CN103076401A

CN103076401A - 钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法

Info

Publication number: CN103076401A
Application number: CN2011103274743A
Authority: CN
Inventors: 丁海绍; 刘飞; 徐晓冬; 汪坚; 孔利明; 卢江海
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明公开了一种钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，该控制方法通过建立一控制器，输入一给定速度并计算出传动电机转速，并以此转速同时进行两侧驱动轮的驱动控制；通过两侧位置传感器分别实时测量两侧驱动轮的位置，并将测量数据输入控制器计算出两者的位移偏差；通过控制器对两侧的测量数据进行处理和计算，并根据计算结果对一侧辅驱动轮的传动电机转速进行纠正，以达到两轮同步，从而避免频繁发生停机现象，以保证探伤作业的连续进行。

Description

钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法

技术领域

本发明涉及同步控制技术，更具体地说，涉及一种钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法。

背景技术

无损检测技术是一门在国民经济中占有重要位置的新兴技术，它的重要性是由其可靠性、安全性与经济性所决定的，因此，越来越被冶金行业所重视，而如何提高无损检测的效率性和准确性对我们来说有着重要的意义。随着数字化技术的发展，自动化钢板超声波探伤应运而生，它能快速、准确地检测出钢板内部的缺陷，节省了大量的人力和物力，对节能降耗有着重要的意义。

中厚钢板在各行各业中有着广泛的应用，随着工业技术的迅猛发展、社会生产生活水平的提高，客户对钢板内部质量的要求也越来越严格。超声波探伤作为一种重要的无损检测技术，是目前对中厚钢板内部质量进行检测判定的主要手段，也是代表中厚钢板厂技术装备水平先进程度的一个重要标志之一。钢板是由铸坯轧制而成，由于金属材料在生产和使用过程中，出现工艺操作不当或技术水平的限制，有时在材料的表面或内部会产生各种缺陷和损伤，这些部位将导致机件过早地失效与破坏，降低使用寿命，造成事故。因此如何对缺陷定位、定量，在探伤工作中有着重要的意义。

请参阅图1所示，常见的探伤装置包括龙门框架1、轨道2、超声波探伤仪3和位置传感器4，龙门框架1两侧分别通过驱动轮5设于轨道2上，能够沿轨道2进行纵向平移，超声波探伤仪3设于龙门框架1上，能够沿龙门框架1横向平移，从而对下方的钢板6进行探伤，位置传感器4分别用以测量两侧驱动轮5的纵向平移位置，当两轮之间位移偏差超出阀值，则发出报警信号，以停止运行。但是，在实际使用过程中，位置传感器4只起到一个位置的显示，并未参与驱动轮5的控制，因此经常会因两侧驱动轮5运行不同步而出现停机并报警探伤，导致探伤仪无法正常运行，严重影响厚板整个产线的正常运行。

并且，因不同步会很难保证超声波束100％地覆盖钢板7表面，从而不可避免地造成漏探和误探。目前想要改变此现状，只能对驱动轮5与轨道2的连接形式进行齿轮齿条的改造，但需一百多万元的改造费用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，以避免频繁发生停机现象，保证探伤作业的连续进行。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，包括以下步骤：

A.将两侧驱动轮分别定义为主驱动轮和辅驱动轮；

B.建立一控制器，输入一给定速度并计算出传动电机转速，并以此转速同时进行两侧驱动轮的驱动控制；

C.通过两侧位置传感器分别实时测量两侧驱动轮的位置，并将测量数据输入控制器计算出两者的位移偏差；

D.通过控制器对两侧的测量数据进行处理和计算，并根据计算结果对辅驱动轮的传动电机转速进行纠正，以达到两轮同步。

在步骤B中，所述的传动电机转速的计算方式为：将给定速度换算后再除以一个参数，使得将该线速度转化为角速度，再以齿轮箱的传动比，得到电机转速；其中，所述的参数是根据现场驱动轮用电机的不同型号来确定，所述的传动比也是根据齿轮箱的不同型号的来确定。

在步骤C中，所述的位移偏差值S＝S1-S2，S1为主驱动轮的实测位移值，S2为辅驱动轮的实测位移值。

在步骤D中，当位移偏差S＝0时，辅驱动轮的传动电机保存原来速度；

当位移偏差值S＜10mm时，将S值输入建立的PI调节器，通过PI调节器补偿进而获得速度纠正值，并以此来调整控制辅驱动轮的传动电机转速。

在步骤D中，当位移偏差值S＞10mm时，则控制两侧的传动电机均停转并进行报警。

在上述技术方案中，本发明的钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法通过建立一控制器，输入一给定速度并计算出传动电机转速，并以此转速同时进行两侧驱动轮的驱动控制；通过两侧位置传感器分别实时测量两侧驱动轮的位置，并将测量数据输入控制器计算出两者的位移偏差；通过控制器对两侧的测量数据进行处理和计算，并根据计算结果对一侧辅驱动轮的传动电机转速进行纠正，以达到两轮同步，从而避免频繁发生停机现象，以保证探伤作业的连续进行。

附图说明

图1是探伤装置的结构示意图；

图2是本发明的驱动轮同步控制方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1和图2所示，本发明的钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法主要包括以下步骤：

A.将两侧驱动轮分别定义为主驱动轮和辅驱动轮；

具体如下：在步骤A中，首先将两侧驱动轮进行人为定义：一侧为主驱动轮，主传动控制，另一侧为辅驱动轮，辅传动控制，辅传动控制是根据主传动的速度和位置传感的数据来参与控制。

在步骤B中，先由操作人员输入一个给定速度V，主传动控制是将这一给定速度(m/min)乘以1000得到的速度值(mm/min)再除以一个参数(此参数是根据现场的齿轮电机的型号来设定的，不同的电机有不同的参数)，是将原来的线速度转化为角速度，乘以齿轮箱的传动比(不同的齿轮箱此数据也不同)，得到的是电机转速V1，此数据直接进入变频器来控制主传动电机。

而辅传动控制速度有二个数据组成，一个数据跟主传动是一样的，即先由操作人员输入一个给定速度V，主传动控制是将这一给定速度(m/min)乘以1000得到的速度值(mm/min)再除以一个参数(此参数是根据现场的齿轮电机的型号来设定的，不同的电机有不同的参数)，是将原来的线速度转化为角速度，乘以齿轮箱的传动比(不同的齿轮箱此数据也不同)，得到的是电机的转速V1；还有一个是纠正值，它是当测得两轮不同步时，由设定速度V乘以PI调节参数并乘以1000得到一个补偿值X(mm/min)，那么辅传动的速度纠正值V2＝V1+X，X的值有正负区别，V2数据直接进入变频器以控制辅传动电机，以达到两轮同步。

纠正值是这么得来的呢？它是由量变驱动轮的位置传感器的实际位置检测得来，我们把主驱动轮的位置传感器的实际位移值叫S1，辅传动驱动轮的位置传感器的实际位移值叫S2，S1-S2＝位移偏差，将此位移偏差值通过PI调节器来计算一个PI调节参数，PI调节器可以为西门子公司的标准模块。在PI调节器工作中还必须输入两个值，即P值和I值，P为比例调节参数，I为积分调节参数，PI调节器简单原理是：我们将控制目标定义为A，控制手段定义为B，那么A＝P*ΔB+1/I∫ΔB。现场通过多次调试得出P取2，I取20，这两个数据调大调小会导致驱动轮出现振荡，运行不平稳的现象，此数值调整以不出现振荡和两侧驱动轮运行偏差在20mm以内为标准。

根据上述原理，作为一个实施例，在步骤D中，当位移偏差S＝0时，辅驱动轮的传动电机保存原来速度；当位移偏差值S＜10mm时，将S值输入建立的PI调节器，通过PI调节器得到补偿值，进而通过计算获得速度纠正值V2，并以此来调整控制辅驱动轮的传动电机转速，从而达到两侧驱动轮同步的效果；当位移偏差值S＞10mm时，偏差超出最大安全阀值，则控制两侧的传动电机均停转并进行报警。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims

1.一种钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，其特征在于：

包括以下步骤：

A.将两侧驱动轮分别定义为主驱动轮和辅驱动轮；

2.如权利要求1所述的钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，其特征在于：

3.如权利要求1所述的钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，其特征在于：

当位移偏差值S＜20mm时，将S值输入建立的PI调节器，通过PI调节器补偿进而获得速度纠正值，并以此来调整控制辅驱动轮的传动电机转速。

5.如权利要求6所述的钢板无损探伤装置驱动轮同步控制方法，其特征在于：

在步骤D中，当位移偏差值S＞20mm时，则控制两侧的传动电机均停转并进行报警。