專利名稱：冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷軋帶鋼糾偏控制系統(tǒng)，尤其是一種具有雙向糾偏功能的冷軋帶鋼糾偏控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冷軋帶鋼生產(chǎn)中，由于熱軋?jiān)乡牭稄澣毕菀约皫т撏ㄟ^輥磨損等原因，帶鋼容易出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，所以在冷軋帶鋼處理線中， 一般均設(shè)有糾偏控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)帶鋼進(jìn)行糾正，使其在機(jī)組中心線上。
目前相關(guān)糾偏控制系統(tǒng)的研究集中在帶鋼正向運(yùn)行的糾偏分析，并提出糾偏方法，而對(duì)帶鋼反向運(yùn)行的糾偏并沒有涉及。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于設(shè)備故障停機(jī)或調(diào)整工藝需要，有時(shí)帶鋼需要反向運(yùn)行，重新進(jìn)行一次工藝過程，使其表面達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。例如酸洗工藝段，起車倒料30米，消除酸洗停車斑。但是由于倒料過程中沒有糾偏控制，極易造成附近機(jī)械設(shè)備損壞及帶鋼邊部破損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題，提供一種具有雙向糾偏功能的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)，由帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置、應(yīng)糾偏角度計(jì)算器A、
反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測(cè)裝置、實(shí)際糾偏角度計(jì)算器B、比例積分調(diào)節(jié)器、伺服閥及油缸形成連續(xù)閉環(huán)系統(tǒng)；通過帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置測(cè)得帶鋼的跑偏量，并將該數(shù)值變?yōu)殡娦盘?hào)輸入應(yīng)糾偏角度計(jì)算器A中，算出應(yīng)糾偏的角度；同時(shí)通過油缸位置檢測(cè)裝置測(cè)得油缸的位置，通過實(shí)際糾偏角度計(jì)算器計(jì)算出實(shí)際糾偏的角度，應(yīng)糾偏的角度與實(shí)際糾偏的角度的差值通過比例積分調(diào)節(jié)器和伺服系統(tǒng)中的伺服閥根據(jù)信號(hào)大小來(lái)驅(qū)動(dòng)油缸，使傳動(dòng)裝置做相應(yīng)的移動(dòng)，從而帶鋼可準(zhǔn)確的行進(jìn)在預(yù)先調(diào)整好的位置上，即生產(chǎn)線的中心位置。
當(dāng)帶鋼正向運(yùn)行時(shí)，正向反向選擇器選擇為正向，應(yīng)糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中。當(dāng)帶鋼反向運(yùn)行時(shí)，正向反向選擇器選擇為反向，應(yīng)糾偏的角度經(jīng)過反向器輸入到正向反向選擇器中。
所述帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置為電感式檢測(cè)裝置或光電式檢測(cè)裝置。
所述油缸位置檢測(cè)裝置為線性編碼器檢測(cè)裝置。
計(jì)算公式如下
應(yīng)糾偏角度sin^l=Wl/Ll;實(shí)際糾偏角度tan^2=P/L2;
選定旋角^3:當(dāng)帶鋼運(yùn)行方向是正向時(shí)，a3=oc1;當(dāng)帶鋼運(yùn)行方向是反向時(shí)，
oc3=—oci;
偏差R: R=^3-^2;
控制器輸出Y: Yn = Yn-1 + Kp{(l+Ta/Tn)*Rn - Rn-1};
其中，Wl為帶鋼偏移量、LI為帶鋼懸空長(zhǎng)度、L2為糾偏棍長(zhǎng)度、Kp為比例積分調(diào)節(jié)器比例系數(shù)、P為油缸位置、Tn為比例積分調(diào)節(jié)器積分時(shí)間、Ta為系統(tǒng)掃描周期。
參數(shù)設(shè)置
Wl、 Ll、 L2參數(shù)可根據(jù)具體現(xiàn)場(chǎng)布置量取，其它參數(shù)取值范圍如下
Kp: 20-100;
Tn: 2-5sTa: 20-100ms


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明圖1所示為本發(fā)明冷軋帶鋼糾偏控制系統(tǒng)框圖。圖2所示為本發(fā)明冷軋帶鋼糾偏控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖1所示，本發(fā)明揭示了一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)。所述冷軋帶
鋼糾偏控制系統(tǒng)由帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置、應(yīng)糾偏角度計(jì)算器A、反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測(cè)裝置、實(shí)際糾偏角度計(jì)算器B、比例積分調(diào)節(jié)器、伺服閥及油缸形成連續(xù)閉環(huán)系統(tǒng)。通過帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置測(cè)得帶鋼的跑偏量，并將該數(shù)值變?yōu)殡娦盘?hào)輸入應(yīng)糾偏角度計(jì)算器A中，算出應(yīng)糾偏的角度。當(dāng)帶鋼正向運(yùn)行時(shí)，正向反向
4選擇器選擇為正向，應(yīng)糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中。當(dāng)帶鋼反向運(yùn)行時(shí)，正向反向選擇器選擇為反向，應(yīng)糾偏的角度經(jīng)過反向器輸入到正向反向選擇器中。同時(shí)通過油缸位置檢測(cè)裝置測(cè)得油缸的位置，通過實(shí)際糾偏角度計(jì)算器計(jì)算出實(shí)際糾偏的角度，應(yīng)糾偏的角度與實(shí)際糾偏的角度的差值通過比例積分調(diào)節(jié)器和伺服系統(tǒng)中的伺服閥根據(jù)信號(hào)大小來(lái)驅(qū)動(dòng)油缸，使傳動(dòng)裝置做相應(yīng)的移動(dòng)，從而帶鋼可準(zhǔn)確的行進(jìn)在預(yù)先調(diào)整好的位置上，即生產(chǎn)線的中心位置。
所述帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置為電感式檢測(cè)裝置或光電式檢測(cè)裝置。
所述油缸位置檢測(cè)裝置為線性編碼器檢測(cè)裝置。
計(jì)算公式如下
應(yīng)糾偏角度sin"l=Wl/Ll;實(shí)際糾偏角度tan°c2=P/L2;
選定旋角^3:當(dāng)帶鋼運(yùn)行方向是正向時(shí)，oc3=^1;當(dāng)帶鋼運(yùn)行方向是反向時(shí)，偏差R: R=°c3-oc2;
控制器輸出Y: Yn = Yn-l + Kp{(l+Ta/Tn)*Rn - Rn-1};
其中，Wl為帶鋼偏移量、Ll為帶鋼懸空長(zhǎng)度、L2為糾偏棍長(zhǎng)度、Kp為比例積分調(diào)節(jié)器比例系數(shù)、P為油缸位置、Tn為比例積分調(diào)節(jié)器積分時(shí)間、Ta為系統(tǒng)掃描周期。
參數(shù)設(shè)置
Wl、 Ll、 L2參數(shù)可根據(jù)具體現(xiàn)場(chǎng)布置量取，其它參數(shù)取值范圍如下
Kp: 20-100;
Tn: 2-5sTa: 20-100ms
請(qǐng)參見圖2所示，本發(fā)明冷軋帶鋼糾偏控制系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用于酸洗工藝段中的情形。酸洗工藝段由酸洗槽和沖洗槽組成，通過4對(duì)擠酸輥和6對(duì)擠水輥形成相應(yīng)的酸液梯度和沖洗水電導(dǎo)率梯度，以達(dá)到熱軋帶鋼酸洗沖洗的效果。在酸洗工藝段的中后部位設(shè)置本發(fā)明糾偏控制系統(tǒng)，形成4#、 5#雙輥糾偏裝置，雙向糾正工藝段帶鋼跑偏。
當(dāng)帶鋼出現(xiàn)偏差時(shí)，糾偏輥會(huì)擺到一個(gè)角度，使進(jìn)帶平面與糾偏輥的輥軸形成一定夾角，帶鋼與輥的接觸面以螺旋線軌跡運(yùn)行，最終使帶鋼回到中心線上。首先將帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置測(cè)得帶鋼的跑偏量變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸入糾偏輥旋角與帶鋼跑偏量計(jì)算器中，算出糾偏輥應(yīng)旋轉(zhuǎn)的角度。當(dāng)帶鋼正向運(yùn)行時(shí)，此角度直接輸入到正向反向選擇器中，當(dāng)帶鋼反向運(yùn)行時(shí)，此角度經(jīng)過反向器輸入到正向反向選擇器中。同時(shí)通過線性編碼器得知油缸的位置，通過糾偏輥實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度與油缸位置計(jì)算公式算出糾偏輥實(shí)際旋轉(zhuǎn)的角度，正向反向選擇器的輸出與糾偏輥實(shí)際旋轉(zhuǎn)的角度的差值通過伺服系統(tǒng)中的伺服閥根據(jù)信號(hào)大小來(lái)驅(qū)動(dòng)油缸，使傳動(dòng)裝置做相應(yīng)的移動(dòng)，從而帶鋼可準(zhǔn)確的行進(jìn)在預(yù)先調(diào)整好的位置上，即生產(chǎn)線的中心位置。
權(quán)利要求
1.一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)由帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置、應(yīng)糾偏角度計(jì)算器A、反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測(cè)裝置、實(shí)際糾偏角度計(jì)算器B、比例積分調(diào)節(jié)器、伺服閥及油缸形成連續(xù)閉環(huán)系統(tǒng)。通過帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置測(cè)得帶鋼的跑偏量，并將該數(shù)值變?yōu)殡娦盘?hào)輸入應(yīng)糾偏角度計(jì)算器A中，算出應(yīng)糾偏的角度。當(dāng)帶鋼正向運(yùn)行時(shí)，正向反向選擇器選擇為正向，應(yīng)糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中。當(dāng)帶鋼反向運(yùn)行時(shí)，正向反向選擇器選擇為反向，應(yīng)糾偏的角度經(jīng)過反向器輸入到正向反向選擇器中。同時(shí)通過油缸位置檢測(cè)裝置測(cè)得油缸的位置，通過實(shí)際糾偏角度計(jì)算器計(jì)算出實(shí)際糾偏的角度，應(yīng)糾偏的角度與實(shí)際糾偏的角度的差值通過比例積分調(diào)節(jié)器和伺服系統(tǒng)中的伺服閥根據(jù)信號(hào)大小來(lái)驅(qū)動(dòng)油缸，使傳動(dòng)裝置做相應(yīng)的移動(dòng)，從而帶鋼可準(zhǔn)確的行進(jìn)在預(yù)先調(diào)整好的位置上，即生產(chǎn)線的中心位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)帶鋼正向 運(yùn)行時(shí)，正向反向選擇器選擇為正向，應(yīng)糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中，當(dāng) 帶鋼反向運(yùn)行時(shí)，正向反向選擇器選擇為反向，應(yīng)糾偏的角度經(jīng)過反向器輸入到正向反 向選擇器中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于所述帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置為電感式檢測(cè)裝置或光電式檢測(cè)裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于所述油缸位 置檢測(cè)裝置為線性編碼器檢測(cè)裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)，其特征在于計(jì)算公式如下應(yīng)糾偏角度sin°cl=Wl/Ll;實(shí)際糾偏角度tana2=P/L2;選定旋角^3:當(dāng)帶鋼運(yùn)行方向是正向時(shí)，<^3=^1;當(dāng)帶鋼運(yùn)行方向是反向時(shí)，3=-偏差R: R=^3-^2;控制器輸出Y: Yn = Yn-l + Kp{(l+Ta/Tn)*Rn — Rn-l);其中，Wl為帶鋼偏移量、Ll為帶鋼懸空長(zhǎng)度、L2為糾偏棍長(zhǎng)度、Kp為比例積分調(diào) 節(jié)器比例系數(shù)、P為油缸位置、Tn為比例積分調(diào)節(jié)器積分時(shí)間、Ta為系統(tǒng)掃描周期。
全文摘要
本發(fā)明提供一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統(tǒng)，由帶鋼跑偏量檢測(cè)裝置、應(yīng)糾偏角度計(jì)算器A、反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測(cè)裝置、實(shí)際糾偏角度計(jì)算器B、比例積分調(diào)節(jié)器、伺服閥及油缸形成連續(xù)閉環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了帶鋼在兩個(gè)方向均有糾偏的控制功能。
文檔編號(hào)B21B39/14GK101683658SQ20081001348
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者丁志宇, 何天慶, 偉 宋, 濤 徐, 難 易, 慧 田, 趙廣滿, 金士勇, 高恩運(yùn) 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司