乳化液精細冷卻系統控制方法以及控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種乳化液精細冷卻系統控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟，1）根據機架出口板型輥所測板帶鋼接觸張力數據，計算板型殘余缺陷，2)根據板型殘余缺陷以及帶鋼寬度計算有效噴嘴數，且N有效=B/52，式中B為帶鋼寬度(mm),每個噴嘴距離52mm，3)根據選定比例計算應該打開噴嘴數N開，N開=N有效×K1，K1為選定打開比例,一般我們選為50%。當然可以根據需要重新設定K1，4)根據最優算法搜尋N開位置，N開個噴頭的位置為殘余板形缺陷最大的N開個點，5）采用直接尋優法,找出一個殘余板形偏差值εi,使大于等于這個殘余板形偏差值的點個數正好為N開個，6）按照上述的方法進行尋優,直到滿足條件為止。

【技術實現步驟摘要】
乳化液精細冷卻系統控制方法以及控制裝置
本專利技術涉及一種精細冷卻系統，尤其設計一種冷軋機的乳化液精細控制冷卻系統控制方法以及實現裝置，屬于設備冷卻潤滑系統領域。
技術介紹
隨著冶金工業對產品質量要求的不斷提高，對軋件潤滑系統穩定性也提出了更高的要求，而其中精細冷卻系統的正常與否對質量影響最大，對于主要定位生產高等級鍍錫板的梅鋼，為了獲得高質量的產品，采用了高精度控制精細冷卻系統，有效控制各段軋輥的熱膨脹量,得到對應每個測量段上不同的軋輥凸度，在5機架出口板形測量輥沿軋輥輥身方向上的26個測量段相對應的采用了在26個噴射閥所噴射的扇面組成了26個冷卻區,以此來控制每個冷卻區的冷卻量。軋機精細冷卻噴梁安裝于五機架入口側，分列在軋線上下側，其作用為對工作輥的輥面進行分區冷卻，以消除板形控制理論中的高次浪形和局部浪，其與末機架平坦度控制系統相配合共同控制，以及通過與彎輥、不對稱軋輥傾斜、軋輥軸向移位和軋輥分段冷卻控制系統,從而使板形得到了有效的控制,滿足市場的需要。通常,帶鋼板形由裝在機架后的板型輥通過帶鋼在板型輥輥面上接觸的不同張力測得板型變化，測得的每一測量段上的帶鋼實際應力σIi與在計算機中給出的每一測量段上的帶鋼應力設定值σsi相比較,兩者之間則存在一個調節偏差值Δσi,且Δσi=σsi-σIi，采用最小二乘方法得到了一個用四次多項式表示的數學模型將調節偏差值分解成對應于不同次方的板形缺陷的偏差值,該多項式表示為y=A0+A1x+A2x2+A3x3+A4x4，分別對應于一次、二次、三次以及四次板形缺陷的調節偏差分量，這樣,每個測量段上存在的帶鋼應力調節偏差又被轉換成對應于不同板形缺陷的調節差分量，由此控制相應段噴嘴噴射不同量乳化液即可控制各段軋輥的熱膨脹量,從而得到對應每個測量段上不同的軋輥凸度，但這種方法對任意局部翹曲的斜向剪應力浪形等復雜的高次浪形的識別帶有很大的局限性,而且這種數學擬合對于不對稱分布等復雜偏差分布Δσ(x)進行擬合的精度差,既然在板形缺陷識別時未能找到局部翹曲存在的位置,分段冷卻也就不能有的放矢地發揮作用。原有技術的板形控制系統中采用基于最小二乘法原理的4次不完全多項式識別法,在實際使用中,板形缺陷類型識別方法因為不完善導致生產工藝的性能不足，因而無法滿足現場工藝需求。經過檢索，中國專利CN200810039856.4公開了《冷軋帶鋼平直度控制方法》以及CN200810200733.4公開了《冷軋帶鋼平直度橫向厚差綜合控制方法》，但是該兩種方法通過帶鋼平直度和斷面形狀進行綜合協調控制，實現在進一步提高冷軋帶鋼平直度質量基礎上減小冷軋帶鋼橫向厚差。一方面及時消除熱軋來料斷面形狀、平直度以及軋制工藝參數波動對末機架出口平直度的影響，可以進一步提高冷軋帶鋼的平直度質量；另一方面，對各個機架出口平直度進行自動控制，可以減少斷面、跑偏等異常情況的發生率，提高冷連軋生產過程的穩定性。但兩者都沒有具體針對精細冷卻的控制方法加以描述；另還檢索，中國專利CN200910194489.X公開了《直動式精細冷卻電磁噴射閥》以及CN200920208221.2公開了《直動式精細冷卻電磁噴射閥》，該兩種專利公開了一種用于冷軋帶板軋輥冷卻的直動式精細冷卻電磁噴射閥，將在線板形的電信號，直接控制電磁閥，通過調節電信號的脈寬，從而精確調節單位時間內噴射閥所噴出冷卻液的流量，通過冷卻對軋輥的分段冷卻來調整軋輥的熱凸度來保證了冷軋帶板的質量。但兩者也還是沒有具體針對精細冷卻的控制方法加以描述，況且此種裝置對于封閉式冷軋軋機，機架內充滿腐蝕性乳化液，帶鋼在機架內軋制時的環境復雜，經常段帶導致機械設備的損壞而言，其電磁式噴射閥的運行可靠性值得懷疑。因此，迫切的需要一種新的技術方案來解決上述技術問題。
技術實現思路
本專利技術正是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種結構簡單、操作方便的乳化液精細冷卻系統控制方法以及控制裝置，該技術方案解決了冷軋軋機出口處板帶鋼板型復合浪和局部浪的問題，采用本專利技術技術方案可以有效而迅速的將板帶鋼上的復合浪和局部浪以及翹曲的斜向剪應力浪形消除，既提升板帶鋼板面質量，更有效提高了成材率。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下，一種乳化液精細冷卻系統控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟，1）根據機架出口板型輥所測板帶鋼接觸張力數據，計算板型殘余缺陷，2)根據板型殘余缺陷以及帶鋼寬度計算有效噴嘴數，且N有效=B/52式中B為帶鋼寬度(mm),每個噴嘴距離52mm，3)根據選定比例計算應該打開噴嘴數N開，N開=N有效×K1，K1為選定打開比例,一般我們選為50%。當然可以根據需要重新設定K1，4)根據最優算法搜尋N開位置，N開個噴頭的位置為殘余板形缺陷最大的N開個點，5）采用直接尋優法,找出一個殘余板形偏差值εi,使大于等于這個殘余板形偏差值的點個數正好為N開個，6）按照上述的方法進行尋優,直到滿足條件為止。作為本專利技術的一種改進，所述步驟1中，mesi表示各段板形實測值，當目標曲線為平直時,可得到軋輥凸度對應的各段校正值refi，αjPij表示計算得到的實際校正值，由于實際上不可能100%達到校正值,所以在希望的和實際的校正值之間存在一個差值越小越好,即殘留板形缺陷越小。我們提出的殘留板形缺陷的計算公式為：式中i=1～n,為帶寬內有效板形儀傳感器數;j=1～m,為調節器數;refi為軋輥凸度對應的校正值;，mesi為各段板形測量值，αj為第j個調節器所需的調節量;Pij為第j個調節器在第i段上的單位調節量，為使殘留板形缺陷最小,必須使目標函數εi有最小值,即求取。作為本專利技術的一種改進，所述步驟3中，N開=N有效×K1，式中K1為選定打開比例,K1設定為為50%，或者根據需要重新設定K1。作為本專利技術的一種改進，所述步驟5尋優方法如下:ε(K+1)=ε(K)+Δε(K)Δε(K)=h(K)×P(K)式中h(K)為尋優步長,且h(K)=L/2n,n為尋優次數,L為初始尋優區間長度,初始尋優區間為[-25,25]，P(K)為尋優方向,取決于殘余板形偏差值εi的正負。一種乳化液精細冷卻控制裝置，其特征在于，所述控制裝置包括檢測單元、控制單元、執行單元、計算機控制系統，所述檢測單元包括機架出口檢測張力用板型輥，其輥身設置為26段，每段在圓周0°、90°、180°以及270°四個方向上分別設置有4個檢測張力的壓力傳感器，共104只，并由它將檢測到的不同段的不同張力值傳輸到計算機控制系統，所述控制單元包括板型控制系統以及平坦度控制系統，將板型輥傳輸過來的張力變化信號進行轉化計算處理，1次浪A1x4由傾斜處理，2次浪A2x2由竄輥以及彎輥處理，3次4次的高次浪A3x3+A4x4由精細冷卻處理，將信號處理給定氣動閥箱。作為本專利技術的一種改進，所述執行單元包括噴梁，進液管道，進氣管道，下工作輥，上工作輥，板帶鋼，管束連接接口，A噴嘴，B噴嘴，C噴嘴，氣動控制系統箱體，氣源，上表面控制氣源，下表面控制氣源，乳化液變頻泵，乳化液加熱器，活塞盲端腔體，內置壓縮空氣，噴梁箱體內乳化液介質腔體，噴射閥閥體，噴射閥固定螺栓，噴嘴，噴射通道，活塞與大氣連接腔體，活塞部件，所述噴梁設置為兩腔式結構，所述兩腔式噴射梁將進液管道和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種乳化液精細冷卻系統控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟，1）根據機架出口板型輥所測板帶鋼接觸張力數據，計算板型殘余缺陷，2)?根據板型殘余缺陷以及帶鋼寬度計算有效噴嘴數，且N有效=?B?/?52?式中B?為帶鋼寬度(mm)?,?每個噴嘴距離52mm，3)?根據選定比例計算應該打開噴嘴數N開，N開=?N有效×K1，K1?為選定打開比例,一般我們選為50?%；當然可以根據需要重新設定K1，4)?根據最優算法搜尋N開位置，N開個噴頭的位置為殘余板形缺陷最大的N開個點，5）采用直接尋優法,?找出一個殘余板形偏差值εi?,?使大于等于這個殘余板形偏差值的點個數正好為N開個，6）按照上述的方法進行尋優,?直到滿足條件為止。

【技術特征摘要】
1.一種乳化液精細冷卻系統控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟，1）根據機架出口板型輥所測板帶鋼接觸張力數據，計算板型殘余缺陷，2)根據板型殘余缺陷以及帶鋼寬度計算有效噴嘴數，且N有效=B/52式中B為帶鋼寬度(mm),每個噴嘴距離52mm，3)根據選定比例計算應該打開噴嘴數N開，N開=N有效×K1，K1為選定打開比例，選為50%；或者根據需要重新設定K1，4)根據最優算法搜尋N開位置，N開個噴頭的位置為板型殘余缺陷最大的N開個點，5）采用直接尋優法,找出一個殘余板形偏差值εi,使大于等于這個殘余板形偏差值的點個數正好為N開個，6）按照上述的方法進行尋優,直到滿足條件為止；所述步驟1）中，當目標曲線為平直時,可得到軋輥凸度對應的各段校正值refi，αjPij表示計算得到的實際校正值，板型殘余缺陷的計算公式為：式中i=1～n,為帶寬內有效板形儀傳感器數;j=1～m,為調節器數；refi為軋輥凸度對應的校正值，mesi為各段板形測量值，αj為第j個調節器所需的調節量；Pij為第j個調節器在第i段上的單位調節量，為使板型殘留缺陷最小,必須使目標函數εi有最小值,即求取；所述步驟5）尋優方法如下:ε(K+1)=ε(K)+Δε(K)Δε(K)=h(K)×P(K)式中h(K)為尋優步長,且h(K)=L/2n,n為尋優次數,L為初始尋優區間長度,初始尋優區間為[-25,25]，P(K)為尋優方向,取決于殘余板形偏差值εi的正負。2.一種乳化液精細冷卻控制裝置，其特征在于，所述控制裝置包括檢測單元、控制單元、執行單元、計算機控制系統，所述檢測單元包括機架出口檢測張力用板型輥（11），其輥身設置為26段，每段在圓周0°、90°、180°以及270°四個方向上分別設置有4個檢測張力的壓力傳感器，共104只，并由它將檢測到的不同段的不同張力值傳輸到計算機控制系統，所述控制單元包括板型控制系統（15）以及平坦度控制系統（12），將板型輥傳輸過來的張力變化信號進行轉化計算處理，1次浪A1x由傾斜處理，2次浪A2x2由竄輥以及彎輥處理，3次4次的高次浪A3x3+A4x4由精細冷卻處理，將信號處理給定氣動閥箱。3.根據權利要求2所述的一種乳化液精細冷卻控制裝置，其特征在于，所述執行單元包括噴梁（1），進液管道（2），進氣管道（3），下工作輥（4），上工作輥（5），板帶鋼（6），管束連接接口（7），A噴嘴（8），B噴嘴（9），C噴嘴（10），氣動控制系統箱體（13），氣源（14），上表面控制...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王金華，苗旺，
申請(專利權)人：上海梅山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32