一种板形检测值处理方法的开发及应用

    随着汽车、家电等行业的发展,对轧制带材的板形质量提出了更高的要求.只有进行精确有效的板形控制,才能改善板形,获得板形良好的轧制带材.板形检测是实 现板形控制的重要前提[1],而准确的板形检测是实现板形有效控制的重要前提.为此,各国的研究者和企业制作了各种各样的板形检测装置[2-4].目前应 用最多的是瑞典ABB公司的分段辊式与英国DAVA公司的空气轴承式板形仪[5].

    通过板形检测装置直接测得的信号并不能直接用于板形控制,需要经过处理去除其中的噪声和干扰.测量值处理不仅要消除噪声和干扰,还必须保证测量值准确不失真,这也是直接关系板形控制效果的重要环节.

    1  测量值处理

    本文所述的板形检测仪为接触式分段板形辊.在辊身长度上分成23个测量段,每个测量段长52 mm,从操作侧到传动侧将测量段编号为1~23.每个测量段的圆周上,在180(b)角对称位置安装有两个压磁传感器.以每个测量周期内两个传感器测得的 峰值的平均值作为本次测量值.

    1.1 模数转换

    带钢覆盖在测量辊上,辊中的传感器受压后产生0~10 V的模拟电压信号,经过模数转换后还原为测量段上所受的径向力.

    其中,i为测量段编号;Fi为径向力,N;Ui为测量电压,用0~4095的整数表示;CU为转换因子, 10V/4095;Cf为转换因子,N/10V;Ci为标定因子.

    1.2 有效通道数和边部测量段确定

    根据不同轧制阶段,有两种方式确定边部测量段编号.带钢头部刚到达时,根据带钢宽度和测量段宽度确定有效通道数和边部测量段编号.

    其中, ( int)表示只取整数部分;b为带钢宽度的一半,m;d为测量段的宽度,m;n0为完全覆盖的测量段数;Q为带钢边部所在测量段的覆盖率,如果Q16,则认为此测量段有效.

    由此确定:Q16时,有效测量段数为n=n0+2;Q<016时,n=n0.设测量辊的总测量段数为N,则操作侧和传动侧边部测量段编号分别为:

zos=(N-n) /2+1和zos=(N+n) /2.

    轧制过程中,根据径向力确定边部测量段编号.设新确定的操作侧边部测量段为zosc,前一周期确定的操作侧边部测量段为zos,有

    其中,zos0为最初确定的操作侧边部测量段;Fzos和Fzos-1分别为操作侧边部测量段及其外侧相邻段的径向力, N;Flim1和Flim 2为边部判断的极限值,N.

    传动侧新确定的边部测量段和前一周期确定的边部测量段分别为zdsc和zds,判断方式与操作侧相同.

    将边部测量段的新确定值与旧值比较,判断其是否改变.如果zoscXzos或zdscXzds,则说明边部测量段改变了;需要修正带钢覆盖的测量段编号、重计算带钢出口断面分布和重计算板形目标曲线.