1 张力操控的基本原理
为了确保热连轧的正常接连轧制,有必要遵从的基本原则是:机架间金属秒流量持平。即
An×Vn=An-1×Vn-1 (1)
式中 An——第n架的轧件截面面积
Vn——第n架的轧件出口速度
能够看出,决议金属秒流量巨细的要素,一是轧件截面面积,另一个便是轧制速度。而第一个要素决议于工艺参数,如孔型道次、辊缝压下量、钢温等,一旦调整好就固定不变,所以只能通过挑选和调整不同的轧制速度来满意这一基本条件。从式(1)能够推出关于相邻机架间的速度联系应当满意公式
Rn=Vn/Vn-1=An-1/An (2)
式中心——金属延伸率(或减径因子),其物理含义可模仿成进入机架n-1与机架n的轧件截面之比。
但是,在实践使用中,由于轧件受钢温、原料、坯料形状、孔型磨损等扰动要素的影响,无法确保准确的截面值。这样,为了到达式(2)新的平衡联系,在粗、中轧机组中引入了张力操控的功用(在精轧机组中用活套功用来完成),得到式
Vn=Vn-1×Rn(1+Km+Kt) (3)
式中 Vn、Vn-1-机架n与n-1的出口线速度
Rn——轧件通过n机架的延伸系数
Km——手动干涉时对n一1机架的速度调整系数
Kt——张力效果反映到n–1机架的速度调整系数
一起,依据张力主动调理理论,张力改变与速度改变还具有以下传递函数联系
δF/A=士Kt/(1+Tts)×δV (4)
式中 δF/A——轧件上单位面积的张力增量
Kt/(1+Tts)——扩大倍数为Kt,时刻常数为Tt的一阶惯性环节
δV——轧机速度增量
这样,调整张力,就能够和谐机架间的速度,然后到达确保机架问金属秒流量持平的意图。
在主动操控算法中,机架n与n-1间的张力是通过丈量机架n-1电机的电磁转矩改变量来完成的。由于在轧制过程中.轧制转矩可用下式来
Tm=TT+Tt+Ta+Tf (5)
式中 Tm——总的轧制力矩
TT——轧件金属压下量所需的轧制力矩
Tt——张力所发生的力矩
Ta——加快力矩
Tf——机械冲突等所发生的附加力矩
在安稳轧制状态下,Ta=0,若进一步疏忽Tf,则
Tm=TT+Tt (6)
其间Tt与工艺参数有关.如孔型道次、轧制压下量、钢温、原料等,一旦确认,应为常数,则
δTm=δTt=(D/2)×δF=i×η×δTm1即
δF=(2/D)×i×η×δTm1 (7)
式中δF——机架间张力改变量
D——机架有用辊径1
i——减速箱速比
η——机械传动系统功率
δTm1——主电机上轴输出转矩
由式(7)可见,在必定的条件下,从电机的输出转矩改变量上就能够推算出该机架所受的张力改变。(留意:关于式(7)中机架n与n-1间的张力改变,全部参数总是以机架n-1为研讨目标)。
一起,在主动操控算法中,粗中轧轧件头部微张力操控是以下列概念为根底的。
(1)后张力改变对传动转矩的影响比前张力小2~4倍。即后张力对转矩效果较小,这就意味着:关于改变的速度联系,下流轧机比上游轧机的转矩改变来得小。这一定论也就阐明在大多数状况下,即便操控系统已回忆了下流轧机压下量所需的转矩,该操控系统仍能继续进行速度联系的校对,也便是说当轧件被咬人n+1机架前,n机架与n-1机架问的速度校整不会影响到该机架电流检测的准确性。
(2)轧件进入下流轧机前,上游轧机转矩相当于该机架辊缝压下量所需的转矩,未受其它临时性力矩的搅扰影响,即式(5)中假定Ta和Tf为零。
(3)轧件一旦进入下流辊缝,上游轧机转矩的全部改变,均是因不恰当的速度联系发生的推力或拉力所引起的。这一假定是依据温度、冲突力和压下量状况不影响轧制转矩的改变为条件。其实,资料的头部微张力操控只是在进入下流机架避开
出口导卫冲突的影响后,仅在短时刻内起效果(典型值为4 s)。要害的是无临时性转矩搅扰,或许搅扰能够被包含在表明压下量的转矩之内。不然,当这些临时性搅扰消逝时,操控系统就认为是机架间发生了拉力或张力。
2 微张力操控系统操控逻辑剖析及调试时有关用户参数的设定
主动操控系统中,以西门子6RA70为例,其微张力操控逻辑图.
依据图1,有关操控逻辑剖析和参数设定解说如下。
2.1 LDTRQ(kN·m)
此值为上游机架n-1电机的电磁转矩,由MP200 PLC可编程操控计算机的
(PC王WCC工控机—DP)通讯履行元素通过(操控总线)Master Bus IM153通讯线向DC6ra70直流电机数字操控系统直接读取。
2.2 TORQFILT(kN·m)
此值为3.1项的力矩LDTRQ通过滤波后的力矩值,滤波时刻常数为TRQFILT(s),由用户设定,一般为0.5s。由于PLC计算机中,程序履行周期为200 ms,故400 ms以下的滤波时刻将不会使滤波器起效果。此滤波器关于消除由时刻短加快力矩或临时性搅扰力矩所发生的高频噪声是有协助的。
2.3 TCC(N/ram2)
TCC= TORQFILTXTCONST
式中,张力常数TCONST=i X 2×1000000/(D×A)
其间i一轧机减速箱速比
D——轧机有用辊径,mm
A——轧件均匀横截面积,mm2
对照式(7),此值应为轧件单位面积上的张力值,但是t当轧件头部咬入n机架前,这个机架n-1与机架n之间的张力怎么了解呢?其实.此时刻前这个经由电机电磁转矩转化后的(技能)TCC值,并不代表机架间轧件的实践张力,只不过是轧件通过n-1机架时,为了确保此轧件得到所规则的压下量所需求的转矩值,即式(5)中的Tt。
2.4 TMEM(N/mm2)
此值为回忆转矩的存储值,是出现在轧件头部进人下流n机架辊缝前的固定且较短时刻的报警间隔的力矩值。报警间隔WL3由用户设定,原则是避开由进口导卫等所发生的临时性搅扰的状况下,离下流机架n轧机尽量接近.这样所回忆的TMEM值更能反映出坯料余下部分所需的力矩值。