则调整张力系数；最后进行自适应步骤。该控制方法克服了现有技术的缺点，很好的解决了目前带钢宽度质量和卷取质量不能兼得的问题，在保证带钢宽度质量的同时也保障了带钢卷取质量。但无论是卷取质量检测判断，还是张力系数调整都需要人工干预。

CN200910063341.2《非接触式张力检测并反馈控制的织带卷取装置》，在两导辊间的织带外侧设置有电荷藕合器件图像传感器，织带团外周设置有超声波传感器，电荷藕合器件图像传感器连接有图像采集卡，超声波传感器连接有信号采集卡，图像采集卡、信号采集卡与PC工控机连接，PC工控机连接有运动控制卡，运动控制卡通过变频器与交流异步电机连接；靠近卷取辊设置张力调节装置。采用非接触式检测织带的张力和卷取半径的变化，不会因接触织带而对其张力产生影响，检测结果更加精确；结合电机的调速与气缸带动调节辊共同调节织带张力，张力调节更迅速更有效。该技术非接触式检测和判定装置比较复杂，且相应的计算机判定和调整规则未公开。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种带钢卷取张力设定值优化方法及方法，本发明给出了一套基于卷筒径向定位的钢卷半径逐圈测量装置，以及相应的带钢卷取张力设定值优化方法。可以即时发现卷形疏松问题，辅助设定合理的带钢卷取张力设定值。具有实现方法简单，装置可移动，实时和自动测量等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种带钢卷取张力设定值优化装置，其特征在于，所述优化装置包括径向定位系统，卷径变化量测量装置以及计算机处理系统，所述径向定位系统、卷径变化量测量装置均通过双向数据信号线与计算机处理系统连接；在计算机处理系统的控制下，分别启动和结束径向定位信号时刻和卷径变化量的测量，并将测量数据实时传送给计算机处理系统，在计算机处理系统内进行数据处理，完成卷形质量判定。计算机处理系统从外部带钢厚度测量系统获得带钢厚度值，并将张力设定值调整系数输出给外部张力控制系统。

作为本发明的一种改进，所述径向定位系统由径向定位标志和定位标志检测装置组成；所述卷径变化量测量装置由激光位移传感器组成；定位标志指示卷筒的某一特定旋转角位置，标志检测装置在卷筒旋转过程中，每一圈发现一次定位标志并发出一个定位脉冲，依据脉冲时刻在时间轴上实现带钢的逐圈分割；卷径变化量测量装置检测激光位移传感器安装点至钢卷表面的距离，沿卷筒半径和水平方向测量；所述定位标志检测装置由激光光线发射和接收装置组成，在卷筒轴颈底部，位于定位标志的两侧，发出一条垂直与卷筒轴线的光线，该光线当定位指针每转过轴颈正下方时会被瞬间遮挡一次，从而使激光光线接收装置发出一个定位脉冲信号。本技术的卷形测量原理是，由于理论上该距离每圈减少一个带钢厚度值，当卷形疏松时变化量会大于一个带钢厚度值，所以可依据该距离的变化情况判断钢卷的疏松程度。

作为本发明的一种改进，所述径向定位标志设置为钢质指针，其上端带磁性底座，可以完美贴合在卷筒轴颈曲线上；下端呈倒三角形状，倒三角的末端遮挡住激光光线传感器发出的光线。