一种大规格范围和产能的连续处理线张力控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及带材钢生产领域，具体是一种大规格范围和产能的连续处理线张力控 制方法。
【背景技术】
[0002] 通常带材连续生产线所设计的厚度规格范围为0. 3~3. 0mm，宽度范围为800~ 1320mm，产能为30~50万吨/年。基本配置为开卷机、焊机、活套、炉子、酸洗、活套、剪机、 卷取机，采用的电气传动与自动化控制配置的方法为：传动根据最大规格所需要张力配置 单台电动机，工艺段的自动化系统采用张力-速度-张力控制方式，张力控制精度一般为静 态：±2%、动态±4%。
[0003] 传统工艺段的张力控制方法为张力-速度-张力方法，在热处理炉入口采用直接 张力控制，热处理炉与酸洗段之间采用速度控制，酸洗段出口采用直接张力控制，组成处理 线工艺段的基本控制方法。
[0004] 传统的传动和自动化配置方法，只能按最大规格产品所需要张力设置传动与自动 化系统，当处理小规格产品时，传动与自动化系统均工作在断续区内，造成工作状态不稳 定，使带材张力和速度波动大，不能满足工艺对控制的精度要求。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是：如何解决当处理小规格产品时，传动与自动化系 统均工作在断续区内，造成工作状态不稳定，使带材张力和速度波动大，不能满足工艺对控 制的精度要求的问题。
[0006] 本发明所采用的技术方案是：一种大规格范围和产能的连续处理线张力控制方 法，采用张力-张力-弹跳辊-张力的控制方法，在热处理炉入口、热处理炉出口、酸洗段入 口与出口均采用直接张力控制，在热处理炉出口第二张力辊组与酸洗入口第三张力辊组之 间设置弹跳辊，第一张力辊组通过第一张力计实测得热处理炉入口张力实际值，通过第一 张力闭环控制单元，对第一张力辊组实时调节，实现热处理炉入口张力的稳定，第二张力辊 组通过第二张力计实测得热处理炉出口张力实际值，通过第二张力闭环控制单元，对第二 张力辊组实时调节，实现热处理炉出口张力的稳定，弹跳辊用于吸收第二张力辊组与第三 张力辊组之间在张力调节过程中产生的带材长度差，第三张力辊组通过第三张力计实测得 酸洗段入口张力实际值，通过第三张力闭环控制单元，对第三张力辊组实时调节，实现酸洗 段入口张力的稳定，第四张力辊组通过第四张力计实测得酸洗段出口张力实际值，通过第 四张力闭环控制单元，对第四张力辊组实时调节，实现酸洗段出口张力的稳定；第一张力辊 组、第二张力辊组、第三张力辊组、第四张力辊组都通过一个减速箱提供动力，减速箱通过 两台电动机提供动力，当带材厚度较小时，只用一台电动机传动，当带材厚度较大时，离合 器闭合，两台电动机同时传动，张力闭环控制单元通过控制电动机和减速器从而实现对张 力辊组的实时调节。
[0007] 本发明的有益效果是：控制效果非常理想。稳态时速度控制精度为：< ±0. 1%最 高速，动态时速度控制精度为：< ±0. 4%最高速。稳态时张力控制精度为：带厚6. 0-8. Omm 时，< ±1. 5% 8. Omm带材张力设定值；带厚2. 2-6. Omm时，< ±1. 5% 6. Omm带材张力设 定值；带厚〇· 4-2. 2mm时，彡±1. 5% 2. 2mm带材张力设定值。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明结构示意图； 图2是本发明减速箱控制示意图； 图3是本发明另一种减速箱控制示意图； 图4是现有的生产线控制示意图； 其中，1、带材，2、第一张力辊组，3、第一张力计，4、第一张力控制单元，5、热处理炉，6、 第二张力辊组，8、酸洗段，9、第四张力计，10、第四张力辊组，11、第四直接张力控制单元， 12、第二张力计，13、第二张力控制单元，14、弹跳辊，15、第三张力辊组，16、第三张力控制单 元，17、第三张力计。
【具体实施方式】
[0009] 如图4所示，传统控制模式中，第一张力辊组2通过第一张力计3实测得热处理炉 入口张力实际值，通过第一张力闭环控制单元4,对第一张力辊组2实时调节，实现热处理 炉5入口张力的稳定。第二张力辊组6为速度控制，保持工艺段速度稳定。第四张力辊组 10通过第四张力计9实测得酸洗段8出口张力实际值，通过第四张力闭环控制单元，对第四 张力辊组10实时调节，实现酸洗段出口张力的稳定。
[0010] 近年来，世界冶金带材，特别是不锈钢带材生产发展迅速，为在一条生产线上实现 提高生产能力和扩大产品规格范围，速度越来越快，厚度和宽度规格范围越来越大，以满足 提高产能、扩大规格范围、降低生产成本的需要。
[0011] 生产线在传动和自动化配置时，如果按传统的传动和自动化配置方法，只能按最 大规格产品所需要张力设置传动与自动化系统，当处理小规格产品时，传动与自动化系统 均工作在断续区内，造成工作状态不稳定，使带材张力和速度波动大，不能满足工艺对控制 的精度要求。
[0012] 为了更好地解决上述问题，本发明提出了一种新的控制方式，如图1所示，采用张 力-张力-弹跳辊-张力的控制方法。在热处理炉5入口采用直接张力控制，热处理炉5 出口也采用直接张力控制，酸洗段8入口与出口均采用直接张力控制，同时在热处理炉5出 口第二张力辊组与酸洗入口第三张力辊组之间设置弹跳辊14,组成本技术方案处理线工艺 段的控制方法。
[0013] 第一张力辊组2通过第一张力计3实测得热处理炉5入口张力实际值，通过第一 张力闭环控制单元4,对第一张力辊组2实时调节，实现热处理炉5入口张力的稳定。第二 张力辊组6通过第二张力计12实测得热处理炉出口张力实际值，通过第二张力闭环控制单 元13,对第二张力辊组6实时调节，实现热处理炉出口张力的稳定。弹跳辊14主要用于吸 收第二张力辊6与第三张力辊15之间在张力调节过程中产生的带材长度差。第三张力辊 组15通过第三张力计17实测得酸洗段8入口张力