CN105414203B - 一种提高光整机hgc液压缸轧制力控制精度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高光整机HGC液压缸轧制力控制精度的方法，包括如下步骤：确定液压缸内的压力；确定外部管道的压力；确定液压缸的内外压差；根据所确定的液压缸的内外压差推倒出HGC缸伺服阀开度和压力的关系；根据所得关系控制伺服阀的开度。保证控制流量的稳定，可以减小光整机轧制力的波动，提高轧制力的精度，从而提高钢带表面质量。
Description
技术领域
本发明涉及冷轧处理线带钢光整机轧制力控制，具体涉及一种提高光整机HGC液压缸轧制力控制精度的方法。
背景技术
目前钢铁行业大型处理线控制系统主要有国外电气商垄断，镀锌线光整机作为带钢的表面处理的主要设备在生产线中的作用重大。镀锌线光整机轧制力的控制精度对带钢的质量影响很大。目前国内的光整机大多数采用外方的控制系统，其轧制力都采用PIC控制器控制，主要调节HGC的伺服阀的开度来调整轧制力，来满足带钢生产要求,但是轧制力在动态调整的过程中HGC缸内的压力波动较大，缸内的压力波动使阀的控制难度加大，轧制力的波动也较大，影响控制精度，对带钢的质量影响很大。
发明内容
为了克服目前技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种提高光整机HGC液压缸轧制力控制精度的方法，依据流体力学的原理，利用HGC液压缸的特点，根据液压缸的内外压差推倒出控制伺服阀的开度与轧制力控制器的线性的控制方法，保证控制流量的稳定，可以减小光整机轧制力的波动，提高轧制力的精度，从而提高钢带表面质量。
为解决上述技术问题，本发明提供一种提高光整机HGC液压缸轧制力控制精度的方法，包括如下步骤：
(1)确定液压缸内的压力；
(2)确定外部管道的压力；
(3)确定液压缸的内外压差；
(4)根据步骤(3)所确定的液压缸的内外压差推倒出HGC缸伺服阀开度和压力的关系；
(5)根据步骤(4)所得关系控制伺服阀的开度。
步骤(1)-(3)中所述参数由传感设备测得。
步骤(1)-(3)中所述参数由接口模板传送至控制设备。
步骤(4)由控制设备完成，和/或，步骤(5)由控制设备完成。
系数采用如下算法确定：
阀打开时：
阀关闭时：
其中，
P1:是油路的压强
P2:是HGC液压缸腔侧的压强
KGO：计算的开阀系数
KGC：计算的关阀系数。
液压伺服阀的控制输出采用如下算法确定：
液压伺服阀的控制输出：YF＝(K0(KG-1)+1)Yc
KG：补偿系数
Yc:伺服阀PID的控制输出
K0:增益。
K0:增益为常数，补偿系数KG开阀时KG＝KGO,关阀时KG＝KGC。
步骤(5)中还包括控制轧制力控制器的线性输出。
所述控制设备采用D7系列的FM-458控制器。
液压缸位置、压强信号及控制伺服阀的输出信号通过接口模板FM438传送给FM-458控制器，控制器根据这些信号计算出液压缸的轧制力并进行PIC运算，然后把PIC运算值乘上可变系数后来调节伺服阀的输出，达到我们的控制要求。
与目前现有技术相比，光整机在轧制过程中，其HGC液压缸内的压强P2是不断变化的，为了保证轧制力控制的稳定，把轧制力PIC控制器的输出乘以可变系数KG确保伺服阀的输出流量快速跟随及稳定。提高对轧制力控制。利用上述公式控制伺服阀的输出，目标取得15吨<50ms的轧制力的快速响应及精度小于1％的控制效果。
附图说明
图1为本发明光整机HGC液压缸整体视图
图2为开阀、关阀动态系数图
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
在一个优选实施例中，一种提高光整机HGC液压缸轧制力控制精度的方法，包括如下步骤：确定液压缸内的压力；确定外部管道的压力；确定液压缸的内外压差；根据步骤(3)所确定的液压缸的内外压差推倒出HGC缸伺服阀开度和压力的关系，由控制设备完成；根据步骤(4)所得关系控制伺服阀的开度，控制轧制力控制器的线性输出，由控制设备完成。
在另一个优选实施例中，可以采用如下方案：推倒出HGC缸伺服阀开度和压力的关系，根据液压缸内的压力和外部管道的压力来控制伺服阀的开度，保证伺服阀输出流量的稳定，保障轧制力的快速、稳定的控制。如图2开阀、关阀动态系数图：
阀打开时：
阀关闭时：
P1:是油路的压强
P2:是HGC液压缸腔侧的压强
KGO：计算的开阀系数
KGC：计算的关阀系数
则液压伺服阀的控制输出：YF＝(K0(KG-1)+1)YC
KG：补偿系数(开阀时KG＝KGO,关阀时KG＝KGC)
YC:伺服阀PID的控制输出
K0:增益(常数)。
控制设备采用西门子高能性能的D7系列的FM-458控制器，液压缸位置、压强信号及控制伺服阀的输出信号通过接口模板FM438传送给控制器。控制器根据这些信号计算出液压缸的轧制力并进行PIC运算，然后把PIC运算值乘上可变系数后来调节伺服阀的输出，达到我们的控制要求。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种提高光整机HGC液压缸轧制力控制精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)确定液压缸内的压力；
(2)确定外部管道的压力；
(3)确定液压缸的内外压差；
(4)根据步骤(3)所确定的液压缸的内外压差推倒出HGC缸伺服阀开度和压力的关系；
(5)根据步骤(4)所得关系控制伺服阀的开度；
所述的步骤(1)-(3)中所述参数由传感设备测得，所述的步骤(1)-(3)中所述参数由接口模板传送至控制设备所述的步骤(4)由控制设备完成，和/或，步骤(5)由控制设备完成，系数采用如下算法确定：
阀打开时：
阀关闭时：
其中，
P1:是油路的压强
P2:是HGC液压缸腔侧的压强
KGo：计算的开阀系数
KGc：计算的关阀系数；
液压伺服阀的控制输出采用如下算法确定：
液压伺服阀的控制输出：YF＝(K0(KG-1)+1)YC
KG：补偿系数
Yc:伺服阀PID的控制输出
K0:增益
K0:增益为常数，补偿系数KG开阀时KG＝KGO，关阀时KG＝KGC；步骤(5)中还包括控制轧制力控制器的线性输出，所述控制设备采用D7系列的FM-458控制器，液压缸位置、压强信号及控制伺服阀的输出信号通过接口模板FM438传送给FM-458控制器，控制器根据这些信号计算出液压缸的轧制力并进行PIC运算，然后把PIC运算值乘上可变系数后来调节伺服阀的输出。
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