CN104070067A - 一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轧钢自动化控制领域。一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，在控制系统中设定换辊小车的终点位置，在控制系统中设定解析器的反馈在[终点位置-200mm，终点位置+200mm]内，如果换辊小车的转矩反馈超过45%，且换辊小车处于停止状态，那么控制系统认为换辊小车到达终点位置。本发明采用了以换辊小车运行速度为控制手段，转矩控制为辅助的一种数字式位置控制方法，可实现行程偏差自动控制。

Description

一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法
技术领域
本发明涉及轧钢自动化控制领域，具体涉及换辊小车的控制方法。
背景技术
对于热连轧机的换工作辊的控制而言，一般采用推拉杆及换辊小车二种控制方式，对于本技术所涉及的采用换辊小车的换辊方式，由于其主要的功能是满足热连轧机换辊过程中的抽辊及装辊，即工作辊换辊主要是靠换辊小车的动作来实现抽装辊，所以该换辊小车的定位正确与否不仅直接影响到换辊系统中程序的动作联锁条件是否满足，是否能实现自动换辊，同时影响到换辊过程中操作人员的人身安全和设备动作安全。所以换辊小车的定位在现有的技术中采用了较为先进的绝对值编码器（简称ABS）的反馈来实现APC定位的位置检测技术。
但是由于生产现场较为复杂，存在大量的不确定干扰，特别是电磁干扰的影响，对于采用上述方式存在一定的不确定性，通过对现场实际的情况跟踪发现，由于信号的不稳定，导致精轧换辊小车的ABS定位不准确，从而引起自动换辊中断，操作人员不得不转入手动换辊，由于自动换辊中断后，换辊程序中的许多联锁条件不满足，所以在转入手动换辊前需要相关电气人员进行联锁的确认和程序的处理，每次手动换辊的时间过长。严重影响轧线的轧制节奏和轧制计划。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，以解决上述技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，在控制系统中设定换辊小车的终点位置，其特征在于，在控制系统中设定解析器的反馈在[终点位置-200mm，终点位置+200mm]内，如果换辊小车的转矩反馈超过45%，且换辊小车处于停止状态，那么控制系统认为换辊小车到达终点位置。本发明采用了以换辊小车运行速度为控制手段，转矩控制为辅助的一种数字式位置控制方法，可实现了行程偏差自动控制。
所述控制系统还设有一通讯功能块，用于解析器对外通信。
所述终点位置可以是抽辊位置。还可以对换辊小车的移动总行程进行分段，并对换辊小车进行分段控制，总行程可分为至少两个单行程，所述终点位置为每个单行程的终点位置。其分段的原则，由于在换辊小车运行时，对于其位置精度要求较高，故优选采用的定长的分段方式。即采用了小车移动的位置，按照一定的固定长度，采用分段控制，以提高换辊小车运行位置的精度。
在换辊小车移动过程中，控制系统通过速度传感器，对换辊小车的运行速度进行检测。控制系统对速度传感器检测对的数值利用公式S=(CMAX×NDT+SUM)×LINC进行处理，其中S为小车移动的位置反馈数据、CMAX为速度传感器最大计数量、NDT为速度传感器计数的完整周期数、SUM为速度传感器不完整计数周期内的计数量、LINC为速度传感器单个计数所代表的长度。
所述速度传感器优选最大计数量为216的速度传感器。
由于在计数过程中，存在一定的不确定性，即由于受到速度传感器实际工作过程中的计数的完整性的影响，会影响到计数的准确性，故控制系统还设有比较器。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，在控制系统中设定换辊小车的终点位置，在控制系统中设定解析器的反馈在[终点位置-200mm，终点位置+200mm]内，如果换辊小车的转矩反馈超过45%，且换辊小车处于停止状态，那么控制系统认为换辊小车到达终点位置。
所述控制系统还设有一通讯功能块，用于解析器对外通信。
所述终点位置可以是抽辊位置。还可以对换辊小车的移动总行程进行分段，并对换辊小车进行分段控制，总行程可分为至少两个单行程，所述终点位置为每个单行程的终点位置。其分段的原则，由于在换辊小车运行时，对于其位置精度要求较高，故优选采用的定长的分段方式。即采用了小车移动的位置，按照一定的固定长度，采用分段控制，以提高换辊小车运行位置的精度。
在换辊小车移动过程中，控制系统通过速度传感器，对换辊小车的运行速度进行检测。控制系统对速度传感器检测对的数值利用公式S=(CMAX×NDT+SUM)×LINC进行处理，其中S为小车移动的位置反馈数据、CMAX为速度传感器最大计数量、NDT为速度传感器计数的完整周期数、SUM为速度传感器不完整计数周期内的计数量、LINC为速度传感器单个计数所代表的长度。
所述速度传感器优选最大计数量为216的速度传感器。
由于在计数过程中，存在一定的不确定性，即由于受到速度传感器实际工作过程中的计数的完整性的影响，会影响到计数的准确性，故控制系统还设有比较器，控制系统采用了比较器后的确定的方法如下：
1.完整计数比较：
ΔCNT_DF为PLC单个扫描周期内速度传感器计数值变化量。假设速度传感器的计数最大为216，216=65536。65536/2=32768，则实际速度传感器本身的计数范围是[-32767,32767]，当ΔCNT_DF，也就是说前后两次扫描间隔（扫描周期），最新一次扫描数据D1，减去前一次扫描数据D2的值，或者D2-D3的值满足以下计算公式，就能确定速度传感器计数是否过周期。
ΔCNT_DF≤-32767
ΔCNT_DF≥+32767
当满足以上公式后，NDT就开始累加1计数，这样就确定了NDT的变化量。
2．不完整计数的比较：
原理：扫描周期内的计数值DP进行扫描累加自循环。完全靠程序的运行时间来计算。Dp+SUMG=SUM，其中，Dp为扫描周期内的计数值，SUMG为前一次检测周期值，SUM为本次检测周期值。
3．计算速度传感器单个计数长度值LINC：
LINC的计算方法：利用在线数据采集系统ODG来检测计量速度传感器的反馈计数值C,利用计量工具(例如：皮尺）测量出实际换辊小车移动距离S,具体方法如下：
在轨道上任取一段0-10000mm的行程长度。小车从A点（0mm）低速点动开往B点（10000mm）。当换辊小车实际行使10000mm时，速度传感器的计数值变化从-24388→-32768，再从32768→0→-20144，解析器的计数范围是〔-32768，32768〕，如果计数超过范围，又重新计数-32768→32768，所以此次解析器的计数值为32768-24388+32768+20144＝61292。
LINC=S′÷C′
LINC＝10000÷61292=0.163153
其中：LINC为速度传感器单个计数长度值，S′为小车移动长度（单位mm），C'为速度传感器的计数值变化值。
4.停机状态的判断：（检测小车实际位置停止）
当满足：|X1-X2|≤0.1mm，X1为前一扫描值，X2为后一扫描值，50ms为扫描周期就认为小车反馈速度为0，小车处于静止状态，也就是说当一个扫描周期内速度传感器的反馈值变化量小于等于0.1mm的话，就认为小车处于停止状态。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，在控制系统中设定换辊小车的终点位置，其特征在于，在控制系统中设定解析器的反馈在[终点位置-200mm，终点位置+200mm]内，如果换辊小车的转矩反馈超过45%，且换辊小车处于停止状态，那么控制系统认为换辊小车到达终点位置。
2.根据权利要求1所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，所述控制系统还设有一通讯功能块，用于解析器对外通信。
3.根据权利要求1所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，所述终点位置是抽辊位置。
4.根据权利要求1所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，控制系统对换辊小车的移动总行程进行分段，并对换辊小车进行分段控制，总行程分为至少两个单行程，所述终点位置为每个单行程的终点位置。
5.根据权利要求4所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，控制系统采用定长的分段方式，将总行程分为等长的至少两个单行程。
6.根据权利要求4所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，在换辊小车移动过程中，控制系统通过速度传感器，对换辊小车的运行速度进行检测。
7.根据权利要求6所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，控制系统对速度传感器检测对的数值利用公式S=(CMAX×NDT+SUM)×LINC进行处理，其中S为小车移动的位置反馈数据、CMAX为速度传感器最大计数量、NDT为速度传感器计数的完整周期数、SUM为速度传感器不完整计数周期内的计数量、LINC为速度传感器单个计数所代表的长度。
8.根据权利要求7所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，所述速度传感器为最大计数量为216的速度传感器。
9.根据权利要求4所述的一种采用转矩反馈标定移动行程的控制方法，其特征在于，控制系统还设有比较器。
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