[发明专利]获取轧制带材张力的方法和装置以及轧制工艺控制系统

说明书

本发明公开了一种获取轧制带材张力的方法和装置以及轧制工艺控制系统，为张力闭环控制提供必要条件。该方法包括：获取带材在轧制系统的板形辊上的径向力；根据所述径向力和带材在该板形辊上的包角计算带材张力。根据本发明实施方式的技术方案，利用轧制系统中已有的空气轴承板形辊获得的数据来计算带材张力，使得无需安装高精度张力计就可以获取准确的张力值进而投入闭环张力控制。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，特别地涉及一种获取轧制带材张力的方法和装置以及轧制工艺控制系统。

背景技术

铝箔轧机是铝加工行业的常用机械设备。图1是现有技术中的一种铝箔轧机的基本结构的示意图，其中轧机11用来将开卷机12提供的铝板13轧制成符合厚度要求的铝箔，然后由卷取机14卷取为成品。

目前对于铝箔轧机的张力通常采用开环控制的方式，这是由于铝箔材料相当薄，普通张力计的测量精度很难达到要求，而高精度张力计成本较高，因此很多普通铝箔轧机不测量张力，无法进行闭环控制。

张力开环控制的原理是通过卷取机上料卷的卷径和预设的张力，通过公式计算电机的输出转矩。开环方式的不足之处主要有：受到干扰后的张力稳定性差，实际张力不准确，工艺设计的张力值不能得到完全执行；张力的误差对厚度影响大。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种获取轧制带材张力的方法和装置以及轧制工艺控制系统，为张力闭环控制提供必要条件。本发明提供如下技术方案：

一种获取轧制带材张力的方法，包括：获取带材在轧制系统的板形辊上的径向力；根据所述径向力和带材在该板形辊上的包角计算带材张力。

可选地，获取带材在轧制系统的板形辊上的径向力的步骤包括：将板形辊的轴向划分为多个区间，针对各区间获取径向力；根据所述径向力和带材在该板形辊上的包角计算带材张力的步骤包括：根据所述包角和各区间的径向力，计算各区间的带材区间张力；将各带材区间张力相加以得到所述带材张力。

可选地，获取带材在轧制系统的板形辊上的径向力的步骤包括：将板形辊的轴向划分为多个区间，针对指定的1个区间获取径向力；根据所述径向力和带材在该板形辊上的包角计算带材张力的步骤包括：根据所述包角和指定的1个区间的径向力，计算该指定的1个区间的带材区间张力，将该带材区间张力乘以所述多个区间的区间数以得到所述带材张力。

可选地，获取带材在轧制系统的板形辊上的径向力的步骤包括：将板形辊的轴向划分为多个区间，针对指定的多个区间获取径向力然后取径向力平均值；根据所述径向力和带材在该板形辊上的包角计算带材张力的步骤包括：根据所述包角和所述径向力平均值计算带材区间张力平均值，将该带材区间张力平均值乘以所述多个区间的区间数以得到所述带材张力。

可选地，所述板形辊为空气轴承板形辊；获取径向力的步骤包括：获取板形辊的轴向区间的压强，根据该压强得出所述径向力。

一种获取轧制带材张力的装置，包括获取模块和计算模块，其中：获取模块，用于接收轧制系统的板形辊上的带材的径向力；计算模块，用于根据所述径向力和带材在该板形辊上的包角计算带材张力。

可选地，所述获取模块还用于接收板形辊的轴向各区间的压强和周向面积，根据该压强和面积计算所述各区间的径向力；所述计算模块还用于根据所述包角和所述各区间的径向力，计算各区间的带材区间张力；将各带材区间张力相加以得到所述带材张力。

可选地，所述获取模块还用于接收板形辊的轴向多个区间中的指定的1个区间的压强和周向面积，根据该压强和面积计算所述指定的1个区间的径向力；所述计算模块还用于根据所述包角和所述指定的1个区间的径向力，计算该指定的1个区间的带材区间张力，将该带材区间张力乘以所述多个区间的区间数以得到所述带材张力。