[发明专利]一种冷连轧卷取机带尾定位控制方法

摘要

本发明提供一种冷连轧卷取机带尾定位控制方法，以带尾定位偏差最小作为目标函数，通过建立带尾定位速度计算模型、一次定位长度计算模型、二次定位长度计算模型，对卷取机带尾长度进行精确的定位控制，以获得最佳的带尾定位效果。本发明消除了由于人工调整所带来的定位不准的问题，可极大提高带尾定位位置的计算和控制精度，使定位偏差从0.2m降低到0.05m以下，在提高冷轧带钢成材率的同时，提高连续轧制的生产效率和产品质量，并极大减轻操作人员的劳动强度。本发明充分利用原有控制设备，节省技术引进资金投入，并易于维护，是一种新的适应工业应用的冷轧卷取机带尾定位控制方法。

主权项

一种冷连轧卷取机带尾定位控制方法，其特征在于，建立带尾定位速度计算模型和一次定位长度计算模型、二次定位长度计算模型，其具体方法为：(1)带尾定位速度计算模型带钢定位的过程是确定被定位带钢尾部的长度，并实时根据张力辊反馈实际长度，进行速度斜坡定位控制；当“剪切完”信号发出后，必须对卷取机上的带钢带尾进行加速，以使得当前卷的带尾和新卷的带头尽快分离；带尾离开飞剪和剪后导向辊后，进入定位和减速阶段；“剪切完”信号发出后启动跟踪，以便为定位系统操作提供实际长度检测信号，作为定位长度计算的修正值；其带尾定位速度计算模型为：Jolt＝Apos/TJVR＝0.5·Jolt·TJ2＝0.5·Apos/TJ·TJ2＝0.5·Apos·TJTL＝(VMR‑2VR‑Vpos)/Apos＝(VMR‑Apos·TJ‑Vpos)/AposTqs＝2TJ+TL式中，VR为定位速度；VMR为定位起始主令速度；Vpos为最终定位速度，取0值；Apos为定位加速度；TJ为加速度斜坡时间；TL为匀减速时间；Jolt为加速度变化；Tqs为带尾定位时间；(2)带尾一次定位长度计算模型当带钢全部缠在卷取芯轴上后，根据生产工艺的要求，带尾将落在带卷圆周的一个固定位置上，定位长度的计算在“剪切完”信号发出后开始，直到定位完成时结束；定位长度依赖于卷径大小，带尾一次定位长度在卷取圆周12点附近，由于卷径D比剪后导向辊直径d大很多，故带钢一次定位长度设定模型为：WS1pos＝I+PTurnpos·πD+PDLpos_syn+WDLpos式中，WS1pos为带钢定位长度设定值；a为卷取卷筒圆心到导向辊水平距离，b为卷取卷筒圆心到导向辊垂直距离，D为卷径长度；PTurnpos为带钢需要旋转n圈，一次定位取0值；PDLpos_syn为导向辊到同步点的距离；WDLpos为距离12点位置的定位长度偏差，一次定位取‑0.2m；带钢一次定位长度实际模型为：XDLpos＝ΔXNW_count·πD式中，XDLpos为带钢定位长度实际值；ΔXNW_count为带钢定位旋转圈数差，一次定位取0值；则带尾长度设定值与实际值比较结果：XDLpos_rest＝WS1pos‑XDLpos一次定位带钢降速距离计算：XDLpos_br=0.5((VMR2-Vpos2)Apos+JTpos(VMR+Vpos))]]>最后得到定位长度设定值模型为：Lpos_br＝XDLpos_rest‑XDLpos_br＝WS1pos‑XDLpos‑XDLpos_br式中，Lpos_br为最终定位长度；VMR为定位起始主令速度；Vpos为最终定位速度；Apos为定位加速度；JTpos为定位加速度调整时间；(3)带尾二次定位长度计算模型当带钢全部缠在卷取芯轴上后，根据生产工艺的要求，带尾二次定位亦落在带卷圆周的一个固定位置上，直到定位完成时结束，定位长度依赖于卷径大小，带尾二次定位长度在卷取圆周6点附近；带钢二次定位长度设定模型为：WS2pos＝I+PTurnpos·πD+PDLpos_syn+WDLpos+PTlength+PTcorrect_length式中，WS2pos为带钢二次定位长度设定值；a为卷取卷筒圆心到导向辊水平距离，b为卷取卷筒圆心到导向辊垂直距离，D为卷径长度；PTurnpos为带钢需要旋转n圈，二次定位取0.5；PDLpos_syn为导向辊到同步点的距离；WDLpos为距离6点位置的定位长度偏差，二次定位取‑0.05m；PTlength为带尾长度，二次定位取‑0.36m；带尾定位修正长度PTcorrect_length＝VMR1·(‑0.15)+0.325；VMR1为轧线主令速度；带尾二次定位长度实际模型为：XDLpos＝ΔXNW_count·πD式中，XDLpos为带钢定位长度实际值；ΔXNW_count为带钢定位旋转圈数差；则带尾长度设定值与实际值比较结果：XDLpos_rest＝WS2pos‑XDLpos二次定位带钢降速距离计算模型为：XDLpos_br=0.5((VMR2-Vpos2)Apos+JTpos(VMR+Vpos))]]>最后得到带尾定位长度设定值模型为：Lpos_br＝XDLpos_rest‑XDLpos_br＝WS2pos‑XDLpos‑XDLpos_br式中，Lpos_br为最终定位长度；VMR为定位起始主令速度；Vpos为最终定位速度；Apos为定位加速度；JTpos为定位加速度调整时间。