热轧轧机辊缝安全标定的方法

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2024-03-12 16:32:54

权利要求书： 1.一种热轧轧机辊缝安全标定的方法，其特征在于，所述方法具体如下：依次对轧机阶梯板位置、轧制轧机标高数据及轧机顶部与底部的轧制力数据依次进行验证，在上述验证均通过后，轧机辊缝标定完成；

轧机阶梯板位置的验证方法具体如下：在轧机装辊完成后，在轧机标定之前，利用阶梯板液压缸内置的位置传感器检测阶梯板位置PF，将阶梯板的检测位置PF与设定的阶梯板位置PS进行比较，若阶梯板的检测位置PF与设定的阶梯板位置PS相等，则轧机阶梯板位置验证通过；

轧制轧机标高数据的验证方法具体如下：通过轧辊辊径和匹配轧制线标高计算出HGC液压缸压下至上工作辊与下工作辊相接触时伸长量SZ；

检测轧机标定状态下的HGC液压缸压下伸长量为Sgap及轧机检测轧制力值为Fgap；

若液压缸伸长量SgapSZ，轧制力Fgap>

500KN，则判定轧制轧机标高数据的验证合格；

轧机顶部与底部的轧制力数据的验证方法具体如下：若丨Fpt?Flc丨≤500KN则轧机顶部与底部的轧制力数据验证合格，否则，轧机顶部与底部的轧制力数据不合格；

Fpt为轧机顶部的轧制力，Flc为轧机底部的轧制力。

2.如权利要求1所述热轧轧机辊缝安全标定的方法，其特征在于，在轧机顶部与底部的轧制力数据验证之后还包括：

自动标定执行过程中每个动作的执行时间的验证。

3.如权利要求2所述热轧轧机辊缝安全标定的方法，其特征在于，自动标定执行过程中每个动作执行时间的验证方法具体如下：统计自标定执行过程各动作的实行执行时间，若所有动作的执行时间均低于对应动作的预设执行时间，则认定自动标定执行过程中各动作执行时间验证合格，若存在动作的执行时间均高于对应动作的预设执行时间，则认定自动标定执行过程中各动作执行时间验证不合格。

说明书：一种热轧轧机辊缝安全标定的方法技术领域[0001] 本发明属于轧机辊缝标定技术领域，更具体地，本发明涉及一种热轧轧机辊缝安全标定的方法。

背景技术[0002] 目前钢铁行业，尤其是热轧制造单元，其按照轧制生产单元计划模式组织生产，为保证产品的表面质量和轧制稳定性，需要按照轧制周期更换轧机的工作辊。更换完工作辊

后，根据匹配的辊径数据，轧机需重新进行自动辊缝标定，当标定完成后，轧机才具备基本

生产条件。

[0003] 辊缝的自动标定是一个顺控标准循环流程，即根据二级系统下发的轧辊辊径数据，进行辊缝的理论计算，同时进行轧机自动条件的标定过程，但是在实际使用中，曾出现

过轧辊辊径数据匹配错误，或者是轧机标高线调整垫块位置异常，造成在轧机标定过程中，

轧机轧辊被压断，或者是轧机内部机械设备受到严重伤害，事故伤害严重损失巨大。

发明内容[0004] 本发明提供了一种热轧轧机辊缝安全标定的方法，对轧机标定时进行故障诊断，及时发现并终止异常标定流程，减少因标定造成的恶性事故。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种热轧轧机辊缝安全标定的方法，所述方法具体如下：

[0006] 依次对轧机阶梯板位置、轧制轧机标高数据及轧机顶部与底部的轧制力数据依次进行验证，在上述验证均通过后，轧机辊缝标定完成。

[0007] 进一步的，轧机阶梯板位置的验证方法具体如下：[0008] 在轧机装辊完成后，在轧机标定之前，利用阶梯板液压缸内置的位置传感器检测阶梯板位置PF，将阶梯板的检测位置PF与设定的阶梯板位置PS进行比较，若阶梯板的检测位

置PF与设定的阶梯板位置PS相等，则轧机阶梯板位置验证通过。

[0009] 进一步的，轧制轧机标高数据的验证方法具体如下：[0010] 通过轧辊辊径和匹配轧制线标高计算出HGC液压缸压下至上工作辊与下工作辊相接触时伸长量SZ；

[0011] 检测轧机标定状态下的HGC液压缸压下伸长量为Sgap及轧机检测轧制力值为Fgap；[0012] 若液压缸伸长量SgapSZ，轧制力Fgap>500KN，则判定轧制轧机标高数据的验证合格。

[0013] 进一步的，轧机顶部与底部的轧制力数据的验证方法具体如下：[0014] 若丨Fpt?Flc丨≤500KN，则轧机顶部与底部的轧制力数据验证合格，否则，轧机顶部与底部的轧制力数据不合格；

[0015] Fpt为轧机顶部的轧制力，Flc为轧机底部的轧制力。[0016] 进一步的，在轧机顶部与底部的轧制力数据验证之后还包括：[0017] 自动标定执行过程中每个动作的执行时间的验证。[0018] 进一步的，自动标定执行过程中每个动作执行时间的验证方法具体如下：[0019] 统计自标定执行过程各动作的实行执行时间，若所有动作的执行时间均低于对应动作的预设执行时间，则认定自动标定执行过程中各动作执行时间验证合格，若存在动作

的执行时间均高于对应动作的预设执行时间，则认定自动标定执行过程中各动作执行时间

验证不合格。

[0020] 本发明提通过PLC系统设计的轧机标定状态检测程序，在轧机标定过程中，能根据实际情况发现人为或设备潜在问题，并立即中断自动辊缝标定程序；方法简单实用，易于在

现场实现；快速检测出轧机标定潜在问题，提供设备故障诊断依据，有效降低因标定而造成

的恶性事故，提高工业领域生产安全性，从而经济效益显著。

附图说明[0021] 图1为本发明实施例一提供的热轧轧机辊缝安全标定方法流程图；[0022] 图2为本发明实施例二提供的热轧轧机辊缝安全标定方法流程图。具体实施方式[0023] 下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理

解。

[0024] 本发明提供一种标定安全状态自动检测方法，利用现有轧机辊缝标定PLC系统数据处理方法，在标定顺控程序的基础上，采用动作执行过程监控控制，结合逆计算方法，对

辊缝位置值与轧制力相关性，进行比较性验证，同时对每步过程都设有超时监控功能,一旦

该动作执行过程，出现超时情况，会立即停止标定，当所有步骤完成后，才能完成标定的全

部过程，显示标定成功，实现标定准确性和过程控制安全稳定性。

[0025] 图1为本发明实施例一提供的热轧轧机辊缝安全标定方法流程图，热轧轧机辊缝安全标定方法具体包括：

[0026] 依次对轧机阶梯板位置、轧制轧机标高数据及轧机顶部与底部的轧制力数据依次进行验证，在上述验证均通过后，轧机辊缝标定完成，否则，认定轧机辊缝标定异常，标定终

止。

[0027] 在本发明实施例中，轧机阶梯板位置的验证方法具体如下：[0028] 在轧机装辊完成后，在轧机标定之前，利用阶梯板液压缸内置的位置传感器检测阶梯板位置PF，将阶梯板的检测位置PF与设定的阶梯板位置PS进行比较，若阶梯板的检测位

置PF与设定的阶梯板位置PS相等，则轧机阶梯板位置验证通过，否则，轧机阶梯板位置验证

不通过，阶梯板位置PS是二级系统计算输出的，从而保证装辊过程中，人为或设备方面可能

导致的阶梯板位置偏差问题。

[0029] 在本发明实施例中，轧制轧机标高数据的验证方法具体如下：[0030] 通过轧辊辊径和匹配轧制线标高计算出HGC液压缸压下至上工作辊与下工作辊相接触时伸长量SZ；

[0031] 在本发明实施例中，HGC液压缸位于上工作辊上方，HGC液压缸带动上工作辊下压，直至上工作辊与下工作辊接触，基于已有的计算方法来获取HGC液压缸的伸长量SZ。

[0032] 检测轧机标定状态下的HGC液压缸压下伸长量为Sgap及轧机检测轧制力值为Fgap；[0033] 若液压缸伸长量SgapSZ，轧制力Fgap>500KN，则判定轧制轧机标高数据的验证合格，否则，判定轧制轧机标高数据的验证不

合格。

[0034] 按照正常情况，HGC液压缸伸长量理论值与实际情况是相互匹配的，将HGC液压缸伸长量Sgap与轧制力Fgap作为标定状态监测的衡量关键点，在自动标定过程中，轧机轧制力

检测传感器进行轧制力清零后，在HGC液压缸压下时，保持对HGC液压缸伸长量Sgap与轧机轧

制力Fgap监控，在液压缸伸长量SgapSZ，轧制

力Fgap>500KN时，则判定轧制轧机标高数据的验证合格，否则，判定轧制轧机标高数据的验

证不合格。

[0035] 在本发明实施例中，轧机顶部与底部的轧制力数据的验证方法具体如下：[0036] 在轧机内部的机架顶部HGC液压缸上设有油压压力传感器，用于检测轧机顶部的轧制力Fpt，在轧机底部设有压力应变器(下工作辊的底部)，用于检测轧机底部的轧制力

Flc，两种传感器检测的轧制力有效的对等性，能够满足在某一个传感器出现检测传感器故

障，或者是轧机内部轧制线标高异常时，进行检测轧制力做偏差比较计算，其保证值为丨

Fpt?Flc丨≤500KN，1KN＝1000N，则轧机顶部与底部的轧制力数据验证合格，否则，轧机顶部

与底部的轧制力数据不合格。

[0037] 图2为本发明实施例二提供的热轧轧机辊缝安全标定方法流程图，热轧轧机辊缝安全标定方法具体包括：

[0038] 依次对轧机阶梯板位置、轧制轧机标高数据及轧机顶部与底部的轧制力数据、及自动标定执行过程中每个动作的执行时间进行验证，在上述四个验证均通过后，轧机辊缝

标定完成，否则，认定轧机辊缝标定异常，标定终止。

[0039] 实施例二中所采用的轧机阶梯板位置的验证方法，轧制轧机标高数据的验证方法及轧机顶部与底部的轧制力数据验证方法与实施例一中所采用的轧机阶梯板位置的验证

方法，轧制轧机标高数据的验证方法及轧机顶部与底部的轧制力数据验证方法相同，在此

不进行重复赘述。

[0040] 在本发明实施例中，自动标定执行过程中每个动作执行时间的验证方法具体如下：

[0041] 统计自标定执行过程各动作的实行执行时间，若所有动作的执行时间均低于对应动作的预设执行时间，则认定自动标定执行过程中各动作执行时间验证合格，若存在动作

的执行时间均高于对应动作的预设执行时间，则认定自动标定执行过程中各动作执行时间

验证不合格，实现每步过程超时监控报警。

[0042] 在本发明实施例中，当标定程序终止时，重新核实轧辊辊径数据，并现场检测机架内部支撑辊及工作辊之间接触面，以及阶梯板机械设备的位置状况等。

[0043] 根据实践以来的观察数据，自动标定控制中，压下动作轧辊接触时，轧机辊缝的理论计算值与实际值间偏差量可以忽略不计，根据制定的轧制力与HGC液压缸伸长量间的关

系数值，可以有效地对轧机安全标定检测的准确性，同时监控机架内部设备的运行状态，为

设备保障维护提供有力依据；

[0044] 轧机在自动标定过程中，能够及时对轧机标定过程检测与故障诊断，对轧机自动标定系统的补充和改进，更加全面地对标定运行状态和轧机自身特性进行检测，快速判断

故障源，可以在此基础上，为热轧生产线其他设备自动标定过程中，增加相应的安全标定状

态检测方法做出参考，为设备使用维护人员提供借鉴。

[0045] 本发明通过PLC系统设计的轧机标定状态检测程序，在轧机标定过程中，能根据实际情况发现人为或设备潜在问题，并立即中断自动辊缝标定程序；方法简单实用，易于在现

场实现；快速检测出轧机标定潜在问题，提供设备故障诊断依据，有效降低因标定而造成的

恶性事故，提高工业领域生产安全性，从而经济效益显著。

[0046] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改

进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。