一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法

摘要

本发明提供一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法，在热镀锌PLC中增设镀层厚度自适应控制单元、气刀压力反馈模型控制单元及气刀位置偏移控制单元，分别建立镀层厚度自适应前馈控制模型、气刀压力反馈修正模型和气刀操作侧和传动侧位置偏移计算模型。本发明可抑制工艺段线速度的变化对镀层厚度的扰动，提高系统响应速度，对镀层厚度偏差及气刀两侧的位置设定值分别进行修正，达到动态调整气刀位置和校正横向镀层厚度偏差，实现镀锌过程中镀层厚度的自动控制。从而解决了操作工手动控制所引起的镀锌层厚度偏差过大问题，有效改善镀层厚度横向均匀性，提高镀锌钢板产品表面质量，减少锌原料消耗，降低生产成本。

主权项

1.一种热镀锌生产过程中镀层厚度控制方法，其特征在于，在热镀锌PLC中增设镀层厚度自适应控制单元、气刀压力反馈模型控制单元及气刀位置偏移控制单元，实现镀锌过程中镀层厚度的自动控制，其具体方法为：（1）、镀层厚度自适应控制单元根据镀层厚度目标值和气刀刀距工艺参数，计算出气刀压力的设定值，为镀层厚度提供一个自适应前馈控制模型，自适应前馈控制模型公式为：$P_{\mathrm{top}}={\mathrm{kV}}^a{(D_{\mathrm{top}}+\mathrm{\Delta G}/2+\mathrm{\Delta S})}^b{H}_{\mathrm{tar}}^c,P_{\mathrm{bot}}={\mathrm{kV}}^a{(D_{\mathrm{bot}}+\mathrm{\Delta G}/2-\mathrm{\Delta S})}^b{H}_{\mathrm{bot}}^c$式中：P_top为带钢上表面的气刀压力前馈设定值，P_bot为带钢下表面的气刀压力前馈设定值，D_top为气刀与带钢上表面距离计算值，D_bot为气刀与带钢下表面距离计算值，△G为上下气刀之间距离变化值，△S为气刀框架偏移量，H为目标镀层厚度值，k、a、b、c为模型常数；（2）、气刀压力反馈模型控制单元利用镀层测厚仪检测的带钢镀层厚度实际测量值与目标镀层厚度相比较得到差值，根据此差值计算出修正镀锌板镀层厚度偏差所需要的气刀压力修正值；气刀压力反馈修正模型公式为：$P_{\mathrm{FBC}}=P_{\mathrm{act}}^n+{\alpha }_n(H_{\mathrm{tar}}-H_{\mathrm{act}}^n)$式中：P_FBC为气刀压力反馈修正计算值，为实际气刀压力检测值，α_n为第n次扫描循环的比例反馈增益，H_tar为目标镀层厚度值，H_act为实际镀层厚度值；（3）、气刀位置偏移控制单元气刀位置偏移控制单元用于控制镀锌板横向镀层厚度的分布偏差；动态调整气刀位置，对同一气刀的两端作出同步位置修正，使带钢处于上下气刀的中心线位置，以校正镀锌板横向镀层厚度的偏差；通过均衡计算在带钢两侧上表面和下表面的有效距离，修正带钢扭曲倾斜误差，正向偏移变化会导致气刀与带钢上表面距离的增大，则气刀操作侧和传动侧位置偏移计算模型公式为：$S_{\mathrm{set}}^{\mathrm{OS}}=S_{\mathrm{pre}}^{\mathrm{OS}}+(D_{\mathrm{bot}}^{\mathrm{OS}}-D_{\mathrm{top}}^{\mathrm{OS}})/2$$S_{\mathrm{set}}^{\mathrm{DS}}=S_{\mathrm{per}}^{\mathrm{DS}}+(D_{\mathrm{bot}}^{\mathrm{DS}}-D_{\mathrm{top}}^{\mathrm{DS}})/2$式中：分别为气刀操作侧和传动侧偏移位置修正设定值，是气刀操作侧和传动侧偏移位置当前值，为操作侧气刀和带钢上表面距离，为传动侧气刀和带钢上表面距离，为操作侧气刀和带钢下表面距离，为传动侧气刀和带钢下表面距离。