一种精轧机活套起套方法及精轧机活套起套控制装置

摘要

本发明公开了一种精轧机活套起套方法和精轧机活套起套控制装置，包括：获取活套的设定活套角度；活套角度为设置的需要活套到达的活套角度；获取活套当前所处的当前活套角度；计算出设定活套角度对应的设定张力转矩和当前活套角度对应的当前张力转矩；确定目标张力转矩为a倍的设定张力转矩与b倍的当前张力转矩的和，其中，0﹤a﹤1，0﹤b﹤1，a加b等于1；根据目标张力转矩，确定活套的起套转矩。本发明提供的方法用以解决现有技术中精轧机活套起套时，仅根据当前活套角度对应的张力转矩，来计算出固定的起套转矩，存在的活套与带钢接触时张力过大，造成带钢损坏的技术问题。实现了提高热轧产品的质量的技术效果。

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种精轧机活套起套方法及精轧 机活套起套控制装置。

背景技术

在带钢热连轧过程中，活套对连轧关系的形成和稳定起着重要作用。轧制 过程中，虽然活套高度控制并不由活套装置本身来完成，而是通过调节前后机 架主传动的速度实现的，活套装置本身只为带钢提供张力，但活套辊的抬起并 接触带钢的控制却是由活套控制本身完成的。在活套辊接触带钢的瞬间，活套 的设定速度不能为零，否则，当活套辊接触带钢后，若套量由于某种原因增加， 活套辊就无法再贴紧带钢，这时连轧系统的张力控制就会失控，产生难以预料 的后果。反之，若活套辊在接触带钢的瞬间，其速度依然很高，就不可避免地 对带钢产生撞击，这种撞击尽管对活套调节系统影响不大，但会使带钢头部被 拉窄，影响带钢的头部尺寸精度及成品质量。

目前，精轧机活套起套时的起套转矩，是以活套当前所处的活套角度对应 的当前张力转矩作为活套的张力转矩来计算出计算起套转矩，再以计算起套转 矩的2-4倍作为固定的起套转矩来控制起套，在活套与带钢接触时张力很大， 造成带钢尤其是硅钢的头部拉窄和边裂，严重的影响的产品质量和轧制稳定 性。

也就是说，现有技术中，精轧机活套起套时，仅根据当前活套角度对应的 张力转矩作，来计算出固定的起套转矩，存在活套与带钢接触时张力过大，造 成带钢损坏的技术问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种精轧机活套起套方法及精轧机活套起套控制 装置，解决了现有技术中精轧机活套起套时，仅根据当前活套角度对应的张力 转矩，来计算出固定的起套转矩，存在的活套与带钢接触时张力过大，造成带 钢损坏的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种精轧机活套起套方法，包括：

获取所述活套的设定活套角度；所述设定活套角度为设置的需要所述活套 到达的活套角度；

获取所述活套当前所处的当前活套角度；

计算出所述设定活套角度对应的设定张力转矩和所述当前活套角度对应 的当前张力转矩；

确定目标张力转矩为a倍的所述设定张力转矩与b倍的所述当前张力转矩 的和，其中，0﹤a﹤1，0﹤b﹤1，a加b等于1；

根据所述目标张力转矩，确定所述活套的起套转矩。

可选的，所述a等于30％，所述b等于70％。

可选的，所述根据所述张力转矩，确定所述活套的起套转矩，具体为：从 接受到活套起套的起套指令起的第一时间段内，设置所述活套的起套转矩为计 算起套转矩的1.3－1.5倍；其中，所述计算起套转矩为活套重量补偿转矩、所 述目标张力转矩和带钢重量转矩的和值；从第一时间段结束起的第二时间段 内，所述起套转矩以700n*m/s－1500n*m/s的速度降低；从第二时间段结束起， 进入第三时间段时，所述起套转矩开始逐渐增加，并进入所述活套的闭环控制 阶段。

可选的，所述第一时间段的长度大于等于0.2s，且小于等于0.4s。

可选的，所述第二时间段的长度大于等于0.2s，且小于等于0.7s。

可选的，所述方法还包括：检测获得所述活套的液压缸的当前移动速度； 以所述当前移动速度作为补偿，调整所述活套的伺服阀的输出补偿转矩，以缩 小所述液压缸的设定压力和所述液压缸当前所处的实际压力的偏差，其中，所 述设定压力为设置的需要所述液压缸具有压力；以所述输出补偿转矩补偿所述 起套转矩。

可选的，所述检测获得所述活套的液压缸的当前工作速度，具体为：周期 性检测获得所述活套的活套角度；所述当前工作速度等于其中， θ_i为当前周期检测到的所述活套的活套角度；所述θ_i-1为上一周期检测到所述 活套的活套角度；T为检测周期；所述以所述当前工作速度作为补偿，调整所 述活套的伺服阀的输出补偿转矩，具体为：以所述当前工作速度与预设的增益 系数的乘积作为所述伺服阀的输出补偿转矩。

另一方面，提供一种精轧机活套起套控制装置，包括：

获取模块，用于获取所述活套的设定活套角度；所述设定活套角度为设置 的需要所述活套到达的活套角度；并获取所述活套当前所处的当前活套角度；

计算模块，用于计算出所述设定活套角度对应的设定张力转矩和所述当前 活套角度对应的当前张力转矩；

确定模块，用于确定目标张力转矩为a倍的所述设定张力转矩与b倍的所 述当前张力转矩的和，其中，0﹤a﹤1，0﹤b﹤1，a加b等于1；

设置模块，用于根据所述目标张力转矩，确定所述活套的起套转矩。

可选的，所述装置还包括：第一控制模块，用于控制从接受到活套起套的 起套指令起的第一时间段内，所述当前张力转矩等于计算起套转矩的1.3－1.5 倍；其中，所述计算起套转矩为活套重量补偿转矩、所述目标张力转矩和带钢 重量转矩的和值；第二控制模块，用于控制从第一时间段结束起的第二时间段 内，所述当前张力转矩以700n*m/s－1500n*m/s的速度降低；第三控制模块， 用于控制从第二时间段结束起，进入第三时间段时，所述当前张力转矩开始逐 渐增加，并进入所述活套的闭环控制阶段。

可选的，所述装置还包括：检测模块，用于检测获得所述活套的液压缸的 当前移动速度；调整模块，以所述当前移动速度作为补偿，调整所述活套的伺 服阀的输出补偿转矩，以缩小所述液压缸的设定压力和所述液压缸当前所处的 实际压力的偏差，其中，所述设定压力为设置的需要所述液压缸具有压力；补 偿模块，用于以所述输出补偿转矩补偿所述起套转矩。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优 点：

1、本申请实施例提供的方法及装置，结合活套当前所处角度对应的当前 张力转矩和活套需要到达的设定活套角度对应的设定张力转矩，将当前张力转 矩和设定张力转矩进行配比获得目标张力转矩，再以目标张力转矩为准计算起 套转矩，一方面能避免在活套当前角度过小时，起套过慢的问题，另一方面能 避免在活套当前角度过大时，起套转矩大，冲击损坏带钢的问题，实现了提高 热轧产品的质量的技术效果。

2、本申请实施例提供的方法及装置，设置刚起套时，起套转矩保持在计 算起套转矩的1.2-1.5倍，再逐渐降低起套转矩，在保持活套快速启动的基础 上，减小活套与带钢接触时的张力冲击，进一步实现了提高热轧产品的质量的 技术效果。

3、本申请实施例提供的方法及装置，以活套液压缸的当前移动速度作为 补偿，调整所述活套的伺服阀的输出补偿转矩，以补偿所述起套转矩，缩小活 套液压缸设定压力和实际压力的偏差，避免活套与带钢接触时，出现实际张力 过大于设定张力以冲击带钢的情况，进一步实现了提高热轧产品的质量的技术 效果。

附图说明

图1为本申请实施例中精轧机活套起套方法的流程图；

图2为本申请实施例中的活套起套转矩的示意图；

图3为本申请实施例中的活套起套的示意图；

图4为本申请实施例中的精轧机活套起套控制装置的结构图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种精轧机活套起套方法及精轧机活套起套控制 装置，解决了现有技术中精轧机活套起套时，仅根据当前活套角度对应的张力 转矩，来计算出固定的起套转矩，存在的活套与带钢接触时张力过大，造成带 钢损坏的技术问题。实现了提高热轧产品的质量的技术效果。

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本申请实施例提供的技术方案的 总体思路如下：

一种精轧机活套起套方法，包括：

获取所述活套的设定活套角度；所述设定活套角度为设置的需要所述活套 到达的活套角度；

获取所述活套当前所处的当前活套角度；

计算出所述设定活套角度对应的设定张力转矩和所述当前活套角度对应 的当前张力转矩；

确定目标张力转矩为a倍的所述设定张力转矩与b倍的所述当前张力转矩 的和，其中，0﹤a﹤1，0﹤b﹤1，a加b等于1；

根据所述目标张力转矩，确定所述活套的起套转矩。

通过上述内容可以看出，结合活套当前所处角度对应的当前张力转矩和活 套需要到达的设定活套角度对应的设定张力转矩，将当前张力转矩和设定张力 转矩进行配比获得目标张力转矩，再以目标张力转矩为准计算起套转矩，一方 面能避免在活套当前角度过小时，起套过慢的问题，另一方面能避免在活套当 前角度过大时，起套转矩大，冲击损坏带钢的问题，实现了提高热轧产品的质 量的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明 实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本实施例提供一种精轧机活套起套方法，请参考图1，图1为本实施例精 轧机活套起套方法的流程图，所述方法包括：

步骤S101，获取所述活套的设定活套角度；所述设定活套角度为设置的需 要所述活套到达的活套角度；

步骤S102，获取所述活套当前所处的当前活套角度；

步骤S103，计算出所述设定活套角度对应的设定张力转矩和所述当前活套 角度对应的当前张力转矩；

步骤S104，确定目标张力转矩为a倍的所述设定张力转矩与b倍的所述当 前张力转矩的和，其中，0﹤a﹤1，0﹤b﹤1，a加b等于1；

步骤S105，根据所述目标张力转矩，确定所述活套的起套转矩。

下面结合精轧机活套起套的过程，对本实施例提供的精轧机活套起套方法 进行说明：

请参考图2，图2为本申请实施例的活套起套方法和现有技术的活套起套 方法的对比图，其中，实线为本申请实施例的活套起套方法中起套转矩随时间 的变化曲线，虚线为现有技术中活套起套时起套转矩随时间的变化曲线。

如图2所示，本实施例提供的活套起套方法，其起套转矩随时间变化分为 三个阶段，其中，第一时间段201和第二时间段202是活套的起套阶段，第三 时间段203是起套结束后的闭环控制阶段，下面分别进行说明：

首先，当接受到起套指令时，从接受到活套起套的起套指令起的第一时间 段201内，设置所述活套的起套转矩为计算起套转矩的1.3－1.5倍；其中，所 述计算起套转矩为活套重量补偿转矩、目标张力转矩和带钢重量转矩的和值。

在本申请实施例中，所述目标张力转矩是通过上述步骤S101-S104，即将 所述当前张力转矩和所述设定张力转矩进行配比获得的张力转矩。

较优的，a小于b。

较优的，所述a等于30％，所述b等于70％，也就是说目标张力转矩＝30 ％*设定张力转矩+70％*当前张力转矩。

当然，在具体实施过程中，还可以根据活套的具体情况，设置所述a等于 40％，所述b等于60％，或者所述a等于20％，所述b等于80％，在本实施 例中不作限制。

在具体实施过程中，所述设定张力转矩和所述当前张力转矩均根据公式 R₁{sin(θ+β)-sin(θ-α)}Aσ_ref计算。即：

设定张力转矩＝R₁{sin(θ_设定+β)-sin(θ_设定-α)}Aσ_ref；

当前张力转矩＝R₁{sin(θ_当前+β)-sin(θ_当前-α)}Aσ_ref；

如图3所示，其中，R₁为活套臂长；θ_设定为所述设定活套角度；θ_当前为 所述当前活套角度，α和β为带钢和轧制水平线的前后夹角，A为带钢面积， σ_ref为单位张力。

在具体实施过程中，所述活套重量补偿转矩为现场预先实际测试得到的不 同活套角度下的活套重量补偿值。

其中，g为重力加速度，ρ 为带钢密度，W为带钢宽度，h为带钢厚度，L为机架间套量。

在本申请实施例中，所述第一时间段的长度大于等于0.2s，且小于等于 0.4s，较优的，所述第一时间段的长度为0.3s。

具体来讲，以所述目标张力转矩代替所述当前张力转矩来计算活套的起套 转矩，能在活套当前活套角度过小时，通过加入设定活套角度的补偿提高起套 转矩，进而提高起套速度的，在活套当前活套角度过大时，通过加入设定活套 角度的补偿降低起套转矩，减少对带钢的冲撞。

进一步，设置所述活套的起套转矩为计算起套转矩的1.3－1.5倍而不是现 有技术中的2-4倍，能在保证起套速度的基础上，避免起套转矩过大导致的冲 撞带钢，造成带钢尤其是硅钢的头部拉窄和边裂。

接下来，如图2所示，在所述第一时间段201结束后，进入第二时间段202， 即从第一时间段201结束起的第二时间段202内，所述起套转矩以700n*m/s －1500n*m/s的速度降低。

较优的，所述起套转矩以1000n*m/s的速度降低。

在本申请实施例中，所述第二时间段的长度大于等于0.2s，且小于等于 0.7s。

具体来讲，在快速起套后，逐渐降低起套转矩，以使得在活套接触带钢时， 冲击较小，张力稳定，避免损坏带钢，提高产品质量。

进一步，在前述第一时间段201和第二时间段202内的起套阶段控制还包 括：

检测获得所述活套的液压缸的当前移动速度；

以所述当前移动速度作为补偿，调整所述活套的伺服阀的输出补偿转矩， 以缩小所述液压缸的设定压力和所述液压缸当前所处的实际压力的偏差，其 中，所述设定压力为设置的需要所述液压缸具有压力；

以所述输出补偿转矩补偿所述起套转矩。

具体来讲，所述活套的液压缸的当前工作速度是通过周期性的检测活套的 活套角度来获得的，具体为：周期性检测获得所述活套的活套角度；所述当前 工作速度等于其中，θ_i为当前周期检测到的所述活套的活套角 度；所述θ_i-1为上一周期检测到所述活套的活套角度；T为检测周期；

具体来讲，以所述当前工作速度作为补偿，调整所述活套的伺服阀的输出 补偿转矩，具体为：以所述当前工作速度与预设的增益系数的乘积作为所述伺 服阀的输出补偿转矩。

在具体实施过程中，所述增益系数可以为：工作人员根据以往的活套工作 参数得出的经验参数。

具体来讲，以所述输出补偿转矩补偿所述起套转矩，可以为：当液压缸的 当前工作速度快于预设工作速度时，所述起套转矩减去所述输出补偿转矩后作 为活套的起套转矩；当液压缸的当前工作速度慢于预设工作速度时，所述起套 转矩加上所述输出补偿转矩后作为活套的起套转矩，以避免活套与带钢接触的 瞬间，套液压缸的实际压力大于设定压力导致引起实际张力大和活套与带钢未 接触时活套液压缸实际压力小于设定压力导致张力小的问题，缩小活套液压缸 设定压力和实际压力的偏差。

再下来，在活套与带钢接触完成后，起套阶段结束，即进入第三时间段203； 从第二时间段202结束起，进入第三时间段203时，所述起套转矩开始逐渐增 加，并进入所述活套的闭环控制阶段。

具体来讲，第二时间段202结束即是起套阶段的结束，在具体实施过程中， 从第二时间段202进入第三时间段203的触发条件可以但不限于以下三种：

第一种、从接收到起套指令起计时到达0.3s；第二种、从检测到活套液压 缸的实际压力到达设定的液压缸压力的95％起计时到达0.1s；第三种、检测到 活套液压缸的实际压力大于设定的液压缸压力。

在具体实施过程中，在所述第三时间段203，活套结束起套阶段，进入闭 环控制阶段，与现有技术中闭环控制阶段的活套控制方法相同。

另一方面，基于同一构思，本发明通过本申请的另一实施例提供一种与实 施例一中的方法对应的装置，详见实施例二。

实施例二

在实施例二中，提供了一种精轧机活套起套控制装置，请参考图4，图4 为本实施例中装置的结构示意图，所述装置包括：

获取模块401，用于获取所述活套的设定活套角度；所述设定活套角度为 设置的需要所述活套到达的活套角度；并获取所述活套当前所处的当前活套角 度；

计算模块402，用于计算出所述设定活套角度对应的设定张力转矩和所述 当前活套角度对应的当前张力转矩；

确定模块403，用于确定目标张力转矩为a倍的所述设定张力转矩与b倍 的所述当前张力转矩的和，其中，0﹤a﹤1，0﹤b﹤1，a加b等于1；

设置模块404，用于根据所述目标张力转矩，确定所述活套的起套转矩。

在本申请实施例中，所述装置还包括：

第一控制模块，用于控制从接受到活套起套的起套指令起的第一时间段 内，所述当前张力转矩等于计算起套转矩的1.3－1.5倍；其中，所述计算起套 转矩为活套重量补偿转矩、所述目标张力转矩和带钢重量转矩的和值；

第二控制模块，用于控制从第一时间段结束起的第二时间段内，所述当前 张力转矩以700n*m/s－1500n*m/s的速度降低；

第三控制模块，用于控制从第二时间段结束起，进入第三时间段时，所述 当前张力转矩开始逐渐增加，并进入所述活套的闭环控制阶段。

在本申请实施例中，所述装置还包括：

检测模块，用于检测获得所述活套的液压缸的当前移动速度；

调整模块，以所述当前移动速度作为补偿，调整所述活套的伺服阀的输出 补偿转矩，以缩小所述液压缸的设定压力和所述液压缸当前所处的实际压力的 偏差，其中，所述设定压力为设置的需要所述液压缸具有压力；

补偿模块，用于以所述输出补偿转矩补偿所述起套转矩。

本实施例中提供的装置与实施例一中提供的精轧机活套起套方法，是基于 同一发明构思下的两个方面，在前面已经对方法的实施过程作了详细的描述， 所以本领域技术人员可根据前述描述清楚的了解本实施例中的装置的结构及 实施过程，为了说明书的简洁，在此就不再赘述了。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

1、本申请实施例提供的方法及装置，结合活套当前所处角度对应的当前 张力转矩和活套需要到达的设定活套角度对应的设定张力转矩，将当前张力转 矩和设定张力转矩进行配比获得目标张力转矩，再以目标张力转矩为准计算起 套转矩，一方面能避免在活套当前角度过小时，起套过慢的问题，另一方面能 避免在活套当前角度过大时，起套转矩大，冲击损坏带钢的问题，实现了提高 热轧产品的质量的技术效果。

2、本申请实施例提供的方法及装置，设置刚起套时，起套转矩保持在计 算起套转矩的1.2-1.5倍，再逐渐降低起套转矩，在保持活套快速启动的基础 上，减小活套与带钢接触时的张力冲击，进一步实现了提高热轧产品的质量的 技术效果。

3、本申请实施例提供的方法及装置，以活套液压缸的当前移动速度作为 补偿，调整所述活套的伺服阀的输出补偿转矩，以补偿所述起套转矩，缩小活 套液压缸设定压力和实际压力的偏差，避免活套与带钢接触时，出现实际张力 过大于设定张力以冲击带钢的情况，进一步实现了提高热轧产品的质量的技术 效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要 求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。