本發(fā)明屬于精軋機(jī)控制領(lǐng)域，尤其涉及一種雙動(dòng)態(tài)死區(qū)控制方式的精軋機(jī)輥縫水平自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

熱軋精軋機(jī)的輥縫水平量一直是人為根據(jù)軋制中帶鋼的橫向走向狀態(tài)去手動(dòng)調(diào)整，以保證帶鋼的平穩(wěn)軋出。但這種方法不僅會(huì)導(dǎo)致操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作時(shí)精神高度緊張，而且多機(jī)架無法同時(shí)視顧，效率低下，導(dǎo)致卡鋼、甩尾事故頻發(fā)。

根據(jù)帶鋼軋制時(shí)不穩(wěn)定的狀態(tài)變化，都會(huì)對(duì)應(yīng)著軋制力偏差的變化。帶鋼橫向跑偏越多，軋制力偏差變化越大。最為典型的是甩尾事故，通過長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)甩尾事故發(fā)生前的幾秒鐘，軋機(jī)的軋制力偏差都會(huì)有很大的變化，而且軋制力偏差向哪一側(cè)增加，也就意味著帶鋼偏向于哪一側(cè)。觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)這時(shí)如果操作人員發(fā)現(xiàn)帶鋼跑偏，立即進(jìn)行手動(dòng)輥縫水平干預(yù)，也是去壓軋制力增加的一側(cè)。但是畢竟是由人來操作，由于軋制速度較快，機(jī)架較多，操作人員無法視顧到所有的機(jī)架。如果有一種功能在帶鋼尾部軋制力偏差變大時(shí)，能夠正確的及時(shí)自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整水平量，那么就會(huì)大大的降低甩尾的發(fā)生率，即使不甩尾也會(huì)大大改善帶鋼尾部的跑偏量，同時(shí)也大大提高了軋機(jī)系統(tǒng)在帶鋼尾部的適應(yīng)能力。

最初以為根據(jù)軋機(jī)的軋制力偏差變化趨勢(shì)來進(jìn)行輥縫水平量的控制不會(huì)很困難，但經(jīng)過深入研究后才發(fā)現(xiàn)，軋制力偏差變化趨勢(shì)是一個(gè)極難判斷的動(dòng)態(tài)過程趨勢(shì)數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)本身被極多的因素干擾著，如電氣雜波干擾、軋制機(jī)械振動(dòng)干擾、軋輥偏心干擾、軋機(jī)加減速干擾，帶鋼水印變化干擾等等，一般對(duì)于這些干擾直接解決的辦法是采用信號(hào)濾波方式來控制，但經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，以上提到的各種干擾因素其干擾頻率與振幅差異太大，直接使用濾波方式來進(jìn)行控制會(huì)大大延遲真實(shí)的軋制力偏差趨勢(shì)，失去了自動(dòng)輥縫水平控制的快速性要求，使用這樣處理后的信號(hào)來進(jìn)行趨勢(shì)判斷與控制，是毫無意義的，甚至?xí)鸬较喾吹淖饔茫o軋制帶來巨大的危害。由于無法很好的排除這些干擾，真實(shí)的軋制力偏差變化趨勢(shì)也就無法進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，更談不上控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種雙動(dòng)態(tài)死區(qū)控制方式的精軋機(jī)輥縫水平自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，根據(jù)帶鋼實(shí)際軋制時(shí)的狀態(tài)變化，多機(jī)架同時(shí)實(shí)時(shí)調(diào)整軋機(jī)輥縫水平量，有效替代人為手動(dòng)操作，提高操作效率，減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)事故，最終提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種雙動(dòng)態(tài)死區(qū)控制方式的精軋機(jī)輥縫水平自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，利用精軋前機(jī)架調(diào)整粗軋來料的中后部料形，減輕后機(jī)架軋制的調(diào)整負(fù)擔(dān)；中間機(jī)架修正帶鋼尾部形狀，保證末機(jī)架的平穩(wěn)軋制；

軋機(jī)按照本機(jī)架的軋制力偏差變化自動(dòng)調(diào)整本機(jī)架的輥縫水平值，控制帶鋼尾部跑偏，減少帶鋼的運(yùn)行故障，提高帶鋼軋制過程的穩(wěn)定性。

包括畫面操作回路、時(shí)序控制回路、控制連鎖回路、高頻濾波回路、調(diào)整極性判斷回路、零趨勢(shì)判斷回路、動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度測(cè)量回路、動(dòng)態(tài)死區(qū)上下限位置計(jì)算回路、輸出累加回路、頂層數(shù)學(xué)模型；

畫面操作回路：提供一個(gè)操作畫面，供操作人員進(jìn)行功能選擇；F1～F7機(jī)架的自動(dòng)調(diào)平TEBH ON尾部投入功能，自動(dòng)調(diào)平TEBH MID ON中間投入功能；

時(shí)序控制回路：使TEBH尾部直線保持功能按照下面所述邏輯順序自動(dòng)投入與斷開，當(dāng)Fn機(jī)架的TEBH ON尾部投入功能及TEBH MID ON中間投入功能被選擇時(shí)，先是在精軋機(jī)穿帶結(jié)束延時(shí)后投入TEBH MID ON中間投入功能，TEBH MID ON中間投入功能開始調(diào)節(jié)，按照軋制力偏差變化的情況自動(dòng)調(diào)整本機(jī)架的輥縫水平值，保證穩(wěn)定軋制修正帶鋼的料形；當(dāng)相應(yīng)機(jī)架TEBH ON尾部投入功能投入時(shí)，自動(dòng)切換本機(jī)架的TEBH尾部直線保持功能，使相應(yīng)機(jī)架TEBH ON尾部投入功能投入，也是按照軋制力偏差變化的情況來自動(dòng)調(diào)整軋機(jī)的水平值，調(diào)整量相對(duì)較大，防止甩尾的發(fā)生；直到本機(jī)架拋鋼時(shí)TEBH功能被程序自動(dòng)切掉；操作人員對(duì)輥縫進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)時(shí)，TEBH尾部直線保持功能被程序自動(dòng)切掉，輸出保持，手動(dòng)干預(yù)結(jié)束后輥縫自動(dòng)調(diào)平功能再重新投入；

控制連鎖回路：

①軋制力偏差大于300噸或壓頭故障，TEBH功能不投入，防止壓頭故障造成本系統(tǒng)誤動(dòng)作；

②AGC自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)的雙側(cè)液壓缸油柱偏差大于2.8mm，TEBH尾部直線保持功能不投入，防止AGC自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)由于雙側(cè)液壓缸油柱偏差過大而出現(xiàn)鎖定保護(hù)；

③精軋出口帶鋼楔形值超限，TEBH尾部直線保持功能不投入，防止質(zhì)量事故；

高頻濾波回路：將軋制力偏差信號(hào)中所包含的電氣雜波干擾和軋機(jī)振動(dòng)所產(chǎn)生的信號(hào)波動(dòng)濾除，保證穩(wěn)定工作；

調(diào)整極性判斷回路：判斷TEBH尾部直線保持功能的調(diào)整方向是否正確，防止TEBH尾部直線保持功能誤動(dòng)作；

零趨勢(shì)判斷回路：判斷軋制力偏差信號(hào)的拐點(diǎn)，防止TEBH尾部直線保持功能過動(dòng)作；在固定的單位時(shí)間內(nèi)，利用前一振蕩周期的軋制力偏差值與后一振蕩周期的軋制力偏差值的差來判斷軋制力偏差值的趨勢(shì)；軋制力偏差的變化很小或無變化時(shí)，將停止輸出輥縫水平調(diào)節(jié)信號(hào)；如果軋制力偏差的變化再次劇烈，將恢復(fù)輸出輥縫水平調(diào)節(jié)信號(hào)；

動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度測(cè)量回路：根據(jù)每一塊鋼的實(shí)際情況，測(cè)量出本系統(tǒng)控制所需的動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度；測(cè)量原理是在軋機(jī)咬鋼5秒后開始測(cè)量，測(cè)量時(shí)長(zhǎng)為3秒到7秒，這需要根據(jù)軋機(jī)線速度來進(jìn)行計(jì)算，目的是讓測(cè)量時(shí)段內(nèi)包含所有的常規(guī)性擾動(dòng)，保證死區(qū)寬度取值的準(zhǔn)確性；指定的時(shí)間段內(nèi)，測(cè)量出軋制力偏差信號(hào)的最大值與最小值，兩個(gè)值相減之后便定義為本塊帶鋼TEBH尾部直線保持功能控制所需的死區(qū)的寬度，之后加上固定的控制裕量輸出，用于本系統(tǒng)控制；

動(dòng)態(tài)死區(qū)上下限位置計(jì)算回路：

在一塊帶鋼的軋制過程中，頭部最初的一段為不穩(wěn)定區(qū)，在這段區(qū)域中不作任何的計(jì)算與控制，不穩(wěn)定區(qū)過后開始對(duì)動(dòng)態(tài)死區(qū)的寬度進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)本塊帶鋼動(dòng)態(tài)死區(qū)最初的上限位置和下限位置進(jìn)行定位；當(dāng)測(cè)量結(jié)果出來后在動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度的基礎(chǔ)上再疊加一個(gè)控制裕量，作為本系統(tǒng)實(shí)際控制所使用的死區(qū)寬度；測(cè)量時(shí)段過后就進(jìn)入實(shí)際控制階段；

輸出累加回路：當(dāng)各種調(diào)節(jié)條件都滿足時(shí)，給累加器一個(gè)累加或累減指令，累加器按照預(yù)設(shè)的固定速率輸出輥縫水平的基礎(chǔ)調(diào)整值，將每一次調(diào)節(jié)的量會(huì)被累加在一起，成為本塊帶鋼鋼輥縫自動(dòng)調(diào)平功能的一個(gè)總的基礎(chǔ)輸出，作為輥縫水平自動(dòng)控制的給定值，該輸出在本塊帶鋼軋制結(jié)束后被清零，使實(shí)際的輥縫水平量恢復(fù)到操作人員預(yù)設(shè)的值；

頂層數(shù)學(xué)模型：根據(jù)帶鋼的厚度、寬度、軋制力高低、軋制速度給出調(diào)平輸出速度的比率，修正累加器的基礎(chǔ)輸出值，保證本系統(tǒng)精確控制。

雙動(dòng)態(tài)死區(qū)是變量死區(qū)在實(shí)際控制過程中，死區(qū)寬度動(dòng)態(tài)可變和死區(qū)上下限動(dòng)態(tài)可變：

死區(qū)寬度動(dòng)態(tài)可變：由于軋制力偏差信號(hào)包含著眾多的干擾，而且不允許采用大幅度的濾波手段，軋制力偏差信號(hào)的上沿和下沿之間就是死區(qū)寬度，根據(jù)軋制品種與規(guī)格的不同，軋制力偏差信號(hào)的上沿和下沿之間的寬度會(huì)有較大的差異，因此死區(qū)的寬度是可變的；

死區(qū)上下限動(dòng)態(tài)可變：隨著軋制力偏差大趨勢(shì)的變化，死區(qū)的上下限必須跟隨變化；當(dāng)實(shí)際軋制力偏差信號(hào)觸及上沿且超出一定量的時(shí)候，輥縫水平就需要調(diào)整，本次調(diào)整結(jié)束時(shí)，新的死區(qū)上限隨之產(chǎn)生，同時(shí)下限按照死區(qū)固定寬度跟隨上升；當(dāng)實(shí)際軋制力偏差信號(hào)觸及下沿且超出一定量的時(shí)候，輥縫水平就需要向相反的方向調(diào)整，同樣調(diào)整結(jié)束后新的死區(qū)下限也隨之產(chǎn)生，上限按照死區(qū)固定寬度隨之下降；

所述的變量死區(qū)是輸出變量值不隨輸入變量值的變化而變化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

電氣雜波干擾與軋制機(jī)械振動(dòng)干擾采用常規(guī)的高頻濾波方法，但采用不同的濾波頻率；對(duì)于軋輥偏心干擾、軋機(jī)加減速干擾、帶鋼水印變化干擾動(dòng)采用本系統(tǒng)自主開發(fā)最核心的雙動(dòng)態(tài)死區(qū)判斷控制技術(shù)和零趨勢(shì)判斷：

1利用精軋前機(jī)架有效調(diào)整粗軋來料的中后部料形，減輕后機(jī)架軋制的調(diào)整負(fù)擔(dān)。

2利用中間機(jī)架修正帶鋼尾部形狀，保證末機(jī)架的平穩(wěn)軋制。

3對(duì)于各加熱爐間特性差別大，軋線設(shè)備精度下降，所造成的料形不穩(wěn)定有修正作用。

4系統(tǒng)投入使用后精軋機(jī)軋制時(shí)的楔形得到了很大的改善。

實(shí)現(xiàn)了熱軋帶鋼軋制過程中的軋機(jī)輥縫水平量的動(dòng)態(tài)控制，有效的提高了軋制穩(wěn)定性抑制了甩尾事故的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)熱連軋薄帶鋼防甩尾控制系統(tǒng)在鞍鋼股份熱軋帶鋼廠1780生產(chǎn)線投入使用以來，甩尾率降低了50％，提高了生產(chǎn)作業(yè)率、產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本、能源消耗，每年直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益200萬元以上。

附圖說明

圖1是精軋機(jī)軋制力偏差信號(hào)的實(shí)際狀態(tài)。

圖2是雙動(dòng)態(tài)死區(qū)控制方式的精軋機(jī)輥縫水平自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的程序框圖。

圖3是在軋制過程中動(dòng)態(tài)死區(qū)上下限位置計(jì)算示意圖。

圖4是軋制力偏差信號(hào)經(jīng)過多層高頻濾波與低頻濾波反向疊加處理之后的效果圖(用于精準(zhǔn)的死區(qū)寬度測(cè)量)。

圖5是零趨勢(shì)判斷回路示意圖。

圖1中：1-1780熱軋線精軋 F1軋機(jī)的實(shí)際軋制力偏差信號(hào) 2-實(shí)際輥縫水平量反饋信號(hào)3-TEBH功能所需要的軋制力偏差趨勢(shì)線(也是動(dòng)態(tài)死區(qū)的中心線) 4-動(dòng)態(tài)死區(qū)的上限位置趨勢(shì)線 5-動(dòng)態(tài)死區(qū)的下限位置趨勢(shì)線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。

雙動(dòng)態(tài)死區(qū)控制方式的精軋機(jī)輥縫水平自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)(以下稱本系統(tǒng))，針對(duì)每一種干擾的不同特點(diǎn)，采取不同的方式來處理，電氣雜波干擾與軋制機(jī)械振動(dòng)干擾采用常規(guī)的高頻濾波方法解決，對(duì)于軋輥偏心干擾、軋機(jī)加減速干擾、帶鋼水印變化干擾動(dòng)采用本系統(tǒng)自主開發(fā)最核心的雙動(dòng)態(tài)死區(qū)判斷控制技術(shù)和零趨勢(shì)判斷。

控制原理：

變量死區(qū)是輸出變量值不隨輸入變量值的變化而變化，這個(gè)輸入變量的區(qū)域范圍就可以理解為死區(qū)。變量死區(qū)意義在于可以有效地避開死區(qū)內(nèi)部低量級(jí)的各種干擾，當(dāng)輸入變量值達(dá)到死區(qū)的上限或下限，輸出變量值才開始跟隨變化。

雙動(dòng)態(tài)死區(qū)判斷控制技術(shù)是根據(jù)精軋機(jī)軋制力偏差信號(hào)與軋機(jī)內(nèi)帶鋼狀態(tài)變化的關(guān)系以及我們要求的控制目的研制。下面我們來看一下精軋機(jī)軋制力偏差信號(hào)的實(shí)際狀態(tài)。

見圖1，1780熱軋線精軋F(tuán)1軋機(jī)的實(shí)際軋制力偏差信號(hào)4中包含著高頻的電氣雜波、軋機(jī)震動(dòng)產(chǎn)生的共振干擾、軋輥偏心帶來的軋制力偏差周期性波動(dòng)，而我們控制所需要的是圖1中軋制力偏差趨勢(shì)線3，也就是說1780熱軋線精軋F(tuán)1軋機(jī)的實(shí)際軋制力偏差信號(hào)4中包含的各種擾動(dòng)必須屏蔽掉。

因此引入雙動(dòng)態(tài)死區(qū)的概念，雙動(dòng)態(tài)死區(qū)是指變量死區(qū)在實(shí)際控制過程中，死區(qū)寬度動(dòng)態(tài)可變和死區(qū)上下限動(dòng)態(tài)可變。

死區(qū)寬度動(dòng)態(tài)可變：由于軋制力偏差信號(hào)包含著眾多的干擾，而且不允許采用大幅度的濾波手段，為了提高本系統(tǒng)的響應(yīng)速度，采用信號(hào)外沿控制技術(shù)，那么軋制力偏差信號(hào)的上沿和下沿之間就是我們定義的死區(qū)寬度，根據(jù)軋制品種與規(guī)格的不同，軋制力偏差信號(hào)的上沿和下沿之間的寬度會(huì)有較大的差異，這就要求死區(qū)的寬度必須是可變的。

死區(qū)上下限動(dòng)態(tài)可變：隨著軋制力偏差大趨勢(shì)的變化，死區(qū)的上下限必須跟隨變化，這是本系統(tǒng)控制的需要，簡(jiǎn)單的說就是，當(dāng)實(shí)際軋制力偏差信號(hào)觸及上沿且超出一定量(該量值是需要由實(shí)際調(diào)試后再確定，每個(gè)機(jī)架是不同的，目前其取值范圍一般在死區(qū)寬度的5％～30％)的時(shí)候，輥縫水平就需要調(diào)整，本次調(diào)整結(jié)束時(shí)，新的死區(qū)上限隨之產(chǎn)生，同時(shí)下限按照死區(qū)固定寬度跟隨上升；當(dāng)實(shí)際軋制力偏差信號(hào)觸及下沿且超出一定量的時(shí)候，輥縫水平就需要向相反的方向調(diào)整，同樣調(diào)整結(jié)束后新的死區(qū)下限也隨之產(chǎn)生，上限按照死區(qū)固定寬度隨之下降。我們把這種控制形象的看作“在紙箱框中的小狗推著紙箱來回跑”。

本系統(tǒng)的基本控制原則是將生產(chǎn)操作人員的豐富經(jīng)驗(yàn)與手法移植到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，按生產(chǎn)操作人員的想法進(jìn)行輥縫自動(dòng)水平調(diào)整，而這種控制有其特殊性，正常來說任何一個(gè)控制系統(tǒng)都有一個(gè)明確的控制目標(biāo)值，然后控制系統(tǒng)會(huì)圍繞著目標(biāo)值進(jìn)行精確控制。但本系統(tǒng)并沒有一個(gè)明確的目標(biāo)值，也就是說本系統(tǒng)不是要將軋制力偏差控制在某個(gè)定值上面，或者說非要將帶鋼在軋機(jī)內(nèi)的橫向位置控制在某一個(gè)點(diǎn)，這在實(shí)際的軋制過程中也是不允許的，根據(jù)生產(chǎn)操作人員的經(jīng)驗(yàn)，真正的穩(wěn)定軋制即要保證帶鋼軋制時(shí)的平直，又要兼顧每塊帶鋼軋制時(shí)的內(nèi)在“性格”隨彎就彎。因此本系統(tǒng)的控制原則實(shí)際上就兩個(gè)字“穩(wěn)定”，軋制時(shí)軋制力偏差的相對(duì)穩(wěn)定就意味著帶鋼在軋機(jī)內(nèi)部沒有橫向移動(dòng)或沒有較大的單邊浪產(chǎn)生。當(dāng)軋制力偏差出現(xiàn)一個(gè)明顯的趨勢(shì)變化時(shí)，說明帶鋼的狀態(tài)發(fā)生了變化，這是就需要輥縫水平自動(dòng)去調(diào)整進(jìn)行抑制，直到軋制力偏差進(jìn)入一個(gè)新的相對(duì)穩(wěn)態(tài)，輥縫水平自動(dòng)調(diào)整停止。

本系統(tǒng)是一種軋機(jī)能夠按照本機(jī)架的軋制力偏差變化的情況來自動(dòng)調(diào)整本機(jī)架的輥縫水平值，控制帶鋼尾部跑偏，減少帶鋼的運(yùn)行故障，提高帶鋼軋制過程的穩(wěn)定性，解決人工手動(dòng)調(diào)整不及時(shí)的問題。

本系統(tǒng)包括：畫面操作回路、時(shí)序控制回路、控制連鎖回路、高頻濾波回路、調(diào)整極性判斷回路、零趨勢(shì)判斷回路、動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度測(cè)量回路、動(dòng)態(tài)死區(qū)上下限位置計(jì)算回路、輸出累加回路、頂層數(shù)學(xué)模型。

a畫面操作回路：提供一個(gè)操作畫面，供操作人員進(jìn)行功能選擇；具體功能為F1～F7機(jī)架的自動(dòng)調(diào)平TEBH ON尾部投入功能(TEBH――TAIL END BEELINE HOLD尾部直線保持)，自動(dòng)調(diào)平TEBH MID ON中間投入功能。

b時(shí)序控制回路：使TEBH尾部直線保持功能按照下面所述邏輯順序自動(dòng)投入與斷開，當(dāng)Fn機(jī)架的TEBH ON尾部投入功能及TEBH MID ON中間投入功能被選擇時(shí)，先是在精軋機(jī)穿帶結(jié)束延時(shí)后投入TEBH MID ON中間投入功能，TEBH MID ON中間投入功能開始調(diào)節(jié)，按照軋制力偏差變化的情況自動(dòng)調(diào)整本機(jī)架的輥縫水平值，保證穩(wěn)定軋制修正帶鋼的料形；當(dāng)相應(yīng)機(jī)架TEBH ON尾部投入功能投入時(shí)，自動(dòng)切換本機(jī)架的TEBH尾部直線保持功能，使相應(yīng)機(jī)架TEBH ON尾部投入功能投入，也是按照軋制力偏差變化的情況來自動(dòng)調(diào)整軋機(jī)的水平值，調(diào)整量相對(duì)較大，防止甩尾的發(fā)生；直到本機(jī)架拋鋼時(shí)TEBH功能被程序自動(dòng)切掉；操作人員對(duì)輥縫進(jìn)行手動(dòng)干預(yù)時(shí)，TEBH尾部直線保持功能被程序自動(dòng)切掉，輸出保持，手動(dòng)干預(yù)結(jié)束后輥縫自動(dòng)調(diào)平功能再重新投入。

c控制連鎖回路：

①軋制力偏差大于300噸或壓頭故障，TEBH尾部直線保持功能不投入，防止壓頭故障造成本系統(tǒng)誤動(dòng)作；

②AGC自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)的雙側(cè)液壓缸油柱偏差大于2.8mm，TEBH尾部直線保持功能不投入，防止AGC自動(dòng)厚度控制系統(tǒng)由于雙側(cè)液壓缸油柱偏差過大而出現(xiàn)鎖定保護(hù)；(超限反向可調(diào)整)；

③精軋出口帶鋼楔形值超限，TEBH尾部直線保持功能不投入，防止質(zhì)量事故(超限反向可調(diào)整)；

d高頻濾波回路：將軋制力偏差信號(hào)中所包含的電氣雜波干擾和軋機(jī)振動(dòng)所產(chǎn)生的信號(hào)波動(dòng)濾除，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。這個(gè)環(huán)節(jié)使用的是常規(guī)系統(tǒng)濾波命令。

e調(diào)整極性判斷回路：判斷本系統(tǒng)的調(diào)整方向是否正確，防止本系統(tǒng)誤動(dòng)作。在這個(gè)環(huán)節(jié)采用兩種方式來選擇使用，一種是軋制力偏差直接鎖定方式與固定死區(qū)配合，另一種是雙動(dòng)態(tài)死區(qū)中間值與固定死區(qū)配合，具體選擇那種方式要看在實(shí)際調(diào)試過程中那種方式的效果更理想。

f零趨勢(shì)判斷回路：判斷軋制力偏差信號(hào)的拐點(diǎn)，防止TEBH尾部直線保持功能過動(dòng)作；在固定的單位時(shí)間內(nèi)，利用前一振蕩周期的軋制力偏差值(圖5中Fn RF DIF(WS-DS)信號(hào))與后一振蕩周期的軋制力偏差值(圖5中Fn RF DIF(WS-DS)信號(hào))的差來判斷軋制力偏差值的趨勢(shì)；軋制力偏差的變化很小或無變化時(shí)(通過圖5中的死區(qū)來進(jìn)行判斷)，將停止輸出輥縫水平調(diào)節(jié)信號(hào)；如果軋制力偏差的變化再次劇烈，將恢復(fù)輸出輥縫水平調(diào)節(jié)信號(hào)；另外為了保證信號(hào)的處理始終為當(dāng)前周期減去上一周期的值，在振蕩回路的后面加入極性處理回路(即圖5中信號(hào)正負(fù)號(hào)的切換)；

g動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度測(cè)量回路：

根據(jù)每一塊鋼的實(shí)際情況，測(cè)量出本系統(tǒng)控制所需的動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度。其測(cè)量原理就是在軋機(jī)咬鋼5秒后開始測(cè)量，測(cè)量時(shí)長(zhǎng)為3秒到7秒，這需要根據(jù)軋機(jī)線速度來進(jìn)行計(jì)算。目的是讓測(cè)量時(shí)段內(nèi)包含所有的常規(guī)性擾動(dòng)，保證死區(qū)寬度取值的準(zhǔn)確性。在指定的時(shí)間段內(nèi)(本機(jī)架咬鋼加延時(shí)啟動(dòng)測(cè)量，規(guī)定時(shí)長(zhǎng)后停止測(cè)量)，測(cè)量出軋制力偏差信號(hào)的最大值與最小值，兩個(gè)值相減之后便是死區(qū)的寬度，之后再加上固定的控制裕量(這個(gè)量是需要由實(shí)際調(diào)試后再確定的，每個(gè)機(jī)架是不同的，目前其取值范圍一般在死區(qū)寬度的5％～30％)輸出，用于本系統(tǒng)控制。但由于帶鋼在軋制時(shí)，軋制力偏差數(shù)據(jù)極為不穩(wěn)定，尤其是測(cè)量的黃金時(shí)間段，經(jīng)常大起大落，直接造成測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。測(cè)量值偏大就會(huì)造成本系統(tǒng)調(diào)節(jié)靈敏度降低，如果測(cè)量值偏小，后果更為嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致本系統(tǒng)調(diào)節(jié)動(dòng)作混亂，甚至直接調(diào)整到極限值。所以動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度的測(cè)量，不能直接進(jìn)行，必須先將軋制力偏差信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的信號(hào)之后，再進(jìn)行測(cè)量。因此采用低頻濾波與高頻濾波反相多層疊加技術(shù)進(jìn)行處理。經(jīng)過處理后的信號(hào)即保留了原有的信號(hào)寬度，又消除了軋制力偏差信號(hào)大起大落的趨勢(shì)性變化，使死區(qū)寬度測(cè)量能夠在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行。

h動(dòng)態(tài)死區(qū)上下限位置計(jì)算回路：根據(jù)前面控制原理中所介紹的控制原則，本系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證系統(tǒng)精確控制。

見圖3，在一塊帶鋼的軋制過程中，頭部最初的一段為不穩(wěn)定區(qū)，在這段區(qū)域中我們不作任何的計(jì)算與控制，不穩(wěn)定區(qū)過后開始對(duì)動(dòng)態(tài)死區(qū)的寬度進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)本塊帶鋼動(dòng)態(tài)死區(qū)最初的上限位置和下限位置進(jìn)行定位。當(dāng)測(cè)量結(jié)果出來后在動(dòng)態(tài)死區(qū)寬度的基礎(chǔ)上再疊加一個(gè)控制裕量，作為系統(tǒng)實(shí)際控制所使用的死區(qū)寬度。測(cè)量時(shí)段過后就進(jìn)入了實(shí)際控制階段。在圖3中，軋制力偏差值剛進(jìn)入控制階段就觸及到了動(dòng)態(tài)死區(qū)的下限并超出了控制裕量，這樣本系統(tǒng)就具備了調(diào)節(jié)的條件，輥縫水平自動(dòng)調(diào)整輸出開始上抬。與此同時(shí)，本系統(tǒng)將軋制力偏差值第一次觸及下限之后再次出現(xiàn)的軋制力偏差最小值定義為動(dòng)態(tài)死區(qū)新的下限位置，上限位置則按照固定寬度原則隨之下降。為下一次的調(diào)整做好位置基準(zhǔn)。當(dāng)軋制力偏差超出動(dòng)態(tài)死區(qū)下限后，或早或晚會(huì)出現(xiàn)一個(gè)拐點(diǎn)，這個(gè)拐點(diǎn)就是本系統(tǒng)所要的新的下限位置，當(dāng)本系統(tǒng)通過零趨勢(shì)判斷檢測(cè)出軋制力偏差的拐點(diǎn)后，就會(huì)停止輥縫水平自動(dòng)調(diào)整輸出。以此類推，如果軋制力偏差繼續(xù)觸及動(dòng)態(tài)死區(qū)的下限并超出控制裕量，新的調(diào)節(jié)就會(huì)開始，新的動(dòng)態(tài)死區(qū)位置也會(huì)被定義。按照?qǐng)D3中帶鋼在軋制到尾部階段時(shí)，軋制力偏差值觸及到了動(dòng)態(tài)死區(qū)的上限，并超出了控制裕量，這時(shí)輥縫水平自動(dòng)調(diào)整輸出開始下壓，拐點(diǎn)出現(xiàn)后停止，新上限位置產(chǎn)生，很快，軋制力偏差值又觸及了新的上限并且超出控制裕量，輥縫水平自動(dòng)調(diào)整輸出再次開始下壓，如果拐點(diǎn)不出現(xiàn)，輥縫水平自動(dòng)調(diào)整輸下壓的動(dòng)作就不會(huì)停止，直到其它條件限制輸出，如調(diào)節(jié)量極限、帶鋼拋鋼、操作人員手動(dòng)介入等。從圖3中可以看出當(dāng)軋制力偏差相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)候，輥縫水平就會(huì)保持在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。

i輸出累加回路：當(dāng)各種調(diào)節(jié)條件都滿足的時(shí)候，會(huì)給累加器一個(gè)累加或累減指令，累加器按照預(yù)設(shè)的固定速率輸出輥縫水平的基礎(chǔ)調(diào)整值，將每一次調(diào)節(jié)的量累加在一起，成為本塊鋼輥縫自動(dòng)調(diào)平功能一個(gè)總的基礎(chǔ)輸出，這個(gè)輸出在本塊帶鋼軋制結(jié)束后清零，使實(shí)際的輥縫水平量恢復(fù)到操作人員預(yù)設(shè)的值。

j頂層數(shù)學(xué)模型：根據(jù)帶鋼的厚度、寬度、軋制力高低、軋制速度等給出一個(gè)合適調(diào)平輸出速度的比率，修正累加器的基礎(chǔ)輸出值，保證系統(tǒng)精確控制。

見圖4，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

電氣雜波干擾與軋制機(jī)械振動(dòng)干擾采用常規(guī)的高頻濾波方法，但采用不同的濾波頻率；對(duì)于軋輥偏心干擾、軋機(jī)加減速干擾、帶鋼水印變化干擾動(dòng)采用本系統(tǒng)自主開發(fā)最核心的雙動(dòng)態(tài)死區(qū)判斷控制技術(shù)和零趨勢(shì)判斷：

1利用精軋前機(jī)架有效調(diào)整粗軋來料的中后部料形，減輕后機(jī)架軋制的調(diào)整負(fù)擔(dān)。

2利用中間機(jī)架修正帶鋼尾部形狀，保證末機(jī)架的平穩(wěn)軋制。

3對(duì)于各加熱爐間特性差別大，軋線設(shè)備精度下降，所造成的料形不穩(wěn)定有修正作用。

4系統(tǒng)投入使用后精軋機(jī)軋制時(shí)的楔形得到了很大的改善。

實(shí)現(xiàn)了熱軋帶鋼軋制過程中的軋機(jī)輥縫水平量的動(dòng)態(tài)控制，有效的提高了軋制穩(wěn)定性抑制了甩尾事故的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)熱連軋薄帶鋼防甩尾控制系統(tǒng)在鞍鋼股份熱軋帶鋼廠1780生產(chǎn)線投入使用以來，甩尾率降低了50％，提高了生產(chǎn)作業(yè)率、產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本、能源消耗，每年直接創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益200萬元以上。