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一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法

阅读：1005发布：2020-06-13

专利汇可以提供一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，该方法基于西门子TDC控制系统和西门子PDA 数据采集系统，本发明在1秒时即可探测到故障的发生，在保证板面质量情况下，及时锁阀处理能实现快速停车，每次磁尺卡顿停机时间在2分钟内，带钢轧制质量能得到保证。，下面是一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，该方法基于西门子TDC控制系统和西门子PDA 数据采集系统，其特征在于，包括以下步骤：
A、冷轧机轧制过程中，轧线速度大于0，速度反馈值采集自机架主电机速度编码器，速度反馈值大于200m/min时为有效监视范围；将实际线速度与200m/min对比，若实际线速度大于200m/min，则功能块输出1 信号；
B、数据扫描每个周期为20ms，位置反馈现有数据与上一周期数据对比，如果数据没有变化，持续1秒后触发故障信号；通过NCM功能块对比现周期磁尺数据，并通过NOP功能块保存上一周期磁尺数据，如果数据没有变化，则NCM功能块输出1信号触发PDE延时接通功能块；PDE功能块延时1000ms，输出1信号，与步骤A中速度对比产生的信号做与逻辑运算，成立则输出1信号，即单个磁尺在轧机速度超200m/min时出现故障信号，每个机架的2个磁尺故障信号做或逻辑运算，任一机架有故障，则输出一个综合故障信号。
2.根据权利要求1所述的改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，其特征在于，故障信号通过西门子TDC控制系统CPU间的背板总线通讯，通过CTV_P功能块及CRV_P功能块实现数据的发送与接收。
3.根据权利要求2所述的改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，其特征在于，通过PROFIBUS-DP通讯实现AGC控制HGC功能，故障信号通过NOT模块取反，与其他连锁信号连到AND与逻辑功能模块上输出，再通过NOT模块取反，当逻辑运算值是1时输出HGC故障信号，停止主缸液压伺服阀的输出。
4.根据权利要求3所述的改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，其特征在于，综合故障信号通过CTV_P功能块发送给西门子PDA数据采集系统，便于故障的记录和分析。
5.根据权利要求4所述的改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，其特征在于，综合故障信号触发轧机快速停车，同时故障机架两侧主缸伺服液压阀锁阀处理。

说明书全文

一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钢铁冷轧加工技术领域，特别地，涉及一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法。

背景技术

[0002] 冷轧带钢的控制厚度主要通过调节液压主缸压下量实现，控制精度在1μm，磁尺反馈精度在0.001μm；主缸动作依靠伺服阀控制，主缸位置依靠随缸移动磁尺检测，调节伺服阀开度达到主缸位置闭环控制的目的。

[0003] 由于轧机含杂质乳化液以及设备线路的老化，磁尺电气元件损耗、磁尺检测控制器故障、信号线路故障、磁尺联结随缸动作导杆卡涩等，导致主缸位置检测磁尺卡顿出现误差。由此而引发磁尺反馈主缸位置数据在极小的范围内波动，该范围远小于轧机正常轧制时的波动范围(此时磁尺位置反馈值与实际值不符)，此时主缸压下位置无法按照设定闭环控制，伺服阀异常控制，导致主缸压下轧制力大幅变化，带钢张力大幅波动，进一步造成轧制高速断带。针对此类故障，国内厂家一般根据磁尺位置设定值与实际值偏差超限(比如偏差超200μm时)或轧机操作侧与传动侧两侧轧制力偏差超限(比如偏差超150吨时)，甚至依靠机架间张力计检测到的轧机断带信号触发轧机快速停车，停车过程中主缸控制伺服阀依旧在磁尺位置进行控制输出。

[0004] 国内冷轧五连轧机轧制速度一般在1000-1500m/min，当现有技术检测到磁尺位置卡顿导致的磁尺位置偏差或轧制力偏差超限，甚至断带时出发快速停车，停车过程在10秒-20秒，由于检测到异常时，轧机机架轧制力及机架间张力等参数已严重恶化，此时伺服阀依然在输出，主缸依然在动作，机架内状况在加剧恶化，机架内严重堆钢，事故处理过程一般需要6-24小时。

[0005] 由于轧机启停车及正常轧制过程中，轧制力、机架间张力、机架两侧主缸压下量等参数波动范围比较大，所以报警限值范围有限。磁尺位置检测故障出现时，闭环控制被破坏，主缸压下波动会在短时间内严重恶化，一般现有技术检测到信号1秒内伴随着轧机断带，故障信号反馈明显迟钝。

发明内容

[0006] 本发明目的在于提供，以解决技术问题。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供了一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，该方法基于西门子TDC控制系统和西门子PDA 数据采集系统，包括以下步骤：

[0008] A、冷轧机轧制过程中，轧线速度大于0，速度反馈值采集自机架主电机速度编码器，速度反馈值大于200m/min时为有效监视范围；将实际线速度与200m/min对比，若实际线速度大于200m/min，则功能块输出1信号；

[0009] B、数据扫描每个周期为20ms，位置反馈现有数据与上一周期数据对比，如果数据没有变化，持续1秒后触发故障信号；通过NCM功能块对比现周期磁尺数据，并通过NOP功能块保存上一周期磁尺数据，如果数据没有变化，则NCM功能块输出1信号触发PDE延时接通功能块；PDE功能块延时1000ms，输出1信号，与步骤A中速度对比产生的信号做与逻辑运算，成立则输出1信号，即单个磁尺在轧机速度超200m/min时出现故障信号，每个机架的2个磁尺故障信号做或逻辑运算，任一机架有故障，则输出一个综合故障信号。

[0010] 优选地，故障信号通过西门子TDC控制系统CPU间的背板总线通讯，通过CTV_P功能块及CRV_P功能块实现数据的发送与接收。

[0011] 优选地，通过PROFIBUS-DP通讯实现AGC控制HGC功能，故障信号通过NOT模块取反，与其他连锁信号连到AND与逻辑功能模块上输出，再通过NOT模块取反，当逻辑运算值是1时输出HGC故障信号，停止主缸液压伺服阀的输出。

[0012] 优选地，综合故障信号通过CTV_P功能块发送给西门子PDA数据采集系统，便于故障的记录和分析。

[0013] 优选地，综合故障信号触发轧机快速停车，同时故障机架两侧主缸伺服液压阀锁阀处理。

[0014] 本发明具有以下有益效果：

[0015] 未使用本发明方法之前，由于故障发生5秒左右才能发现(此时轧制参数已经严重恶化)，通常每月磁尺卡顿事故2次以上，一次按10小时计，一月事故损失在：2*10*12*16.2*4500＝17496000元(即：2次*10小时*一小时生产12卷*一卷16.2吨*每顿市价约4500元)，还未算事故造成的机架内设备冲击损伤，以及轧辊的损耗，恢复生产人力物力的投入等等。

[0016] 本发明在1秒时即可探测到故障的发生，在保证板面质量情况下，及时锁阀处理能实现快速停车，每次磁尺卡顿停机时间在2分钟内，带钢轧制质量能得到保证。

[0017] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

[0018] 以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0019] 一种改善冷轧机主缸磁尺卡顿断带的方法，该方法基于西门子TDC控制系统和西门子PDA数据采集系统，控制界面可采用西门子HMI，以5连轧机为例，每个机架有操作侧、传动侧两个主缸，所以磁尺有10个，程序设计每个磁尺位置检测有问题时都会触发整个轧机故障信号；

[0020] 主缸位置检测反馈显示磁尺卡顿的程序设计如下：

[0021] A、冷轧机轧制过程中，轧线速度大于0，速度反馈值采集自机架主电机速度编码器，速度反馈值大于200m/min时为有效监视范围；将实际线速度与200m/min对比，若实际线速度大于200m/min，则功能块输出1信号；

[0022] B、数据扫描每个周期为20ms，位置反馈现有数据与上一周期数据对比，如果数据没有变化，持续1秒后出发故障信号；通过NCM功能块对比现周期磁尺数据，并通过NOP功能块保存上一周期磁尺数据，如果数据没有变化，则NCM功能块输出1信号触发PDE延时接通功能块；PDE功能块延时1000ms，输出1信号，与步骤A中速度对比产生的信号做与逻辑运算(通过AND模块)，成立则输出1信号，即单个磁尺在轧机速度超200m/min时出现故障信号，每个机架的2个磁尺故障信号做或逻辑运算，任一机架有故障，则输出一个综合故障信号。

[0023] 故障信号保护功能的实现：

[0024] 故障信号通过西门子TDC的CPU模块与画面主服务器WINCC 软件间的以太网通讯传送到画面实现画面报警功能，当任一机架磁尺位置故障时，由程序中综合故障信号的1触发PDF延时断开功能块，PDF输出的信号传送至画面显示功能块；

[0025] 故障信号通过TDC控制系统CPU间的背板总线通讯实现发送给主令控制CPU的快停信号，程序中运用CTV_P功能块及CRV_P功能块实现数据的发送与接收；

[0026] 通过PROFIBUS-DP通讯实现AGC控制HGC功能，故障信号通过NOT模块取反，与其他连锁信号连到AND与逻辑功能模块上输出，再通过NOT模块取反，当逻辑运算值是1时输出HGC故障信号，停止主缸液压伺服阀的输出；

[0027] 综合故障信号通过CTV_P功能块发送给西门子PDA数据采集系统，便于故障的记录和分析。综合故障信号触发轧机快速停车，同时故障机架两侧主缸伺服液压阀锁阀处理。

[0028] 未使用本发明方法之前，由于故障发生5秒左右才能发现(此时轧制参数已经严重恶化)，通常每月磁尺卡顿事故2次以上，一次按10小时计，一月事故损失在：2*10*12*16.2*4500＝17496000元(即：2次*10小时*一小时生产12卷*一卷16.2吨*每顿市价约4500元)，还未算事故造成的机架内设备冲击损伤，以及轧辊的损耗，恢复生产人力物力的投入等等。

[0029] 本发明方法在1秒时即可探测到故障的发生(此时轧制参数并无明显劣化)，在保证板面质量情况下，及时锁阀处理能实现快速停车，每次磁尺卡顿停机时间在2分钟内，带钢轧制质量能得到保证，同时报警停车功能也为机械电气的设备维护工作提供了预警。

[0030] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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