CN105511509A - 一种多辊矫直机负载平衡控制方法 - Google Patents

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    • B21D3/02—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts by rollers

Abstract

本发明公开了一种多辊矫直机负载平衡控制方法，属于矫直机控制方法技术领域。控制方法为在多辊矫直机处于咬钢状态的矫直辊中，对除水平方向上的第一个矫直辊及最后一个矫直辊之外的所有中间矫直辊的负载转矩进行调整，将每一个中间矫直辊的负载转矩测量值与该中间矫直辊对向一排矫直辊上两个与该中间矫直辊相邻的矫直辊的负载转矩测量值进行比较，提供转矩调整值，将转矩调整值转化为附加转速提供给该中间矫直辊的电机变频器，通过电机变频器改变电机转速调整矫直辊负载转矩。本发明的方法控制过程简单，负载平衡效果好，尤其适用于多辊矫直机的矫直辊负载较大的工况下的负载平衡控制。

Description

一种多辊矫直机负载平衡控制方法
技术领域
本发明具体涉及一种多辊矫直机负载平衡控制方法，属于矫直机控制方法技术领域。
背景技术
矫直机是对金属型材、棒材、管材、线材等进行矫直的设备。多辊矫直机一般分上下两排布置，每个矫直辊都单独传动，当大部分矫直辊都处在咬钢状态时，会出现各个矫直辊的负载不平衡，长期使用会使负载较大的矫直辊出现严重的损坏，同时也会影响矫直的效果，发表在《冶金自动化》2012年S2期的论文，名称为：基于传动系统的九辊冷矫直机负荷平衡控制功能应用，论文中提出了一种基于转矩分配的闭环控制方法，这种方法不但控制过程繁琐，而且还可能由于待矫直工件的尺寸不均匀等因素不得不频繁调整转矩，出现超调，影响整个多辊矫直机的稳定性，采用该方法难以实现在待加工工件进出矫直机时实现负载平衡控制，不适用于矫直辊负载较大的工况。
发明内容
因此，本发明目的是提供一种多辊矫直机负载平衡控制方法，控制方法为在多辊矫直机处于咬钢状态的矫直辊中，对除水平方向上的第一个矫直辊及最后一个矫直辊之外的所有中间矫直辊的负载转矩进行调整，所述中间矫直辊负载转矩调整方法为：
对所有处于咬钢状态的矫直辊进行负载转矩实时测量，将每一个中间矫直辊的负载转矩测量值与该中间矫直辊对向一排矫直辊上两个与该中间矫直辊相邻的矫直辊的负载转矩测量值进行比较，当该中间矫直辊的负载转矩测量值不在对向一排矫直辊上两个与该中间矫直辊相邻的矫直辊的负载转矩测量值之间时，提供转矩调整值使该中间矫直辊的负载转矩调整为对向一排矫直辊上两个与该中间矫直辊相邻的矫直辊的负载转矩测量值之间的数值，将转矩调整值转化为附加转速提供给该中间矫直辊的电机变频器，通过电机变频器改变电机转速调整矫直辊负载转矩。
进一步的，所述多辊矫直机为9辊矫直机，分上下两排布置，上排4个矫直辊，下排5个矫直辊。
进一步的，所述负载转矩测量值的比较及转矩调整值确定过程由PCS7系统实现，所述电机变频器为S120电机变频器。
本发明的有益效果在于：本发明的一种多辊矫直机负载平衡控制方法，通过对每个中间矫直辊的负载转矩与对向一排的相邻矫直辊的负载转矩进行比较，通过提供转矩调整量，使得每个中间矫直辊的负载转矩控制在对向一排的相邻矫直辊的负载转矩之间，实现了多辊矫直机的整体负载平衡，本发明的方法控制过程简单，负载平衡效果好，尤其适用于多辊矫直机的矫直辊负载较大的工况下的负载平衡控制。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中多辊矫直机的矫直辊布置图；
图2为本发明具体实施方式中负载平衡控制的原理图；
图3为没有使用本发明控制方法的情况下多辊矫直机各矫直辊的负载分配图；
图4为使用本发明方法后的多辊矫直机各矫直辊的负载分配对比图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明：
如图1所示，在本具体实施方式中，待加工工件为钢板，多辊矫直机为9辊矫直机，分上下两排布置，上排4个矫直辊，下排5个矫直辊，每个矫直机都有单独的传动控制。
如图2所示，当前状态为9辊矫直机的7个辊处于咬钢状态，上排3个，下排4个，为控制各个矫直辊的负载平衡，将7个矫直辊分成多个负载三角区，每个负载三角区包括一个中间矫直辊和对向一排矫直辊上的两个相邻矫直辊，这样除下排4个矫直辊中两端的两个矫直辊以外，对其它5个矫直辊都进行负载平衡控制，以上排第一个矫直辊为例，它与下排第一个矫直辊和第二个矫直辊组成一个负载三角区，实时测量这三个矫直辊的负载转矩，当上排第一个矫直辊的负载转矩比下排第一个矫直辊的负载转矩和第二个矫直辊的负载转矩都大时，提供一个负载转矩调整值，减小上排第一个矫直辊的负载转矩，使其调整为下排第一个矫直辊的负载转矩和第二个矫直辊的负载转矩之间的数值，当上排第一个矫直辊的负载转矩比下排第一个矫直辊的负载转矩和第二个矫直辊的负载转矩都小时，提供一个负载转矩调整值，增大上排第一个矫直辊的负载转矩，使其调整为下排第一个矫直辊的负载转矩和第二个矫直辊的负载转矩之间的数值，当上排第一个矫直辊的负载转矩已经处于下排第一个矫直辊的负载转矩和第二个矫直辊的负载转矩之间的数值时，不做调整。
将负载调整值转化为附加转速传送给多辊矫直机的西门子S120变频器，西门子S120变频器控制上排第一个矫直辊的转速变化实现转矩调整，调整后的上排第一个矫直辊的负载转矩为处于下排第一个矫直辊的负载转矩和第二个矫直辊的负载转矩之间的数值，上述过程中，负载转矩测量值的比较及转矩调整值确定过程由西门子PCS7系统实现。
按照上述方法，对所有的中间矫直辊都进行负载转矩调整，在所有处于咬钢状态的矫直辊中，除两端的矫直辊仅作为参考对象外，每个中间矫直辊既是被调整对象，同时又是其它中间矫直辊的参考对象，通过整体同步调整，实现整个多辊矫直机的负载平衡。当多个钢板先后进入矫直机时，负载平衡调整的越来越均衡。
图3、图4为使用本发明的控制方法前后的负载转矩对比图，在全部9个矫直辊都处于咬钢状态的情况下，当没有使用本发明的控制方法时，如图3所示，各个矫直辊的负载分配严重不均衡，负载较大的矫直辊将会出现严重损坏，同时影响矫直效果，使用本发明的控制方法后，如图4所示，各个矫直辊的负载较均衡，不仅增加了设备使用寿命，还可以提升矫直效果。
上述具体实施方式是以9辊矫直机为例说明本发明的控制方法，同样的，根据本发明的基本原理，可以将本发明的多辊矫直机负载平衡控制方法推广到其它矫直辊数量的矫直机中，对于矫直辊数量越多、负载越大的矫直机，本发明的方法的效果越明显。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多辊矫直机负载平衡控制方法，控制方法为在多辊矫直机处于咬钢状态的所有矫直辊中，对除水平方向上的第一个矫直辊及最后一个矫直辊之外的所有中间矫直辊的负载转矩进行调整，其特征在于，所述中间矫直辊负载转矩调整方法为：
对所有处于咬钢状态的矫直辊进行负载转矩实时测量，将每一个中间矫直辊的负载转矩测量值与该中间矫直辊对向一排矫直辊上两个与该中间矫直辊相邻的矫直辊的负载转矩测量值进行比较，当该中间矫直辊的负载转矩测量值不在对向一排矫直辊上两个与该中间矫直辊相邻的矫直辊的负载转矩测量值之间时，提供转矩调整值使该中间矫直辊的负载转矩调整为对向一排矫直辊上两个与该中间矫直辊相邻的矫直辊的负载转矩测量值之间的数值，将转矩调整值转化为附加转速提供给该中间矫直辊的电机变频器，通过电机变频器改变电机转速调整矫直辊负载转矩。
2.如权利要求1所述的多辊矫直机负载平衡控制方法，其特征在于，所述多辊矫直机为9辊矫直机，分上下两排布置，上排4个矫直辊，下排5个矫直辊。
3.如权利要求1所述的多辊矫直机负载平衡控制方法，其特征在于，所述负载转矩测量值的比较及转矩调整值确定过程由PCS7系统实现，所述电机变频器为S120电机变频器。
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