文档介绍：基于重卷机组的开卷取恒张力控制系统
【摘要】本文以宝钢五冷轧冷卷准备机组为工程实例,介绍了基于西门子传动工艺控制板T400的开卷取恒张力控制系统,并对其中的关键技术进行了深入分析。
【关键词】开卷取;恒张力控制;T400
开卷取是带钢生产线中不可缺少的设备,相对于其他辅传动而言,其工艺过程更加复杂,控制要求也更高。对于卷取过程来说,钢卷的卷径是由小到大变化的,为了保证张力恒定就要求电机的输出转矩随卷径的变化而随时改变。另外,机组在不同的运行状态下电机的输出转矩也不一样,为了得到平稳的卷取过程还需对电机转矩进行一系列的补偿。因此,卷径计算与转矩补偿就成为了开卷取恒张力控制系统中必须要处理好的两个关键环节。
一、卷径计算
。(1)随着每转的卷绕,初始直径在现有基础上增加/减少两倍的平均带钢厚度,T。这个值对于随后的计算而言至关重要,因为它不受外界条件的约束相对独立,在卷径计算的初期可以提供一个大致的参考值。(2)为了校正和监视计数卷径
DCNT,实际的卷径因而至少要有一种附加的方法来对实际卷径进行测量。可以用下列方法来确定比较卷径:一是通过计算带钢线速度和卷绕转速的比率来计算直径。带钢线速度VL用设定值或实际线速度值(激光测速)都能被使用。二是通过外部传感器直接测量卷径。三是在转向辊上通过路径映射来获得卷径。(3)为了消除外部干扰(例如辊子打滑),来自于路径映射或其他两种方法的比较直径要进行严格的检测。为此,每个测量周期测量直径改变的
Δ的平均值和平均值方差要计算出来。如果方差或者卷径变化值在容许范围内,测量结果被认为是准确的。通过比较标准偏差,来对哪个卷径被使用做出选择。(4)在较低的带钢速度或较大的卷径时,在两个测量周期的时间间隔时相对较大时,为了不让卷径在测量周期末尾时阶跃变化,实际卷径Dact应该通过一个积分器来确定。积分器在算计数直径时起动,其目的是让计数直径加上直径变化值(Dcnt+ΔD)。积分器斜率用线速度和目前的卷径来计算。
。由于它的稳定性和相对独立性,T成为了实际卷径DACT的基础。DCNT在每一个测量周期结束时被计算,公式如下:DCNT[mm]=DCNT(n-1)[mm]{±}(2*MRPM*hs[mm])+△DKORR[mm],为了得到连续变化的卷径实际值,可以通过已知的参考辊直径及参考辊和开卷取之间速度的比例来获得。通过这样的方法而得到的卷径可以在很大程度上改善由开卷取设备偏心造成的初始卷径不准的缺陷。通过参考速度计算连续变化卷径的公式如下:
。在每个测量周期的最后(1~n转),变化卷径(Dcoil将被计算:△Dcoil[mm]=Dcoil[mm]±Dcoil(n-1)
[mm],系统也会计算出最后7个测量周期的卷径变化平均值MV(DCoil,卷径变化值(Dcoil与卷径变化平均值MV(DCoil同时用于对卷径最大值Dma
x进行标么化:■=■■■,T相比较,为此选用卷径变化值(Dcoil与卷径变化平均值MV(DCoil的方差做为检测其是否正确的标准。
Var2=■■(△D■(n)[%]-MV△D■[%])2。如果该方差值在容许范围以内,那就可以认为通过测量得到的卷径是准确的。T、卷径变化平均值MV(DCoil与二倍带钢厚度2*hS