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熱軋帶鋼穿帶頭部引導控制时间:2024-07-15 阅读
在帶鋼頭部穿帶進入下一個機架或所有機架后,帶鋼開始全面壓下軋制。穿帶完成后的帶鋼的軋制工藝沒有穿帶過程那么關鍵。然而,穿帶不良將導致帶鋼運行產生堆鋼工藝事故,這意味著停機時間,從而增加了生產成本。因此,在1號熱軋帶鋼軋機上進行了現有帶鋼導向導控制(STG)的更新。如圖1所示。
圖1以前的帶鋼導向控制結構 從圖1可以看出,軋機機架上的攝像頭用于提供給機架軋制獨立控制。此外,還考慮了軋制力方面的差別,通常稱為軋機調平控制(RAC)。HMI上顯示了每個特定機架的控制,獨立控制器由過程自動化提供帶鋼和軋機靈敏度數值,獨立控制器的目的是減少整個精軋機組群控的干擾,這個控制概念已經有了很好的表現。然而,它沒有充分利用多機架精軋機組的可能性,其中機架通過帶鋼后相鄰機架相互耦合。 因此,STG進一步發展成為一個組合系統,以最佳方式調節整個精軋機組。如圖7所示。這樣,就可以以最優的方式考慮到各個支架之間的帶鋼軋件截面的耦合運動,減少了機架間的軋件不平整度,就不存在軋制力差別的反饋,因為它不包含任何用于控制帶鋼在軋輥中心位置的附加信息,這些信息也不存在于帶鋼中心位置本身的直接測量中。相反:力傳感器,特別是使用壓力傳感器時,非常容易出錯,而且價格昂貴。作為交換,側導板撞擊力就被集成為進一步的測量變量,當然希望這個數字始終為零,因為控制的目標是避免帶鋼撞擊側導板。此外,還包括了例如由精軋機組后的寬度測量裝置測量的帶鋼位置(實際目標值)。過程自動化還提供帶鋼和機架相關的靈敏度數字,自動調整控制算法,以改變從帶鋼到帶鋼整個生產過程的參數(如軋件寬度,軋件溫度或合金含量)。STG的數值可以在人機界面上顯示給操作人員,操作系統方便安全的運行。
圖2 新型帶鋼導向控制結構 圖3顯示了四種無控制典型的帶鋼運行場景示例,可以清楚地看到,整個精軋機組的帶鋼運動是相同的。新的帶鋼導向控制的目的是使精軋機內的帶鋼運動平穩,這樣在精軋機后面不再有任何帶鋼橫向偏移,這就有助于提高穿帶的安全性,防止與側導板的接觸,這樣也增加了帶鋼成卷的質量。此外,可以預期的是,帶卷的邊緣質量和表面質量將得到提高。然而,還是不能完全控制帶鋼在精軋機組內的運動,無法防止帶鋼軋件無橫向偏移被軋機軋輥咬入軋制。我們的目標當然就是減少穿帶橫向偏移咬入這種情況,使其精軋機組整個軋制過程順利進行。
圖3 在整個精軋機組內四個帶鋼橫向偏移 圖4顯示了幾個具有相同尺寸的相同材料的連續帶鋼的開/關STG的測量情況。很明顯,STG可以很好地平穩沿精軋機組的帶鋼運動。從STG被激活的那一刻起,直到帶鋼尾部軋制結束,沒有看見任何的橫向偏移運動。
圖4 幾個連續帶鋼開/關STG測量 采用虛擬傳感器的方法使STG對攝像機故障具有魯棒性。如果一個攝像機發生故障,它的信號可以從鄰近的攝像機快速重建,這大大提高了整個系統的可靠性。這是可能的,因為機架之間的帶鋼運動是強耦合的。為了更好地理解這點,精軋機組的長度在圖8中以淺/深灰色條的形式輸入。即使是在右上方的高度動態運動中,單個攝像機信號的運動之間也有明顯的相關性,這與機架之間的傳輸需要的時間相抵消。這也使精軋機配備較少數量的相機就成為可能,在STG的結果中只有很小的影像質量損失。 圖5顯示了STG在測試期間的結果。帶鋼在F5和F6機架之間的中心線位置的歸一化標準差繪制在左側。累積的發生頻率可以在右上方看到。右下圖是采用STG后相對于不采用STG后的改進百分比。很明顯,標準偏差數字小的帶鋼數量就大大增加了,而標準偏差大的帶鋼數量則減少了。從改進曲線可以看出,原來的帶鋼橫向運動偏差越大,改進情況就越好,這意味著特別復雜的帶鋼得到了很好的控制。
圖5精軋機組最后F5-F6機架之間標準偏差估計 |






