CN109174969A - 一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法 - Google Patents

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洪志祥
陈杨
范卫锋
王建军
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Abstract

本发明公开了一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，包括以下步骤：增加夹送辊的编码器，在计算偏差值Delta_S的过程中，全自动动态选择C1～C8的计数值；在系统设计过程中增加带头、带尾实时校正光栅，跟踪过程中的带头、带尾实时跟踪值进行动态校正；增加硬同步校正光栅，采用软同步和硬同步的同步过程对带头、带尾定位进行优化，选择距离带头带尾最近的编码器进行计数运算，再将速度值进行积分运算，就可以得到带头带尾的实际位置值，启动定位时即启动目标定位值，同步计算当前位置和目标位置，直至定位完成，硬件触发信号再进行计算，连接到PLC控制器高速扫描的I/O模块中，使目标定位值与当前值的差值尽可能小避免了软同步时产生的误差。

Description

一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法
技术领域
本发明涉及到一种开卷机带头带尾跟踪与定位的方法，特别涉及一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法。
背景技术
在板带连续生产线开卷机的开卷生产过程中，分开卷过程和甩尾过程：
开卷过程：首先是开卷机接受来自钢卷小车的钢卷，而钢卷的初始带头一般在固定位置，开卷机芯轴膨胀后带动钢卷反转，将带头反转到磁力皮带位置，此时带头被磁力皮带吸附，然后开卷机和磁力皮带同步正转，带头则沿着磁力皮带插入到入口夹送辊，入口夹送辊随即闭合夹入钢带并同步正转，使得带头继续前进到直头机，直头机随即闭合并同步正转，直至使得带头到入口剪位置停止，随即进行带头的废料剪切，根据设定的总切废长度和单片切废尺寸进行带头切废；切废完成后带头直接进入入口焊机中心线与上一卷钢卷的带尾进行焊接，然后再将带头(焊接完成的焊缝)定位到检查位，确认焊缝正常后，焊缝自动定位到月牙剪进行剪切，至此，开卷过程结束。
甩尾过程：首先是根据带尾切废设定的总长度，将钢带的切废点停在入口剪的中心线位置，入口剪进行分断剪切，分断剪切后再启动带尾定位到焊机中心线程序，1#张紧辊正转，驱动带尾到焊机中心线，等待新的带头到焊机中心线焊接，同时带尾切废程序也同步启动，根据切废的单片长度设定值，将停留在开卷机和入口剪之间的钢带全部剪切成片，并通过废料翻板和废料皮带输出，至此，开卷机甩尾切废过程结束。
板带连续生产线对开卷过程和甩尾过程要求很高，必须在很短的时间内完成带头带尾的全自动精准定位，以镀锌生产线为例，入口活套的套量最大 480米，过程段速度最大160米/分钟，所以入口段必须在3分钟内完成带头、带尾在焊机中心线的定位并焊接，才能保证生产线正常运行，一旦带头、带尾的跟踪与定位出现偏差，就要人工操作进行干预，不可能在3分钟内完成定位焊机过程，必然造成生产线减速运行直至暂停运行，所以提高开卷机带头、带尾的跟踪与定位精度，是板带生产线自动化技术革新的重要环节，
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，具有提高板带处理线开卷机带头、带尾的跟踪与定位精度，保障板带生产线可靠稳定运行的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，包括以下步骤：
S1：增加夹送辊的编码器，在计算偏差值Delta_S的过程中，全自动动态选择C1～C8的计数值；
S2：在系统设计过程中增加带头、带尾实时校正光栅，跟踪过程中的带头、带尾实时跟踪值进行动态校正；
S3：增加硬同步校正光栅，采用软同步和硬同步的同步过程对带头、带尾定位进行优化。
优选的，步骤S1中在开卷过程中，7个编码器及其速度计算功能是同时工作的，实时地计算C1～C8的实际速度，再将速度值进行积分运算，就可以得到带头带尾的实际位置值。
优选的，步骤S2中在夹送辊夹持钢带前进过程中，带头或带尾触发生产线上的光栅PH1～PH9、R1～R4光栅的安装位置距离参考位置的距离是固定。
优选的，步骤S3中软同步即传统定位同步方式，启动定位时即启动目标定位值，同步计算当前位置和目标位置，直至定位完成；硬同步的方式是当启动定位程序时，不是马上启动目标定位值计算，而是等待一个硬件触发信号再进行计算。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，增加夹送辊的编码器，选择距离带头带尾最近的编码器进行计数运算，这样就能消除夹送辊打滑或钢带淤堵造成的测量误差，再将速度值进行积分运算，就可以得到带头带尾的实际位置值，在夹送辊夹持钢带前进过程中，软同步即传统定位同步方式，启动定位时即启动目标定位值，同步计算当前位置和目标位置，直至定位完成，等待一个硬件触发信号再进行计算，连接到PLC控制器高速扫描的I/O 模块中，当带头或带尾进入或离开该检测元件时，触发检测信号翻转，通过预先设置的掩码，使用该信号的上升沿触发或下降沿触发，启动目标定位值计算，使目标定位值与当前值的差值尽可能小，这样就避免了软同步时产生的误差。
附图说明
图1为本发明的系统流程图；
图2为本发明的生产过程曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，包括以下步骤：
步骤一：增加夹送辊的编码器，在计算偏差值Delta_S的过程中，全自动动态选择C1～C8的计数值，开卷过程中，7个编码器及其速度计算功能是同时工作的，实时地计算C1～C8的实际速度，再将速度值进行积分运算，就可以得到带头带尾的实际位置值，速度值进行积分运算，就可以得到带头带尾的实际位置值，在实际位置的计算过程中，系统会自动选择并切换最合适的辊速度值；在开卷初始，反转开卷机使带头翻转到磁力皮带的过程中，使用的是C7或C8的速度值；带头进入入口夹送辊后，入口夹送辊闭合，选的是 C1或C3的速度值；带头进入剪夹送辊后，剪夹送辊闭合，选用C2或C4的速度值；当带头在焊机完成焊接后，使用的的是C5的速度值，即选择距离带头带尾最近的编码器进行计数运算，这样就能消除夹送辊打滑或钢带淤堵造成的测量误差。
步骤二：在系统设计过程中增加带头、带尾实时校正光栅，跟踪过程中的带头、带尾实时跟踪值进行动态校正，在夹送辊夹持钢带前进过程中，带头或带尾触发生产线上的光栅PH1～PH9、R1～R4光栅的安装位置距离参考位置的距离是固定，而这些光栅的安装位置距离参考位置的距离是固定的，故系统就自动校正带头或带尾的实际位置值，使跟踪数据误差最小，在实际的位置计算过程中，入口剪剪切中线位置作为参考位置，定义为0米，1#开卷机的初始位置值为-15米，2#开卷机的初始位值为-10米，1#开卷机从入口剪至焊机的距离为13米，2#开卷机从入口剪至焊机的距离为11米。
步骤三：增加硬同步校正光栅，采用软同步和硬同步的同步过程对带头、带尾定位进行优化，软同步即传统定位同步方式，启动定位时即启动目标定位值，同步计算当前位置和目标位置，直至定位完成，当目标定位值距离当前值较大时，钢带运行时间长，难免有打滑、钢带下坠等情况发生，容易产生定位误差。定位的目标值和当前值差值越大，误差也越大；硬同步的方式是当启动定位程序时，不是马上启动目标定位值计算，而是等待一个硬件触发信号再进行计算，一般在目标定位的前部1米左右位置，设置光栅 PH1～PH9、R1～R4光栅检测元件，连接到PLC控制器高速扫描的I/O模块中，当带头或带尾进入或离开该检测元件时，触发检测信号翻转，通过预先设置的掩码，使用该信号的上升沿触发或下降沿触发，启动目标定位值计算，使目标定位值与当前值的差值尽可能小，这样就避免了软同步时产生的误差。
实施例2
请参阅图2，开卷机带头跟踪位置从入口剪处的0m到等待位置的4.856m 的变化过程，其中随着校正光栅信号由0到1的变化，带头跟踪位置曲线出现了锯齿形自动校正。当硬同步光栅信号由0到1变化时，此时定位设定值是0.83m，即启动定位程序在当前位置值4.024m的基础上再前进0.83m，目标定位设定值为4.854m。从图中可以看到，Y1参考轴对应硬同步的开始时刻，对应位置为4.024m；Y2参考轴对应硬同步的完成时刻，对应位置4.856m；定位完成后实际定位值4.856m比设定值4.854m多了0.002m，定位误差仅为 2mm。
综上所述，本发明提出的提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，增加夹送辊的编码器，选择距离带头带尾最近的编码器进行计数运算，这样就能消除夹送辊打滑或钢带淤堵造成的测量误差，再将速度值进行积分运算，就可以得到带头带尾的实际位置值，在夹送辊夹持钢带前进过程中，软同步即传统定位同步方式，启动定位时即启动目标定位值，同步计算当前位置和目标位置，直至定位完成，等待一个硬件触发信号再进行计算，连接到PLC 控制器高速扫描的I/O模块中，当带头或带尾进入或离开该检测元件时，触发检测信号翻转，通过预先设置的掩码，使用该信号的上升沿触发或下降沿触发，启动目标定位值计算，使目标定位值与当前值的差值尽可能小，这样就避免了软同步时产生的误差。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：增加夹送辊的编码器，在计算偏差值Delta_S的过程中，全自动动态选择C1～C8的计数值；
S2：在系统设计过程中增加带头、带尾实时校正光栅，跟踪过程中的带头、带尾实时跟踪值进行动态校正；
S3：增加硬同步校正光栅，采用软同步和硬同步的同步过程对带头、带尾定位进行优化。
2.根据权利要求1所述的一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，其特征在于：步骤S1中在开卷过程中，7个编码器及其速度计算功能是同时工作的，实时地计算C1～C8的实际速度，再将速度值进行积分运算，就可以得到带头带尾的实际位置值。
3.根据权利要求1所述的一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，其特征在于：步骤S2中在夹送辊夹持钢带前进过程中，带头或带尾触发生产线上的光栅PH1～PH9、R1～R4光栅的安装位置距离参考位置的距离是固定。
4.根据权利要求1所述的一种提高开卷机带头带尾跟踪与定位精度的方法，其特征在于：步骤S3中软同步即传统定位同步方式，启动定位时即启动目标定位值，同步计算当前位置和目标位置，直至定位完成；硬同步的方式是当启动定位程序时，不是马上启动目标定位值计算，而是等待一个硬件触发信号再进行计算。
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