液压活套控制.pdf

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1、2007中国钢铁年会论文集液压活套控制*徐鹏（鞍钢股份热轧带钢厂）摘要以液压活套为例，论述了活套的控制原理与控制过程，推导出了活套转矩控制与角度控制的计算公式，在此基础上得出了活套控制框图。关键词活套力矩控制角度控制HydraulicLoopControlXuPeng(HotStripMillofAngangStockCo.,Ltd.)Abstractwithhydraulicloopactasainstance,thecontrollingprincipleandthecontrollingprocedureofl

2、oopwerediscussed,andthecalculationformulaeoftorqueandanglecontrollingofloopwerededucedtogether.Andonthisbasis,thecontrollingblockdiagramsofloopwereobtained.Keywordsloop，torquecontrol，anglecontrol1引言为了维持机架间物流平衡，保持板带张力恒定，在板带轧机精轧机组的机架之间装有活套。活套因动力机构的不同可分为气动活套、电动活套及

3、液压活套。气动活套的动力源为压缩空气，由于空气的可压缩性太大，气动活套的响应速度太慢，控制精度差，不用于板带轧机中，但由于结构简单，维护方便容易，气动活套在棒线材生产线中得到了普遍使用。电动活套的动力源为变频电机，变频电机的尾轴上装有编码器，编码器检测电机的转速及电机转子位置以控制活套高度，通过检测电机负载转矩转换成张力后控制板带张力。液压活套的执行机构为液压缸，液压缸由伺服阀驱动，活套的旋转轴上装有角度编码器以检测活套角度，液压缸的活塞侧与活塞杆侧装有压力变送器，通过控制液压缸活塞的移动以控制活套高度，通过测量活塞

4、侧与活塞杆侧的压力转换成机架间张力后控制板带张力，也可以在活套辊上安装压力检测组件直接检测板带对活套辊的压力，把压力转换成板带张力后控制机架间板带张力。2活套控制时序图1为液压活套示意图。活套的控制过程大致可以分为三个阶段：活套的起套控制、活套稳定阶段的控制、活套的落套控制。当板带经过活套的下流机架时，活套起套，活套辊与板带接触，进入活套的稳定控制阶段。在活套的稳定控制过程中，活套的角度与板带张力参考值保持不变，当机架间物流不平衡时，活套的实际角度与张力发生变化，偏离了角度参考值，活套调节上流机架的速度以维持物流平衡

5、。当板带尾部将要离开活套的上流机架时，活套落套。为了使落套时板带运行平稳，在活套完全落下之前设计了“小套”控制过程，也就是把活套的落套过程分成二步进行，当板带的尾部运行到活套上流机架前的某一位置时，活套下降到某一高度，经过一段时间后，活套完全下落到等待位置。徐鹏，男，1981年生，现为鞍钢热轧带钢厂电气车间主任助理，从事热轧带钢厂设备维护与研究工作。液压活套控制图1液压活套示意图图2和图3是活套的起套与落套的控序。从图2可以看出，当板带经过活套的下流机架时，活套起套，在活套辊与板带接触前，活套起套加速力转矩起作用，当

6、活套实际高度等于参考高度时，活套的起套控制结束，进入活套的稳定控制阶段。从图3可以看出，当板带尾部经过活套上流机架前的某一位置时，活套的“小套”控制启动，此时活套的高度参考值与转矩参考值减小，当板带尾部经过活套的上流机架时，活套下落到等待位置。图2活套起套时序1—光电检测元件；2—板带经过下游机架；3—活套起套控制；4—活套高度控制开始；5—伺服控制ON/OFF；6—活套高度；7—活套转矩参数值；8—活套上升加速转矩时间2007中国钢铁年会论文集图3活套落套时序1—小套控制启动；2—活套高度控制启动；3—板带尾部经过

7、上游机架；4—板带尾部经过下游机架；5—活套转矩参考值；6—活套高度；7—改变活套高度参考值；8—活套高度控制输出保持3活套控制为了稳定机架间物流，维持机架间板带张力稳定，活套控制设计了两个重要的控制回路，活套角度控制回路与板带张力控制回路。3.1套量计算套量l的定义为：lA=+−BBCL（1）相邻两架轧机的金属秒流量差是产生套量的原因。套量l和活套器角度θ具有一定的关系，θ越大l就越大。根据图4活套器的几何参数可以得到：图4活套器结构2222l=(L++−RRcos)θθ(sinL++/2)dL(−L++−RRco

8、s)(sinθθL/2)+−dL(2)1313由于L、L1、L3、R、d均为固定值，由式（2）可知，套量l是活套角度θ的函数，因此，θ的变化也反映了活套套量的变化。3.2力矩计算在实际应用中，控制带钢的张力是通过控制活套器输出力矩来实现的。活套器的输出力矩主要包括两部分：一是活套辊给予带钢以适当张力所需的平衡张力矩MT，二是活套器支撑机架间带钢