專利名稱：具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼材加工技術(shù)中的控制方法，尤其涉及曲柄式飛剪的控制 方法及控制裝置。
背景技術(shù)：
曲柄式飛剪設(shè)置在粗軋機(jī)后面，用來對粗軋來料的頭尾剪切，由于帶 鋼在粗軋區(qū)軋制時(shí)經(jīng)受不同的水平與垂直軋制力偏差、自動寬度控制
(AWC)、連續(xù)寬度控制(PWC)和短行程以及除鱗與空氣冷卻作用產(chǎn)生 的溫度偏差，使得鋼板頭尾端具有不規(guī)則的外型表面不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn) 品要求，必須加以剪切。這樣可以使頭端進(jìn)入精軋機(jī)組Fl機(jī)架時(shí)減少震動 避免沖擊，卷取機(jī)順利卷??；而良好的尾端也為卷成鋼卷的捆包創(chuàng)造了有 力條件；
目前的熱軋機(jī)組飛剪的剪切力可達(dá)11MN以上，可以剪切厚65mm， 寬1900mm，溫度低至900'C的螺旋焊管坯X-70鋼板。它是由剪切機(jī)構(gòu)、 齒輪裝置、傳動裝置組成，剪切機(jī)構(gòu)由上下曲軸以及與之相連的連桿組成， 剪刃裝在連桿上。在運(yùn)動過程中，剪刃作曲線運(yùn)動，以保證它盡可能與軋 件垂直，獲得較好的剪切斷面，由于該種熱軋需剪切的斷面較大，釆用了 此種飛剪，其傳動部分由一臺減速機(jī)和一臺電動機(jī)組成。剪切速度的控制 釆用剪刃的圓周速度根據(jù)軋件的速度，通過公式
Vx=(lwl,03)Vo
其中Vx為剪切速度，Vo為軋件的速度。 目前，對于飛剪的控制方法如下 從數(shù)據(jù)管理機(jī)下發(fā)材料參數(shù)，包括帶鋼厚度和寬度； 從檢測元件下發(fā)材料位置，包括帶鋼的實(shí)際位置； 飛剪模型機(jī)得到材料參數(shù)，包括帶鋼厚度、寬度以及材料位置，包括 帶鋼的實(shí)際位置；
7飛剪模型機(jī)計(jì)算后參數(shù)下發(fā)電流環(huán)，該參數(shù)為飛剪剪切的電流控制回 路的輸出電流，還下發(fā)到速度環(huán)，該參數(shù)為飛剪剪切的速度控制回路的輸 出速度；
電流環(huán)輸出電流給變流裝置，電流環(huán)輸出的參數(shù)為設(shè)定參數(shù)， 一般為
100%-103%;
變流裝置輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出到反饋回路；
反饋回路把得到的參數(shù)輸出到電流環(huán)進(jìn)行反饋控制。 由于所剪切對象情況存在較大差異，目前，飛剪出現(xiàn)了剪切過程中的 頭部拱鋼和尾部剪切時(shí)的帶尾現(xiàn)象，對于飛剪的使用上存在極大的隱患， 嚴(yán)重制約軋線產(chǎn)能，造成不必要的浪費(fèi)，頭部拱鋼易造成帶鋼對飛剪剪刃 的撞擊，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致剪刃撞碎，尾部剪切時(shí)的帶尾可能單導(dǎo)致帶鋼尾 部帶入除鱗箱或軋機(jī)，造成嚴(yán)重的事故，為此電氣、機(jī)械也做了多次嘗試， 比如定期校正測量輥的輥徑、電氣修改剪切曲線、機(jī)械調(diào)整刀刃間隙等， 都無法從根本上解決以上問題，故有必要對飛剪頭尾剪切補(bǔ)償進(jìn)行研究， 以找到相關(guān)的解決措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制技術(shù)，通過 對飛剪的頭尾剪切進(jìn)行補(bǔ)償，改善目前曲柄式飛剪普遍存在的剪切過程中 的頭部拱鋼和尾部剪切時(shí)的帶尾現(xiàn)象。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)如下
首先提供一種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法，包括下列的 步驟
數(shù)據(jù)管理機(jī)下發(fā)材料參數(shù)； 檢測元件下發(fā)材料位置；
飛剪模型機(jī)分別從所述數(shù)據(jù)管理機(jī)和檢測元件得到材料參數(shù)、材料位
置；
飛剪模型機(jī)根據(jù)所述材料參數(shù)和材料位置進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算后得到的參數(shù)下發(fā)到電流環(huán)及速度環(huán)；
電流環(huán)通過現(xiàn)場終端釆集剪切頭部的附加量及剪切尾部的附加量；
電流環(huán)中的加法模塊和減法模塊分別對所述剪切頭部的附加量及剪切 尾部的附加量進(jìn)行計(jì)算；
從外部獲取剪切頭尾的選擇命令，同時(shí)依次由電流環(huán)中的數(shù)值轉(zhuǎn)換模 塊、除法模塊以及系數(shù)計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；
得到剪切頭部的超前系數(shù)及剪切尾部的滯后系數(shù)，判斷所述系數(shù)是否 超過預(yù)定的極限，如果超過預(yù)定的極限則釆用預(yù)定的極限值；
電流環(huán)將經(jīng)過上述處理的結(jié)果輸出到變流裝置；
變流裝置輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出到反饋回路；
反饋回路把得到的參數(shù)輸出到速度環(huán)進(jìn)行反饋控制。
本發(fā)明還提供一種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制裝置，包括下 述的部件
數(shù)據(jù)管理機(jī)，用于下發(fā)材料參數(shù)；
檢測元件，用于下發(fā)材料位置；
飛剪模型機(jī)，連接到所述數(shù)據(jù)管理機(jī)和所述檢測元件，分別從所述數(shù) 據(jù)管理機(jī)和檢測元件得到材料參數(shù)、材料位置，該飛剪模型機(jī)根據(jù)所述材 料參數(shù)和材料位置進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算后得到的參數(shù)下發(fā)到電流環(huán)及速度環(huán)； 電流環(huán)，連接到飛剪模型機(jī)，其中，該電流環(huán)包括
加法模塊，連接到現(xiàn)場終端，接收現(xiàn)場終端釆集的剪切頭部的附 加量并進(jìn)行計(jì)算；
減法模塊，連接到現(xiàn)場終端，接收現(xiàn)場終端釆集的剪切尾部的附 加量并進(jìn)行計(jì)算；
數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊，從外部接收剪切頭尾的選擇命令，并對由加法模 塊和減法模塊輸出的結(jié)果進(jìn)行處理；
除法模塊，對數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊的輸出進(jìn)行處理；
系數(shù)計(jì)算模塊，對除法模塊的輸出進(jìn)行處理，得到剪切頭部的超 前系數(shù)及剪切尾部的滯后系數(shù)，判斷所述系數(shù)是否超過預(yù)定的極限，如果超過預(yù)定的極限則釆用預(yù)定的極限值，系數(shù)計(jì)算模塊的輸出作為
電流環(huán)的計(jì)算結(jié)果而輸出；
變流裝置，連接到所述電流環(huán)，接收電流環(huán)的輸出電流，進(jìn)行變流處
理后輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
執(zhí)行機(jī)構(gòu)，連接到所述變流裝置接收變流裝置的輸出，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的
輸出輸送到反饋回路；
反饋回路，把從執(zhí)行機(jī)構(gòu)得到的參數(shù)輸出到速度環(huán)進(jìn)行反饋控制； 速度環(huán)，接收來自飛剪模型機(jī)的輸出和來自反饋回路的輸出進(jìn)行速度控制。
其中，述數(shù)據(jù)管理機(jī)下發(fā)的材料參數(shù)包括帶鋼厚度和寬度、所述檢測 元件下發(fā)的材料位置包括帶鋼的實(shí)際位置、所述飛剪模型機(jī)計(jì)算后下發(fā)到 電流環(huán)的參數(shù)包括飛剪剪切的電流控制回路的輸出電流，下發(fā)到速度環(huán)的 參數(shù)包括飛剪剪切的速度控制回路的輸出速度。
所述電流環(huán)中的加法模塊工作原理如下把輸入的帶有極性的數(shù)進(jìn)行 相加，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為Y = X01+ . . . +Xnn;其中，Y表示和， 為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為O.O，范圍在-3.4E38到+3.4E38之間；X表示 加數(shù)，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0;當(dāng)飛剪剪切帶鋼頭部時(shí)，該加法模 塊對帶鋼的頭部數(shù)據(jù)和剪切頭部的附加量相加，之后把結(jié)果送到數(shù)值轉(zhuǎn)換 模塊；
所述電流環(huán)中的減法模塊工作原理如下把輸入的帶有極性的數(shù)進(jìn)行 相減，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為Y = X1-X2;其中，Y表示差值，為實(shí)型數(shù) 據(jù)類型，缺省值為0.0，范圍在-3.4E38到+3.4E38之間；XI、 X2分別表
示被減數(shù)、減數(shù)，都為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0;當(dāng)飛剪剪切帶鋼尾部 時(shí)，該減法模塊對帶鋼的尾部數(shù)據(jù)和剪切尾部的附加量相減，之后把結(jié)果 送到數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊；
該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊選擇所述加法模塊或減法模塊所輸出的數(shù)據(jù)之一進(jìn)行 輸出；該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述剪切頭尾的選擇命令確定輸出加法模塊或 減法模塊所輸出的數(shù)據(jù)其中一個(gè)給除法模塊。 。
所述除法模塊的工作原理如下將兩個(gè)實(shí)型的輸入數(shù)據(jù)相除，分別得到商、商的整數(shù)部分、余數(shù)，該除法模塊接收數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊的輸出作為被 除數(shù)，和除法模塊自身預(yù)定的除數(shù)進(jìn)行除法運(yùn)算，把得到的商值作為超前 速度因子輸出。
所述系數(shù)計(jì)算模塊用于計(jì)算飛剪速度的超前或滯后率，其工作原理如
下K=KREF/COSa;其中K是超前系數(shù)，KREF是從除法模塊獲得的超 前速度因子，a是一個(gè)與剪切角有關(guān)的角度；該系數(shù)計(jì)算模塊接收除法模 塊輸出的超前速度因子，結(jié)合飛剪剪切角a的余弦值、飛剪剪切角a的角 度因子、以及剪切頭尾的選擇命令進(jìn)行計(jì)算，對于剪切頭部，該系數(shù)計(jì)算 模塊輸出超前系數(shù)，而對于剪切尾部，該系數(shù)計(jì)算模塊輸出滯后系數(shù)。
采用該種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法及裝置，可以獲得 下述的優(yōu)點(diǎn)可根據(jù)不同的帶鋼來料厚度對飛剪頭尾剪切補(bǔ)償參數(shù)進(jìn)行在 線調(diào)整、改善了原有剪切控制方法中由于來料及設(shè)備磨損對帶鋼頭尾剪切 的影響、通過控制方法的改進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)根據(jù)設(shè)備不同的狀況進(jìn)行參數(shù)控制， 防止在飛剪剪切過程中的頭部拱鋼和尾部剪切時(shí)的帶尾現(xiàn)象。


圖l是本發(fā)明的曲柄式飛剪的控制裝置的電氣框圖; 圖2是本發(fā)明的電流環(huán)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是本發(fā)明的電流環(huán)中數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊的邏輯圖； 圖4是本發(fā)明的電流環(huán)中的除法模塊的邏輯圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明技術(shù)從現(xiàn)場實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)曲柄式飛剪在長期使用及外圍 來料發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的頭部拱鋼和尾部剪切時(shí)的帶尾現(xiàn)象出發(fā)，對飛剪 剪切過程中的頭尾控制技術(shù)進(jìn)行的改善，起到提高飛剪長期工作的穩(wěn)定性， 保證了飛剪剪切熱帶鋼無頭部拱鋼和尾部剪切時(shí)的帶尾現(xiàn)象。
參考圖1，其示出了本發(fā)明的曲柄式飛剪的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，該控 制裝置IO包括
數(shù)據(jù)管理機(jī)ll，用于下發(fā)材料參數(shù)，包括帶鋼厚度和寬度。檢測元件12,用于下發(fā)材料位置，包括帶鋼的實(shí)際位置。 飛剪模型機(jī)13，連接到數(shù)據(jù)管理機(jī)ll和檢測元件12,分別從數(shù)據(jù)管
理機(jī)11和檢測元件12得到材料參數(shù)、材料位置，該飛剪模型機(jī)13根據(jù) 材料參數(shù)和材料位置進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算后得到的參數(shù)下發(fā)到電流環(huán)14及速 度環(huán)15。該飛剪模型機(jī)13計(jì)算后下發(fā)到電流環(huán)14的參數(shù)包括飛剪剪切的 電流控制回路的輸出電流，下發(fā)到速度環(huán)15的參數(shù)包括飛剪剪切的速度控 制回路的輸出速度。
電流環(huán)14，連接到飛剪模型機(jī)13,本發(fā)明主要的改進(jìn)在于對電流環(huán) 14的改動，參考圖2所示，本發(fā)明的電流環(huán)14包括
加法模塊141,連接到現(xiàn)場終端140,接收現(xiàn)場終端140采集的 剪切頭部的附加量并進(jìn)行計(jì)算；
減法模塊142，連接到現(xiàn)場終端140，接收現(xiàn)場終端140采集的 剪切尾部的附加量并進(jìn)行計(jì)算；
數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊143，從外部接收剪切頭尾的選擇命令，并對由加 法模塊141和減法模塊142輸出的結(jié)果進(jìn)行處理；
除法模塊144，對數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊143的輸出進(jìn)行處理； 系數(shù)計(jì)算模塊145，對除法模塊144的輸出進(jìn)行處理，得到剪切 頭部的超前系數(shù)及剪切尾部的滯后系數(shù)，判斷系數(shù)是否超過預(yù)定的極 限，如果超過預(yù)定的極限則采用預(yù)定的極限值，系數(shù)計(jì)算模塊145的 輸出作為電流環(huán)的計(jì)算結(jié)果而輸出。
有關(guān)電流環(huán)內(nèi)部各個(gè)部件的詳細(xì)描述在下面會進(jìn)一步地說明。 變流裝置16,連接到電流環(huán)14,接收電流環(huán)14的輸出電流，進(jìn)行變 流處理后輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)17;
執(zhí)行機(jī)構(gòu)17，連接到變流裝置16接收變流裝置16的輸出，該執(zhí)行機(jī) 構(gòu)17的輸出輸送到反饋回路18;
反饋回路18，把從執(zhí)行機(jī)構(gòu)17得到的參數(shù)輸出到速度環(huán)15進(jìn)行反饋 控制；
速度環(huán)15,接收來自飛剪模型機(jī)13的輸出和來自反饋回路18的輸出 進(jìn)行速度控制。在上述的電流環(huán)14中，加法模塊141工作原理如下把輸入的帶有 極性的數(shù)進(jìn)行相加，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為
Y = X01 ++ Xnn
其中，Y表示和，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0,范圍在-3.4E38到 十3.4E38之間；X表示加數(shù)，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0。當(dāng)飛剪剪切 帶鋼頭部時(shí)，該加法模塊對帶鋼的頭部數(shù)據(jù)和剪切頭部的附加量相加，其 中，帶鋼的頭部數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)管理機(jī)ll和檢測元件12提供，而附加量由現(xiàn) 場終端采集，之后加法模塊141把結(jié)果送到數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊143。
電流環(huán)14中的減法模塊142工作原理如下把輸入的帶有極性的數(shù) 進(jìn)行相減，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為
Y = XI - X2
其中，Y表示差值，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0，范圍在-3.4E38 到+3.4E38之間；XI、 X2分別表示被減數(shù)、減數(shù)，都為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺 省值為0.0;當(dāng)飛剪剪切帶鋼尾部時(shí)，該減法模塊對帶鋼的尾部數(shù)據(jù)和剪切 尾部的附加量相減，其中，帶鋼的尾部數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)管理機(jī)11和檢測元件 12提供，而附加量由現(xiàn)場終端采集，之后減法模塊142把結(jié)果送到數(shù)值轉(zhuǎn) 換模塊143。
該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊143選擇加法模塊141或減法模塊142所輸出的數(shù)據(jù) 之一進(jìn)行輸出。該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊143根據(jù)剪切頭尾的選擇命令確定輸出加 法模塊141或減法模塊142所輸出的數(shù)據(jù)其中一個(gè)給除法模塊144。參考 圖3所示，其是本發(fā)明的電流環(huán)中數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊143的邏輯圖。其中，I 表示選擇開關(guān)，是布爾類型數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自所述剪切頭尾的選擇命令；XI 是經(jīng)過加法模塊141得到的參數(shù)；X2是經(jīng)過減法模塊142得到的參數(shù)。數(shù) 值轉(zhuǎn)換器143將剪切頭尾的選擇命令發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)值0或l作為數(shù)值裝 換器143的轉(zhuǎn)換開關(guān)的數(shù)據(jù)，數(shù)值轉(zhuǎn)換器143根據(jù)這個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)命令，決 定把來自加法模塊和減法模塊的數(shù)據(jù)中的一個(gè)進(jìn)行輸出，傳給下一模 塊一一除法模塊144。如果是頭部命令，就傳遞加法模塊141的數(shù)據(jù)。
除法模塊144的工作原理如下將兩個(gè)實(shí)型的輸入數(shù)據(jù)相除，分別得 到商、商的整數(shù)部分、余數(shù)，該除法模塊接收數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊的輸出作為被除數(shù)，和除法模塊自身預(yù)定的除數(shù)進(jìn)行除法運(yùn)算，把得到的商值作為超前
速度因子輸出。參考圖4，圖4是本發(fā)明的電流環(huán)中的除法模塊144的邏 輯圖。其中XI、 X2分別是被除數(shù)和除數(shù)，都是實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為 O.O和l。 Y是商，缺省值為0.0，其范圍在-3.4E38到+3.4E38。 YIN是商 取整，缺省值為0.0。 MOD是余數(shù)，缺省值為0.0。 QF表示當(dāng)除數(shù)為O或 者商超范圍時(shí)，設(shè)置QF-1。除法模塊144接收來自上一模塊，即數(shù)值轉(zhuǎn) 換模塊143的數(shù)據(jù)作為被除數(shù)，該除法模塊144本身設(shè)定好一個(gè)除數(shù)，將 所述被除數(shù)和除數(shù)進(jìn)行除法運(yùn)算，把得到的商值作為下一模塊，即系數(shù)計(jì) 算模塊145的參數(shù)，即超前速度因子。
系數(shù)計(jì)算模塊145用于計(jì)算飛剪速度的超前或滯后率，其工作原理如
下
K=KREF/COSa;
其中K是超前系數(shù)，KREF是從除法模塊獲得的超前速度因子，a是 一個(gè)與剪切角有關(guān)的角度。該系數(shù)計(jì)算模塊145接收除法模塊144輸出的 超前速度因子，結(jié)合飛剪剪切角a的余弦值、飛剪剪切角a的角度因子、 以及剪切頭尾的選擇命令進(jìn)行計(jì)算，對于剪切頭部，該系數(shù)計(jì)算模塊145 輸出超前系數(shù)，而對于剪切尾部，該系數(shù)計(jì)算模塊145輸出滯后系數(shù)。如 果結(jié)果超出預(yù)定的極限范圍，就輸出預(yù)定的極限值。
利用上述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪的控制裝置，本發(fā)明還提 供一種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法，包括下述的步驟
數(shù)據(jù)管理機(jī)下發(fā)材料參數(shù)；
檢測元件下發(fā)材料位置；
飛剪模型機(jī)分別從所述數(shù)據(jù)管理機(jī)和檢測元件得到材料參數(shù)、材料位
置；
飛剪模型機(jī)根據(jù)所述材料參數(shù)和材料位置進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算后得到的
參數(shù)下發(fā)到電流環(huán)及速度環(huán)；
電流環(huán)通過現(xiàn)場終端釆集剪切頭部的附加量及剪切尾部的附加量； 電流環(huán)中的加法模塊和減法模塊分別對所述剪切頭部的附加量及剪切
尾部的附加量進(jìn)行計(jì)算；
14從外部獲取剪切頭尾的選擇命令，同時(shí)依次由電流環(huán)中的數(shù)值轉(zhuǎn)換模 塊、除法模塊以及系數(shù)計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；
得到剪切頭部的超前系數(shù)及剪切尾部的滯后系數(shù)，判斷所述系數(shù)是否
超過預(yù)定的極限，如果超過預(yù)定的極限則采用預(yù)定的極限值； 電流環(huán)將經(jīng)過上述處理的結(jié)果輸出到變流裝置； 變流裝置輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出到反饋回路；
反饋回路把得到的參數(shù)輸出到速度環(huán)進(jìn)行反饋控制。
需要說明的是，上述結(jié)合具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪的控制裝置
介紹的所有細(xì)節(jié)都可以被用于該具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪的控制方法中。
本發(fā)明的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪的控制方法和具有頭尾剪切 補(bǔ)償?shù)那斤w剪的控制裝置改善了熱帶鋼軋機(jī)飛剪的工作特性，同時(shí)針 對熱軋廠飛剪的檢修周期長、剪切量大的特點(diǎn)，從現(xiàn)場出發(fā)，通過對飛剪 剪切頭尾時(shí)的處理方法上的改進(jìn)，從而提高飛剪長期工作的穩(wěn)定性，保證 了飛剪剪切熱帶鋼無頭部拱鋼和尾部剪切時(shí)的帶尾現(xiàn)象，適合在熱軋各類 大型曲柄式飛剪的推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
1. 一種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法，包括數(shù)據(jù)管理機(jī)下發(fā)材料參數(shù)；檢測元件下發(fā)材料位置；飛剪模型機(jī)分別從所述數(shù)據(jù)管理機(jī)和檢測元件得到材料參數(shù)、材料位置；飛剪模型機(jī)根據(jù)所述材料參數(shù)和材料位置進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算后得到的參數(shù)下發(fā)到電流環(huán)及速度環(huán)；電流環(huán)通過現(xiàn)場終端采集剪切頭部的附加量及剪切尾部的附加量；電流環(huán)中的加法模塊和減法模塊分別對所述剪切頭部的附加量及剪切尾部的附加量進(jìn)行計(jì)算；從外部獲取剪切頭尾的選擇命令，同時(shí)依次由電流環(huán)中的數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊、除法模塊以及系數(shù)計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；得到剪切頭部的超前系數(shù)及剪切尾部的滯后系數(shù)，判斷所述系數(shù)是否超過預(yù)定的極限，如果超過預(yù)定的極限則采用預(yù)定的極限值；電流環(huán)將經(jīng)過上述處理的結(jié)果輸出到變流裝置；變流裝置輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出到反饋回路；反饋回路把得到的參數(shù)輸出到速度環(huán)進(jìn)行反饋控制。
2. 如權(quán)利要求l所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法，其 特征在于，所述數(shù)據(jù)管理機(jī)下發(fā)的材料參數(shù)包括帶鋼厚度和寬度；所述檢測元件下發(fā)的材料位置包括帶鋼的實(shí)際位置；所述飛剪模型機(jī)計(jì)算后下發(fā)到電流環(huán)的參數(shù)包括飛剪剪切的電流控制回路的輸出電流，下發(fā)到速度環(huán)的參數(shù)包括飛剪剪切的速度控制回路的輸出速度。
3. 如權(quán)利要求l所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法，其特征在于，所述電流環(huán)中的加法模塊工作原理如下把輸入的帶有極性的數(shù)進(jìn)行 相加，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為Y = X01 + + Xnn其中，Y表示和，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為O.O，范圍在-3.4E38到 十3.4E38之間；X表示加數(shù)，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0;當(dāng)飛剪剪切 帶鋼頭部時(shí)，該加法模塊對帶鋼的頭部數(shù)據(jù)和剪切頭部的附加量相加，之 后把結(jié)果送到數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊；所述電流環(huán)中的減法模塊工作原理如下把輸入的帶有極性的數(shù)進(jìn)行 相減，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為Y = XI - X2其中，Y表示差值，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0,范圍在-3.4E38 到+3.4E38之間；XI、 X2分別表示被減數(shù)、減數(shù)，都為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺 省值為0.0;當(dāng)飛剪剪切帶鋼尾部時(shí)，該減法模塊對帶鋼的尾部數(shù)據(jù)和剪切 尾部的附加量相減，之后把結(jié)果送到數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊；該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊選擇所述加法模塊或減法模塊所輸出的數(shù)據(jù)之一進(jìn)行 輸出；該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述剪切頭尾的選擇命令確定輸出加法模塊或 減法模塊所輸出的數(shù)據(jù)其中 一個(gè)給除法模塊。
4. 如權(quán)利要求3所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法'，其 特征在于，所述除法模塊的工作原理如下將兩個(gè)實(shí)型的輸入數(shù)據(jù)相除， 分別得到商、商的整數(shù)部分、余數(shù)，該除法模塊接收數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊的輸出 作為被除數(shù)，和除法模塊自身預(yù)定的除數(shù)進(jìn)行除法運(yùn)算，把得到的商值作 為超前速度因子輸出。
5. 如權(quán)利要求4所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法，其 特征在于，所述系數(shù)計(jì)算模塊用于計(jì)算飛剪速度的超前或滯后率，其工作 原理如下K=KREF/COSa;其中K是超前系數(shù)，KREF是從除法模塊獲得的超前速度因子，a是 一個(gè)與剪切角有關(guān)的角度；該系數(shù)計(jì)算模塊接收除法模塊輸出的超前速度因子，結(jié)合飛剪剪切角 a的余弦值、飛剪剪切角a的角度因子、以及剪切頭尾的選擇命令進(jìn)行計(jì) 算，對于剪切頭部，該系數(shù)計(jì)算模塊輸出超前系數(shù)，而對于剪切尾部，該 系數(shù)計(jì)算模塊輸出滯后系數(shù)。
6. —種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制裝置，包括 數(shù)據(jù)管理機(jī)，用于下發(fā)材料參數(shù)； 檢測元件，用于下發(fā)材料位置；飛剪模型機(jī)，連接到所述數(shù)據(jù)管理機(jī)和所述檢測元件，分別從所述數(shù) 據(jù)管理機(jī)和檢測元件得到材料參數(shù)、材料位置，該飛剪模型機(jī)根據(jù)所述材 料參數(shù)和材料位置進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算后得到的參數(shù)下發(fā)到電流環(huán)及速度環(huán)； 電流環(huán)，連接到飛剪模型機(jī)，其中，該電流環(huán)包括加法模塊，連接到現(xiàn)場終端，接收現(xiàn)場終端釆集的剪切頭部的附 加量并進(jìn)行計(jì)算；減法模塊，連接到現(xiàn)場終端，接收現(xiàn)場終端釆集的剪切尾部的附 加量并進(jìn)行計(jì)算；數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊，從外部接收剪切頭尾的選擇命令，并對由加法模 塊和減法模塊輸出的結(jié)果進(jìn)行處理；除法模塊，對數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊的輸出進(jìn)行處理；系數(shù)計(jì)算模塊，對除法模塊的輸出進(jìn)行處理，得到剪切頭部的超 前系數(shù)及剪切尾部的滯后系數(shù)，判斷所述系數(shù)是否超過預(yù)定的極限， 如果超過預(yù)定的極限則采用預(yù)定的極限值，系數(shù)計(jì)算模塊的輸出作為 電流環(huán)的計(jì)算結(jié)果而輸出；變流裝置，連接到所述電流環(huán)，接收電流環(huán)的輸出電流，進(jìn)行變流處 理后輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)；執(zhí)行機(jī)構(gòu)，連接到所述變流裝置接收變流裝置的輸出，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 輸出輸送到反饋回路；反饋回路，把從執(zhí)行機(jī)構(gòu)得到的參數(shù)輸出到速度環(huán)進(jìn)行反饋控制； 速度環(huán)，接收來自飛剪模型機(jī)的輸出和來自反饋回路的輸出進(jìn)行速度 控制。
7. 如權(quán)利要求6所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)管理機(jī)下發(fā)的材料參數(shù)包括帶鋼厚度和寬度；所述檢測元件下發(fā)的材料位置包括帶鋼的實(shí)際位置；所述飛剪模型機(jī)計(jì)算后下發(fā)到電流環(huán)的參數(shù)包括飛剪剪切的電流控制回路的輸出電流，下發(fā)到速度環(huán)的參數(shù)包括飛剪剪切的速度控制回路的輸出速度。
8. 如權(quán)利要求6所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制裝置，其 特征在于，所述電流環(huán)中的加法模塊工作原理如下把輸入的帶有極性的數(shù)進(jìn)行 相加，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為Y = X01 ++ Xnn其中，Y表示和，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0,范圍在-3.4E38到 十3.4E38之間；X表示加數(shù)，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0;當(dāng)飛剪剪切 帶鋼頭部時(shí)，該加法模塊對帶鋼的頭部數(shù)據(jù)和剪切頭部的附加量相加，之 后把結(jié)果送到數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊；所述電流環(huán)中的減法模塊工作原理如下把輸入的帶有極性的數(shù)進(jìn)行 相減，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為Y = X1 — X2其中，Y表示差值，為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺省值為0.0,范圍在-3.4E38 到+3.4E38之間；XI、 X2分別表示被減數(shù)、減數(shù)，都為實(shí)型數(shù)據(jù)類型，缺 省值為0.0;當(dāng)飛剪剪切帶鋼尾部時(shí)，該減法模塊對帶鋼的尾部數(shù)據(jù)和剪切 尾部的附加量相減，之后把結(jié)果送到數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊；該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊選擇所述加法模塊或減法模塊所輸出的數(shù)據(jù)之一進(jìn)行輸出；該數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述剪切頭尾的選擇命令確定輸出加法模塊或 減法模塊所輸出的數(shù)據(jù)其中一個(gè)給除法模塊。
9. 如權(quán)利要求8所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制裝置，其 特征在于，所述除法模塊的工作原理如下將兩個(gè)實(shí)型的輸入數(shù)據(jù)相除， 分別得到商、商的整數(shù)部分、余數(shù)，該除法模塊接收數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊的輸出 作為被除數(shù)，和除法模塊自身預(yù)定的除數(shù)進(jìn)行除法運(yùn)算，把得到的商值作 為超前速度因子輸出。
10. 如權(quán)利要求9所述的具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制裝置， 其特征在于，所述系數(shù)計(jì)算模塊用于計(jì)算飛剪速度的超前或滯后率，其工 作原理如下K=KREF/COSa;其中K是超前系數(shù)，KREF是從除法模塊獲得的超前速度因子，a是 一個(gè)與剪切角有關(guān)的角度；i亥系數(shù)計(jì)算模塊接收除法模塊輸出的超前速度因子，結(jié)合飛剪剪切角 a的余弦值、飛剪剪切角a的角度因子、以及剪切頭尾的選擇命令進(jìn)行計(jì) 算，對于剪切頭部，該系數(shù)計(jì)算模塊輸出超前系數(shù)，而對于剪切尾部，該 系數(shù)計(jì)算模塊輸出滯后系數(shù)。
全文摘要
揭示了一種具有頭尾剪切補(bǔ)償?shù)那斤w剪控制方法，在電流環(huán)從飛剪模型機(jī)獲得輸出之后，電流環(huán)通過現(xiàn)場終端采集剪切頭部的附加量及剪切尾部的附加量；電流環(huán)中的加法模塊和減法模塊分別對剪切頭部的附加量及剪切尾部的附加量進(jìn)行計(jì)算；從外部獲取剪切頭尾的選擇命令，同時(shí)依次由電流環(huán)中的數(shù)值轉(zhuǎn)換模塊、除法模塊以及系數(shù)計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算；得到剪切頭部的超前系數(shù)及剪切尾部的滯后系數(shù)，判斷系數(shù)是否超過預(yù)定的極限，如果超過預(yù)定的極限則采用預(yù)定的極限值；電流環(huán)將經(jīng)過上述處理的結(jié)果輸出到變流裝置繼續(xù)控制飛剪工作。
文檔編號G05B11/32GK101452257SQ20071017125
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者張仁其, 李海東, 汪長安, 榮鴻偉, 陳志榮 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司