防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢的控制方法

摘要

本发明适用于电气控制技术领域，提供了一种防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制方法，该方法的控制程序包括：功能块FCYSDC01～FCYSDC15构成H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元；功能块FCYSDC06、FCYSDC08、FCYSDC10以及FCYSDC16～FCYSDC22构成H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态下的手动速度控制单元。在发生异常手动倒钢状态时，控制程序先对万能粗轧机组三机架主传动进行减速停车，并在三机架停车的设定时长后，才使H型钢万能粗轧机组手动操作手柄输出的速度设定值处于使能状态，在异常手动倒钢强制中断的这段时间内，有足够的时间来处理正常停留在万能粗轧机组中的轧件，彻底避免了万能粗轧机组三机架主传动因陡然异常手动倒钢卡阻打滑而出现剧烈自激振荡。

说明书

技术领域

本发明属于热轧活套控制技术领域，提供了一种防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢的控制方法。

背景技术

对于马钢长材事业部大H型钢生产线，其H型钢万能粗轧机组由3台轧机所组成——1#万能粗轧机(U₁)、轧边机(ED)以及2#万能粗轧机(U₂)。1#和2#万能粗轧机为5500KW四辊式轧机(二个水平辊和二个立辊)，而轧边机为2000KW二辊式轧机(二个水平辊)。该H型钢万能粗轧机组可以在全自动方式下完成H型钢多道次的往复轧制，在全自动方式下，该万能粗轧机组三机架各道次轧制速度设定值由轧制规程以及手动速度操作手柄(即JOY-STICK)共同给出。在万能粗轧机组全自动轧制过程中，时常会遇到一些工艺或设备问题需要万能粗轧机组减速或切换至手动运行方式，对此，操作工通常首先采用手动速度操作手柄施加一个较大反向速度给定的方式来降低万能粗轧机组的轧制速度，若仍不能解决问题，则操作工将会立即使万能粗轧机组由自动方式切换至手动方式。然而，在具有较大手动反向速度干预的自动轧制状态下，一旦操作工将万能粗轧机组由自动方式切换至手动方式并且因急促操作而忘记将手动速度操作手柄进行归零操作，在这种情况下，万能粗轧机组将在轧制道次号未变的情况下出现急速反向倒钢，这样，不仅会使轧件在倒钢过程中出现卡组，而且万能粗轧机主传动很可能因倒钢卡阻打滑而出现剧烈自激振荡，并由此导致轧机主传动轴损坏。马钢大H型钢万能粗轧机组于2018年4月21日发生的异常手动倒钢就是其中的一例，在此次异常手动倒钢的过程中，万能粗轧机U2因陡然异常手动倒钢卡阻打滑而出现剧烈自激振荡，由此导致其主传动下轴轧辊测十字节断裂以及上轴液压安全销剪断，这是可逆H型钢万能粗轧机组控制系统普遍存在的一个设备安全运行漏洞。

发明内容

本发明实施例提供一种防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢的控制方法，其目的是为了保证可逆H型钢万能粗轧机组控制系统在异常手动倒钢状态下的安全运行。

为了实现解决上述问题，本发明提供了一种防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢的控制方法，所述防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制方法的控制程序由以下两个单元组成，即

功能块FCYSDC01～FCYSDC15构成H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元；

功能块FCYSDC06、FCYSDC08、FCYSDC10以及FCYSDC16～FCYSDC22构成H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态下的手动速度控制单元。

进一步的，针对H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元：

在H型钢万能粗轧机组中至少一个万能粗轧机有钢，轧边机也有钢的情况下，即功能块FCYSDC14的输出端Q为‘1’态的情况下，若H型钢粗轧机组自动轧制顺控步数陡然变为零并且粗轧机组手动速度操作手柄给出的速度设定值不为零，则功能块FCYSDC15输出端Q将为‘1’态，由此发出H型钢万能粗轧机组处于异常手动倒钢状态。

进一步的，针对H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态下的手动速度控制单元：

当H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元发出H型钢万能粗轧机组处于异常手动倒钢状态时，功能块FCYSDC20输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态下的手动速度控制单元将H型钢粗轧机组手动速度设定值输出由手动速度操作手柄输出的速度设定值切换至零，由此使H型钢万能粗轧机组处于减速停车状态；当H型钢粗轧机组三机架均处于停车状态时，功能块FCYSDC19输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，因而功能块FCYSDC20输出端Q将由‘1’态变为‘0’态，这样，在延时设定时长后，H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态下的手动速度控制单元将使H型钢粗轧机组手动速度设定值输出由零切换至手动速度操作手柄输出的速度设定值

该防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制程序投入使用后，一旦发生异常手动倒钢状态，H型钢万能粗轧机组控制系统将首先使万能粗轧机组三机架主传动减速停车，并在三机架停车的设定时长后，才使H型钢万能粗轧机组手动操作手柄输出的速度设定值V_J^*_S处于使能状态。这样，H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态一出现，即被该防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制程序强制中断，而在异常手动倒钢强制中断的这段时间内，操作工有足够的时间来处理正常停留在万能粗轧机组中的轧件，由此彻底避免了万能粗轧机组三机架主传动因陡然异常手动倒钢卡阻打滑而出现剧烈自激振荡。

附图说明

图1为本发明实施例提供的防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢的控制方法的程序结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制方法的控制程序如图1所示。在该图中：

NCM为“数值比较”功能块，当X1＞X2时，QU为‘1’，当X1＝X2时，QE为‘1’，当X1＜X2时，QL为‘1’；

NSW为“数字量输入切换开关”功能块，当I＝‘1’时，Y＝X2，当I＝‘0’时，Y＝X1；

RSR为“复位端R优先的RS触发器”功能块，当S为‘1’，R为‘0’时，Q为‘1’，QN为‘0’，当S为‘1’，R为‘1’时，Q为‘0’，QN为‘1’，当S为‘0’，R为‘0’时，Q和QN保持原态，当S为‘0’，R为‘1’时，Q为‘0’QN为‘1’；

ETE为“前后沿设别”功能块，当输入端I由‘0’态变为‘1’态时，QP端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下QP端保持为‘0’态。当输入端I由‘1’态变为‘0’态时，QN端仅输出长度为1个循环周期的正向脉冲，在其余状态下QN端保持为‘0’态；

PDF为“后沿延时”功能块；

OR为“或”门；

AND为“与”门；

NOT为“非”门；

AVA为“绝对值形成”功能块；

为型钢万能粗轧机组手动速度操作手柄给出的手动速度给定值；

为型钢万能粗轧机组控制系统实际输出的手动速度给定值；

TU1.act.为1#万能粗轧机U1主传动实际输出扭矩；

TU1.N为1#万能粗轧机U1主传动额定扭矩；

TED.act.为万能粗轧机组轧边机ED主传动实际输出扭矩；

TED.N为万能粗轧机组轧边机ED主传动额定扭矩；

TU2.act.为2#万能粗轧机U2主传动实际输出扭矩；TU2.N为2#万能粗轧机U2主传动额定扭矩。

为了避免在异常手动倒钢的过程，万能粗轧机组三机架主传动因陡然异常手动倒钢卡阻打滑而出现剧烈自激振荡，本发明提供了一种防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢的控制方法(或控制程序)，该控制方法在发生异常手动倒钢状态时，首先使万能粗轧机组三机架主传动减速停车，并在三机架停车之后的设定时长(2S)后，才使H型钢万能粗轧机组手动操作手柄输出的速度设定值处于使能状态，保证可逆H型钢万能粗轧机组控制系统在异常手动倒钢状态下的安全运行。

具体地，为了克服现有技术的缺陷，本发明的防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制方法的控制程序的设计及控制思想如下：

本发明中的防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制方法的控制程序由以下两个单元组成，即：

功能块FCYSDC01～FCYSDC15构成H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元；

功能块FCYSDC06、FCYSDC08、FCYSDC10以及FCYSDC16～FCYSDC22构成H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态下的手动速度控制单元。

其中，对于上述H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元，由该单元控制功能结构图可知：

当H型钢万能粗轧机组中1#万能粗轧机U1以及轧边机ED中均有钢时，该单元中功能块FCYSDC07以及FCYSDC09输出端QU将均为‘1’态，由此，该单元中功能块FCYSDC12和FCYSDC14的输出端Q也将为‘1’态；

当H型钢万能粗轧机组中2#万能粗轧机U2以及轧边机ED中均有钢时，该单元中功能块FCYSDC09以及FCYSDC11输出端QU将均为‘1’态，由此，该单元中功能块FCYSDC13和FCYSDC14的输出端Q也将为‘1’态；

当H型钢万能粗轧机组中1#万能粗轧机U1、2#万能粗轧机U2以及轧边机ED中均有钢时，该单元中功能块FCYSDC07、FCYSDC09及FCYSDC11输出端QU将均为‘1’态，该单元中功能块FCYSDC12、功能块FCYSDC13和FCYSDC14的输出端Q也将为‘1’态；

在H型钢万能粗轧机组中至少一个万能粗轧机(1#万能粗轧机U1或2#万能粗轧机U1)有钢，轧边机也有钢的情况下，即该单元中功能块FCYSDC14的输出端Q为‘1’态的情况下，若H型钢粗轧机组自动轧制顺控步数陡然变为零并且粗轧机组手动速度操作手柄给出的速度设定值不为零，则该H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元中功能块FCYSDC15输出端Q将为‘1’态，由此发出H型钢万能粗轧机组处于异常手动倒钢状态。

对于上述H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态下的手动速度控制单元，由该单元控制功能结构图可知：

当H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态判定单元发出H型钢万能粗轧机组处于异常手动倒钢状态时，该单元中功能块FCYSDC20输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将H型钢粗轧机组手动速度设定值输出由手动速度操作手柄输出的速度设定值切换至零，由此使H型钢万能粗轧机组处于减速停车状态；当H型钢粗轧机组三机架处于停车状态时，该单元中功能块FCYSDC19输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，而该单元中功能块FCYSDC20输出端Q将由‘1’态变为‘0’态，这样，再延时设定时长(2S)后，该单元将使H型钢粗轧机组手动速度设定值输出由零切换至手动速度操作手柄输出的速度设定值

该防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制程序投入使用后，一旦发生异常手动倒钢状态，H型钢万能粗轧机组控制系统将首先使万能粗轧机组三机架主传动减速停车，并在三机架停车的设定时长后，才使H型钢万能粗轧机组手动操作手柄输出的速度设定值处于使能状态。这样，H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢状态一出现，即被该防止可逆H型钢万能粗轧机组异常手动倒钢控制程序强制中断，而在异常手动倒钢强制中断的这段时间内，操作工有足够的时间来处理正常停留在万能粗轧机组中的轧件，由此彻底避免了万能粗轧机组三机架主传动因陡然异常手动倒钢卡阻打滑而出现剧烈自激振荡。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。