[发明专利]一种用于精轧机组自动换辊的控制方法

说明书

一种用于精轧机组自动换辊的控制方法，属于自动控制技术领域。在不改变现场机械设备结构的情况下，该方法实现一键式自动换辊，重新设计窜辊归零控制工艺和上辊系调垫动作时序控制，自主开发阶梯垫液压机构速度控制程序和换辊小车位置标定程序，有效提高了设备动作速度和位置控制精度，显著提高精轧机组自动换辊工作效率。充分考虑了生产实际中出现的非全部机架换辊和异常状态下紧急换辊的需求，优化了换辊流程中经常导致自动换辊中断的控制工艺和步序动作，减少现场设备确认环节和检测设备异常导致换辊延时情况的发生，降低了操作工的操作难度和劳动强度，大幅提高精轧换辊自动化控制水平，有效缩短换辊时间的同时显著提高1580热连轧机年生产能力。

技术领域

本方法属于自动控制技术领域，提供了一种薄板带钢热连轧中用于精轧机组自动换辊的控制方法。在大幅提高精轧机组换辊效率的同时降低换辊时间与换辊故障率，有利于提高薄板带钢热轧产线年产量。

背景技术

在热轧薄板带钢生产过程中，CVC精轧机组正常情况下每隔2-3小时就要进行一次工作辊换辊操作，换辊时间的长短能在一定程度上反应这条热轧生产线的先进程度；并且精轧机组更换工作辊的时间长短对产量的影响较大，而热轧薄板带钢生产线的生产能力是衡量一个国家钢铁水平的重要依据。所以每一条热轧板带钢生产线都希望在保证机械设备状态良好的前提下尽量的缩短工作辊的更换时间，以达到提高产量降低生产成本的目的。

发明内容

本方法的目的在于提供一种薄板带钢热连轧生产中用于精轧机组自动换辊的控制方法，在不改变现场机械设备结构的情况下，通过软件编程的方法重新设计换辊流程中的一些控制工艺和步序动作，并重新开发阶梯垫液压机构速度控制程序和换辊小车位置标定程序，有效提高了设备动作速度和位置控制精度，显著提高精轧机组自动换辊工作效率，在大幅度降低换辊时间和故障率的同时降低现场人员劳动强度，对提高热轧薄板带钢年产量帮助较大。

本发明的自动换辊流程由两套控制系统配合完成，分别负责换辊准备和自动换辊两个阶段的工艺控制，最终能满足精轧区域不同工作模式和不同数量机架同时实现“一键式”全自动换辊流程，提高精轧区域自动化水平，降低了快节奏轧制带钢期间对磨辊效率的要求。其中换辊准备阶段包括：窜辊归零，主轴准停，HGC缸卸荷，轧机停水，活套抬起和换辊准备完成等6个步骤；自动换辊阶段包括：新辊移至机旁准备位后小车做抽辊准备，精轧模式切换，导卫刮板等移至换辊位，上、下辊系做抽辊准备，小车做抽辊和新辊回装工作，下、上辊系移动至工作位，导卫刮板等移至工作位，精轧模式切换，小车移旧辊到磨辊间。操作人员根据生产计划进行换辊工作，在画面点击换辊准备和确认按钮，控制系统将自动执行换辊全流程工艺步序，并实现轧制线的自动标定，整个换辊过程被控制在17分钟以内，最快进入16分钟，达到国内先进水平。

本发明的技术方案如下：

1、窜辊归零控制：精轧机组7架轧机在换辊准备阶段都需要执行窜辊归零动作，由于机械框量的存在，工作辊窜回零位后，经常会出现轴端卡板与工作辊轴承座存在机械接触的现象，接触产生的摩擦力过大导致轴端卡板不能正常执行打开动作，从而影响后续的工作辊抽辊动作。在生产实际中CVC轧机上、下工作辊的窜辊方向是基本不变的，结合实际生产情况重新设计窜辊归零控制工艺。在换辊准备阶段，如果触发窜辊归零命令，此时工作辊会首先窜回零位，然后执行上工作辊正窜30mm、下工作辊负窜30mm，然后再次执行窜回零位的动作。增加上述短行程窜量后，可以完全消除轧机机械框量对窜辊归零的影响，能有效防止窜辊缸位置回零后轴端卡板卡死无法执行打开动作的现象。

2、一键式全自动换辊：在执行换辊操作时，岗位人员可以通过上位操作画面勾选F1-F7中任意需要执行换辊操作的机架，被选中的机架将会依次执行换辊准备的工艺步序。重新设计连锁控制逻辑，当任意机架完成换辊准备动作后，对轧机状态和活套位置状态进行判断，如条件满足，将直接触发轧机入口、出口导卫和刮板移至换辊位等步序动作，此时将不受轧机是处在轧制模式还是换辊模式的限制，这样能避免轧机液压设备动作速率不同步出现换辊等待的状况发生，能一定程度上节省精轧区域整体换辊时间。