CN105834223B - 一种热连轧pc轧机的交叉定位方法 - Google Patents
一种热连轧pc轧机的交叉定位方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105834223B CN105834223B CN201510014315.6A CN201510014315A CN105834223B CN 105834223 B CN105834223 B CN 105834223B CN 201510014315 A CN201510014315 A CN 201510014315A CN 105834223 B CN105834223 B CN 105834223B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- deviation
- motor
- rotating speed
- msub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，根据交叉角与电机转速问的关系，通过对电机转速的控制间接实现，所述的对电机转速的控制由一闭环控制系统实现，所述的闭环控制系统涉及过程机、变频器、PLC、绝对编码器及偏差比较模块；所述的闭环控制系统首先通过过程机设定给定值，其次通过变频器、PLC、绝对编码器及两个偏差比较模块完成实际值的运算及偏差补偿运算，最后按照工艺要求驱动电机马达运作。本发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，一方面可以替代光电编码器参与的速度反馈系统中的光电编码器，使得作业不受现场环境的影响，另一方面，本发明所使用的方法使得控制方法免于过于复杂的计算，采用的双偏差控制保证PC角的精确定位。
Description
技术领域
本发明属于轧钢自动控制领域，具体涉及一种热连轧PC轧机的交叉定位方法。
背景技术
1880热轧的PC交叉定位采用了交叉辊变频控制，由于涉及到高性能的磁场定向控制，所以系统控制过程中必须采用实时的电机转速进行速度闭环控制。
现有技术中，有在实际的运用过程中采用了光电脉冲编码器进行控制。但是，采用的光电脉冲编码器安装环境非常恶劣，安装位置又不便拆装，经常发生编码器损坏的情况，在一定程度上降低了系统的使用可靠性。所以，使用光电脉冲编码器作为交叉辊传动系统的速度环控制，虽然这种控制方式可以满足现场对于PC交叉定位精度的要求，同时满足电机在不同的转速情况下的机械性能稳定。但是，由于运用的光电脉冲编码器在安装、维护等方面均影响到异步电机调速系统的简便性、廉价性及系统的可靠性，故存在较大问题。
同时，结合目前国内外那些不采用速度传感器后的定位控制，较为典型的有利用电机方程式直接计算法、模型参考自适应法、扩展卡尔曼滤波法、非线性方法等，但这些方法大多从理想条件下的电机数学模型出发，在不同程度上依赖于电机的参数和运行状态。当电机参数变化时，系统控制性能变差而且有些方法过于复杂，给具体方案的实现带来了很大的困难。
申请号为：CN200320109323.1，名称为“PC轧机交叉头和侧导板快速更换装置的专利涉及了PC轧机交叉头和侧导板的快速更换装置。其技术方案为：由底座、支架、水平移动机构、垂直位移机构、调整机构、夹持机构组成，底座下部开有不同宽度的直口，水平移动机构座落在底座上，支架为框架型空心支架，支架安置在滑座上，垂直位移机构安置在支架内部，夹持机构和调整机构安置在机架上。其主要解决现有机架内大型零件的更换消耗许多检修时间，拖延检修计划，增加检修费用的缺陷。PC轧机交叉头和侧导板的快速更换装置。
发明内容
为解决以上问题，以性价比高的宗旨设计出满足现场作业需要的运行方案，本发明提供了一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其技术方案具体如下：
一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，所述定位方法根据交叉角与电机转速间的关系，通过对电机转速的控制间接实现，所述的对电机转速的控制通过一闭环控制系统实现，其特征在于：
所述的闭环控制系统涉及过程机、变频器、PLC、绝对编码器及过程机中的第一偏差比较模块和第二偏差比较模块；
其中，所述的变频器为矢量控制变频器，所述的闭环控制包括如下步骤：
S1：过程机按照工艺要求，根据目标交叉角度计算出转速作为给定转速下发至数据存储单元，
S2：变频器根据工艺要求下的相应电机参数，利用无速度传感器矢量控制原理计算出电机推算转速值Wn，并将电机推算转速值Wn同时下发至PLC及过程机中的第一偏差比较模块与第二偏差比较模块，
S3：PLC首先读取绝对编码器检测的单位时间的脉冲个数，其次根据单位时间的脉冲个数计算出脉冲转速Ws，最后将脉冲转速Ws下发至第一偏差比较模块，
S4：PLC首先读取绝对编码器检测的周期内的脉冲个数，其次根据周期内脉冲个数的变化率计算出位置转速Wr，最后将位置转速Wr下发至第二偏差比较模块，
S5：第一偏差比较模块根据Wn及Ws完成偏差运算，得出第一偏差值△'w，第二偏差比较模块根据Wn及Wr完成偏差运算，得出第二偏差值△”w，
S6：第一偏差值△'w与第二偏差值△”w通过偏差均值运算，计算出转速偏差补偿值△wn，由过程机根据偏差补偿值△wn完成速度补偿，并将补偿后的速度下发至变频器，由变频器驱动电机马达。
根据本发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：所述的绝对编码器为变频器的组成部分，其安装于电机输出轴上。
根据本发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：步骤S3中所述的Ws满足如下关系：
其中,L是每个计数值的单位长度(已知量)，单位mm，
t为ABS的记数时间长度(已知量)，单位s，
N为绝对编码器(ABS)的计数变化值，
π为圆周率，
Ws为脉冲转速(rad/min)，
D为电机输出轴直径，单位mm。
根据本发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：步骤S4中所述的Wr满足如下关系：
其中，T为扫描周期，单位ms，
x1为当前检测时的动作位置计数个数，
x2为紧邻x1下面的扫描周期采集到的动作位置计数个数，
L为每个计数值的单位长度，
D为电机出轴直径，单位mm，
π为圆周率，
Wr为位置转速(rad/min)。
根据本发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：步骤S6中所述的△'w、△”w及△wn满足如下关系：
本发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，一方面可以替代光电编码器参与的速度反馈系统中的光电编码器，使得作业不受现场环境的影响，另一方面，本发明所使用的方法使得控制方法免于过于复杂的计算，采用的双偏差控制保证PC角的精确定位；同时提高了系统的可靠性，降低了系统成本，使得整个定位控制系统的体积减小、重量更轻，且减少了电机与控制器的连线，更能适应热轧机相对恶劣的环境。
附图说明
图1为本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面，根据说明书附图和具体实施方式对发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法作进一步具体说明。
一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，所述定位方法根据交叉角与电机转速间的关系，通过对电机转速的控制间接实现，所述的对电机转速的控制通过一闭环控制系统实现，
所述的闭环控制系统涉及过程机、变频器、PLC、绝对编码器及过程机中的第一偏差比较模块和第二偏差比较模块；
其中，所述的变频器为矢量控制变频器，所述的闭环控制包括如下步骤：
S1：过程机按照工艺要求，根据目标交叉角度计算出转速作为给定转速下发至数据存储单元，
S2：变频器根据工艺要求下的相应电机参数，利用无速度传感器矢量控制原理计算出电机推算转速值Wn，并将电机推算转速值Wn同时下发至PLC及过程机中的第一偏差比较模块与第二偏差比较模块，
S3：PLC首先读取绝对编码器检测的单位时间的脉冲个数，其次根据单位时间的脉冲个数计算出脉冲转速Ws，最后将脉冲转速Ws下发至第一偏差比较模块，
S4：PLC首先读取绝对编码器检测的周期内的脉冲个数，其次根据周期内脉冲个数的变化率计算出位置转速Wr，最后将位置转速Wr下发至第二偏差比较模块，
S5：第一偏差比较模块根据Wn及Ws完成偏差运算，得出第一偏差值△'w，第二偏差比较模块根据Wn及Wr完成偏差运算，得出第二偏差值△”w，
S6：第一偏差值△'w与第二偏差值△”w通过偏差均值运算，计算出转速偏差补偿值△wn，由过程机根据偏差补偿值△wn完成速度补偿，并将补偿后的速度下发至变频器，由变频器驱动电机马达。
以上所述的绝对编码器为变频器的组成部分，其安装于电机输出轴上。
以上步骤S3中所述的Ws满足如下关系：
其中,L是每个计数值的单位长度(已知量)，单位mm，
t为ABS的记数时间长度(已知量)，单位s，
N为绝对编码器(ABS)的计数变化值，
π为圆周率，
Ws为脉冲转速(rad/min)，
D为电机输出轴直径，单位mm。
以上步骤S4中所述的Wr满足如下关系：
其中，T为扫描周期，单位ms，
x1为当前检测时的动作位置计数个数，
x2为紧邻x1下面的扫描周期采集到的动作位置计数个数，
L为每个计数值的单位长度，
D为电机出轴直径，单位mm，
π为圆周率，
Wr为位置转速(rad/min)。
以上步骤S6中所述的△'w、△”w及△wn满足如下关系：
实施例
例如，生产实际中要对PC定位0.8°时，过程机下发的PC定位转速300rad/min，通过TMEIC公司生产的TM10系列变频器得到电机推算速度为295rad/min，由于电机出轴直径相对固定，电机出轴直径D为22.8mm，得到Ws为296rad/min，具体方法如下：
其中L是每个计数值的单位长度，绝对编码器(ABS)的单位长度L取值为0.34726mm
t为绝对编码器ABS的记数时间长度，在PC电机在动作0.8°的时t的时间长度为11.25s
N为记数值，在动作0.8°时，绝对编码器ABS的计数值变化从15229变为27611，故实际变化的计数值为12382个计数值。故N：12382
π：圆周率
故计算得到：Ws＝296rad/min。
对于Wr，首先取x1为在动作0.8°过程中随机取的前一扫描周期的数值，为14415个计数值，x2为紧邻x1下面的扫描周期采集到的数值为14468个计数值，而轧线PLC的扫描周期为50ms，故换算到60秒得到电机出轴的动作长度δ，单位mm/min，T为扫描周期：50ms。
计算出Wr＝306rad/min。
结合转速偏差控制，采用本技术方案后，得到的偏差补偿转速为6rad/min，具体如下：
故：△w：6rad/min。
最后将该偏差速度反馈到过程机的数据存储单元，进行补偿控制，具体方法如下:
W＝Wn+△wn，
其中：
W：补偿后转速给定(rad/min)，
Wn：电机推算速度(rad/min)
△wn：转速补偿偏差(rad/min)。
本发明的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，一方面可以替代光电编码器参与的速度反馈系统中的光电编码器，使得作业不受现场环境的影响，另一方面，本发明所使用的方法使得控制方法免于过于复杂的计算，采用的双偏差控制保证PC角的精确定位；同时提高了系统的可靠性，降低了系统成本，使得整个定位控制系统的体积减小、重量更轻，且减少了电机与控制器的连线，更能适应热轧机相对恶劣的环境。
Claims (5)
1.一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，所述定位方法根据交叉角与电机转速间的关系，通过对电机转速的控制间接实现，所述的对电机转速的控制通过一闭环控制系统实现，其特征在于：
所述的闭环控制系统涉及过程机、变频器、PLC、绝对编码器及过程机中的第一偏差比较模块和第二偏差比较模块；
其中，所述的变频器为矢量控制变频器，所述的闭环控制包括如下步骤：
S1：过程机按照工艺要求，根据目标交叉角度计算出转速作为给定转速下发至数据存储单元，
S2：变频器根据工艺要求下的相应电机参数，利用无速度传感器矢量控制原理计算出电机推算转速值Wn，并将电机推算转速值Wn同时下发至PLC及过程机中的第一偏差比较模块与第二偏差比较模块，
S3：PLC首先读取绝对编码器检测的单位时间的脉冲个数，其次根据单位时间的脉冲个数计算出脉冲转速Ws，最后将脉冲转速Ws下发至第一偏差比较模块，
S4：PLC首先读取绝对编码器检测的周期内的脉冲个数，其次根据周期内脉冲个数的变化率计算出位置转速Wr，最后将位置转速Wr下发至第二偏差比较模块，
S5：第一偏差比较模块根据Wn及Ws完成偏差运算，得出第一偏差值Δ′w，第二偏差比较模块根据Wn及Wr完成偏差运算，得出第二偏差值Δ″w，
S6：第一偏差值Δ′w与第二偏差值Δ″w通过偏差均值运算，计算出转速偏差补偿值Δwn，由过程机根据偏差补偿值Δwn完成速度补偿，并将补偿后的速度下发至变频器，由变频器驱动电机马达。
2.根据权利要求1所述的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：所述的绝对编码器为变频器的组成部分，其安装于电机输出轴上。
3.根据权利要求1所述的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：步骤S3中所述的Ws满足如下关系：
<mrow>
<msub>
<mi>W</mi>
<mi>s</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mn>60</mn>
<mo>&times;</mo>
<mi>L</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>N</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>&pi;</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>D</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>t</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中,L是每个计数值的单位长度(已知量)，单位mm，
t为ABS的记数时间长度(已知量)，单位s，
N为绝对编码器(ABS)的计数变化值，
π为圆周率，
Ws为脉冲转速(rad/min)，
D为电机输出轴直径，单位mm。
4.根据权利要求1所述的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：步骤S4中所述的Wr满足如下关系：
<mrow>
<msub>
<mi>W</mi>
<mi>r</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mfrac>
<mn>60</mn>
<mi>T</mi>
</mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>x</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>&times;</mo>
<mi>L</mi>
</mrow>
<mrow>
<mi>&pi;</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>D</mi>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
其中，T为扫描周期，单位ms，
x1为当前检测时的动作位置计数个数，
x2为紧邻x1下面的扫描周期采集到的动作位置计数个数，
L为每个计数值的单位长度，
D为电机出轴直径，单位mm，
π为圆周率，
Wr为位置转速(rad/min)。
5.根据权利要求1所述的一种热连轧PC轧机的交叉定位方法，其特征在于：步骤S6中所述的Δ′w、Δ″w及Δwn满足如下关系：
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;</mi>
<mrow>
<mi>w</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msubsup>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>w</mi>
<mo>&prime;</mo>
</msubsup>
<mo>+</mo>
<msubsup>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>w</mi>
<mrow>
<mo>&prime;</mo>
<mo>&prime;</mo>
</mrow>
</msubsup>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac>
<mo>.</mo>
</mrow>
2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510014315.6A CN105834223B (zh) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | 一种热连轧pc轧机的交叉定位方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510014315.6A CN105834223B (zh) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | 一种热连轧pc轧机的交叉定位方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105834223A CN105834223A (zh) | 2016-08-10 |
| CN105834223B true CN105834223B (zh) | 2017-09-22 |
Family
ID=57177902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510014315.6A Active CN105834223B (zh) | 2015-01-12 | 2015-01-12 | 一种热连轧pc轧机的交叉定位方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105834223B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108114990B (zh) * | 2016-11-28 | 2019-08-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种防止轧机堵转过载保护的控制方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04270005A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Nippon Steel Corp | ペアクロス圧延機における厚板圧延方法 |
| WO1994011129A1 (en) * | 1992-11-10 | 1994-05-26 | Nippon Steel Corporation | Reverse rolling control system of pair cross rolling mill |
| KR20050017995A (ko) * | 2003-08-12 | 2005-02-23 | 주식회사 포스코 | 페어 크로스 압연기를 이용한 후강판의 제조방법 |
| KR20090132197A (ko) * | 2008-06-20 | 2009-12-30 | 주식회사 포스코 | 페어크로스 자동위치제어 방법 |
| CN101648216A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-17 | 燕山大学 | 一种pc轧机板形板凸度离线预报设定方法 |
| KR20110000407A (ko) * | 2009-06-26 | 2011-01-03 | 현대제철 주식회사 | 사상 압연기의 페어 크로스 제어 장치 및 그 방법 |
| KR101372773B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-03-10 | 주식회사 포스코 | 페어크로스 설비의 통판성 불량 진단 장치 및 방법 |
| KR20140119867A (ko) * | 2013-03-28 | 2014-10-13 | 현대제철 주식회사 | 페어 크로스의 자동 제어 장치 및 그 방법 |
-
2015
- 2015-01-12 CN CN201510014315.6A patent/CN105834223B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04270005A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-25 | Nippon Steel Corp | ペアクロス圧延機における厚板圧延方法 |
| WO1994011129A1 (en) * | 1992-11-10 | 1994-05-26 | Nippon Steel Corporation | Reverse rolling control system of pair cross rolling mill |
| KR20050017995A (ko) * | 2003-08-12 | 2005-02-23 | 주식회사 포스코 | 페어 크로스 압연기를 이용한 후강판의 제조방법 |
| KR20090132197A (ko) * | 2008-06-20 | 2009-12-30 | 주식회사 포스코 | 페어크로스 자동위치제어 방법 |
| KR20110000407A (ko) * | 2009-06-26 | 2011-01-03 | 현대제철 주식회사 | 사상 압연기의 페어 크로스 제어 장치 및 그 방법 |
| KR101149129B1 (ko) * | 2009-06-26 | 2012-05-25 | 현대제철 주식회사 | 사상 압연기의 페어 크로스 제어 장치 및 그 방법 |
| CN101648216A (zh) * | 2009-09-11 | 2010-02-17 | 燕山大学 | 一种pc轧机板形板凸度离线预报设定方法 |
| KR101372773B1 (ko) * | 2012-12-27 | 2014-03-10 | 주식회사 포스코 | 페어크로스 설비의 통판성 불량 진단 장치 및 방법 |
| KR20140119867A (ko) * | 2013-03-28 | 2014-10-13 | 현대제철 주식회사 | 페어 크로스의 자동 제어 장치 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105834223A (zh) | 2016-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201063106Y (zh) | 双电机高精度多功能棒材飞剪控制系统 | |
| CN102003943B (zh) | 一种利用激光的非接触锻件直径在线测量的方法 | |
| CN206245684U (zh) | 一种建筑房屋装修用抹浆机 | |
| CN103753351B (zh) | 一种全闭环伺服系统的数控机床反向间隙监测方法 | |
| CN103658801B (zh) | 基于车床硬件平台的再制造数控滚齿机 | |
| US20120083931A1 (en) | Method and apparatus for judging an unnecessary windward condition and method and system for tracking wind | |
| CN106001127B (zh) | 一种钢材加工过程中的在线负偏差控制指导方法 | |
| CN103170524A (zh) | 冷连轧生产线转盘式高速卷取机控制方法及系统 | |
| CN105834223B (zh) | 一种热连轧pc轧机的交叉定位方法 | |
| CN105363795B (zh) | 轧制生产线锥形输送辊道速度动态协同控制系统及其方法 | |
| CN202137143U (zh) | 带钢表面清洗机构无级调速控制装置 | |
| CN106868289B (zh) | 一种热处理炉钢板位置跟踪控制方法及系统 | |
| CN103394970B (zh) | 直驱式r型变压器曲线开料机伺服进刀系统 | |
| CN103984870A (zh) | 一种先进的冷轧机板形辊包角计算方法 | |
| CN107570786A (zh) | 一种飞剪控制系统和方法 | |
| CN202270720U (zh) | 高精度带钢轧制监视自动厚度控制设备 | |
| CN201830196U (zh) | 高精度数控机床进给驱动用正弦波直线电机的控制装置 | |
| CN106862282B (zh) | 一种高速轧机电气传动控制系统 | |
| CN203917405U (zh) | 冷轧矫直机辊缝自动调整装置 | |
| CN102989781A (zh) | 高速线材轧机吐丝机头部定位的自动控制技术 | |
| CN102789204B (zh) | 经济型数控车床的高速螺纹插补方法 | |
| CN102485363B (zh) | 多塔式立式活套的位置平衡控制方法及控制装置 | |
| CN106930295A (zh) | 一种带温度修正的支撑轴力伺服装置及方法 | |
| CN103521830A (zh) | 一种模式飞剪的控制方法 | |
| CN201275553Y (zh) | 重轨输送辊道速度控制装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |