CN110523778B - 一种万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法，该控制方法采用的万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序包括：功能块XZSPWC01～XZSPWC07构成万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元；功能块XZSPWC08～XZSPWC18以及XZSPWC28～XZSPWC39构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元；功能块XZSPWC19～XZSPWC27构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元。进行换辊操作时，万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制程序基于换辊设定位置自动对轧机上辊两侧平衡缸实际位置进行升降连锁控制，直到轧机上辊两侧平衡缸的实际位置处于换辊位置容许的偏差范围，减轻了操作工换辊工作量及工作压力、大大延长上辊平衡缸的使用寿命、杜绝了换辊中上辊轴承座撞击上辊平衡梁的问题。

Description

一种万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法
技术领域
本发明属于电气传动控制技术领域，更具体地，本发明涉及一种万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法。
背景技术
马钢大H型钢生产线是我国从德国曼内斯曼迪马格(DEMAG)公司引进的第一条中大规格H型钢生产线。该生产线轧机采用由1架二辊可逆式开坯机BD、3架U1-E-U2布置的可逆万能型钢粗轧机组和1架万能精轧机UF构成的串列式轧机布置方式，即“1-3-1”布置。该生产线的可逆H型钢万能粗轧机组的三机架即1#万能粗轧机(U1)、轧边机(E)、2#万能粗轧机(U2)以及万能精轧机UF的上水平辊平衡机构均由上水平辊(简称上辊)载荷梁、上辊平衡梁以及上辊(包括上水平辊以及两侧轴承座)所组成，上辊载荷梁由上辊传动侧和操作侧压下丝杠进行升降驱动，上辊平衡梁两侧分别吊挂在上辊传动侧和操作侧平衡液压缸活塞杆之下，而上辊两侧轴承座分别吊挂在上辊平衡梁的传动侧和操作侧之上。对于这种吊挂式的上辊平衡梁，在换辊过程中，时常因上辊两侧或一侧平衡液压缸(简称平衡缸)内泄或控制阀自锁性能不良而出现下溜或因上辊两侧或一侧平衡液压缸控制阀自锁性能不良而出现误上升的问题，由此，不仅导致新辊系进线困难，延长换辊时间，而且新辊系上辊传动侧轴承座进线时其顶部易于上辊平衡梁操作侧端部相撞，由此导致上辊两侧平衡液压缸(尤其是上辊操作侧平衡液压缸)的地脚固定螺栓频繁出现断裂事故。基于此，在轧机换辊新辊系进线前，操作工必须首先仔细观察上辊平衡梁两侧是否处在换辊区域，若任何一侧偏离换辊区域，则必须采用手动点动方式将上辊平衡梁调平，否则，难以避免上述问题的发生。由此可知，采用现场观察和调整轧机上辊平衡梁换辊位置的方法来避免上辊轴承座撞击上辊平衡梁，这不仅延长了轧机换辊时间，同时也难以避免上辊轴承座在辊系进线时撞击上辊平衡梁的问题。
发明内容
本发明提供了一种万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法，旨在解决换辊操作时，辊轴承座在辊系进线时可能撞击上辊平衡梁的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法，所述的控制方法采用的万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序包括以下三个单元，即：
功能块XZSPWC01～XZSPWC07构成万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元；
功能块XZSPWC08～XZSPWC18以及XZSPWC28～XZSPWC39构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元；
功能块XZSPWC19～XZSPWC27构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元。
进一步的，在万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元中，当万能型钢轧机上辊传动侧以及操作平衡缸编码器均无故障、轧机液压系统无故障、轧机无紧停以及闭锁信号时，即万能型钢轧机上辊平衡处于正常工作状态时，功能块XZSPWC03输出端Q将为‘1’态，在万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元中A点为‘1’态并且轧机处于换辊方式的情况下，当万能型钢轧机上辊压下丝杆到达换辊位置时，XZSPWC05输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，功能块XZSPWC06以及XZSPWC07的输出端Y将分别存储传动侧和操作侧上辊平衡缸处于换辊位置时的实际位置值，即SDS.HW和SNS.HW，在轧机换辊状态下，若选择轧机上辊平衡位置控制方式，则万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序将SDS.HW和SNS.HW分别作为轧机上辊传动侧和操作侧平衡缸换辊设定位置，并对轧机上辊两侧平衡缸实际位置与换辊设定位置的偏差进行自动修正。
进一步的，在万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中，在轧机换辊过程中，当上辊压下丝杆与上辊平衡下降至换辊位置时，上辊两侧平衡缸各升降控制阀将处于中位自锁状态，上辊两侧平衡缸在正常情况下将始终处于换辊位置，而上辊压下丝杆则独自上升至换辊等待位；在上辊压下丝杆处于换辊等待位置、上辊平衡处于正常工作状态并且上辊平衡选择位置控制方式的情况下，若上辊传动侧平衡缸因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC10输出端QL将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊传动侧平衡缸进行位置上升修正时，功能块XZSPWC28以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊传动侧平衡缸将进行上升运动直到上辊传动侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差大于或等于设定的负偏差值；
若上辊传动侧平衡缸因阀自锁性能不良以及其它原因而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC13输出端QU将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊传动侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC30以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊传动侧平衡缸将进行下降运动直到上辊传动侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差小于或等于设定的正偏差值；
若上辊操作侧平衡缸因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC15输出端QL将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊操作侧平衡缸进行位置上升修正时，该单元中功能块XZSPWC32以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡2#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊操作侧平衡缸将进行上升运动直到上辊操作侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差大于或等于设定的负偏差值；
若上辊操作侧平衡缸因阀自锁性能不良以及其它原因而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC18输出端QU将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊操作侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC34以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡2#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊操作侧平衡缸将进行下降运动直到上辊操作侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差小于或等于设定的正偏差值；
若上辊两侧平衡缸均因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC10输出端QL以及XZSPWC15输出端QL将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊两侧平衡缸进行位置上升修正时，该单元中功能块XZSPWC28、XZSPWC32以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#和2#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊两侧平衡缸将各自进行上升运动，直到各自实际位置处于换辊位置容许的偏差范围内为止；
若上辊两侧平衡缸均因阀自锁性能不良而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC13输出端QU以及XZSPWC18输出端QU将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊两侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC30、XZSPWC34以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#和2#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊两侧平衡缸将各自进行下降运动，直到各自实际位置处于换辊位置容许的偏差范围内为止。
进一步的，在万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元中，由于上辊两侧平衡液压缸不能同时进行两个不同方向的移动，在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，同时上辊操作侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q和XZSPWC25输出端Q将交替输出时间长度为1秒的‘1’态脉冲，由此使万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC28和XZSPWC34输出端Q交替处于‘1’态，并且‘1’态持续时间为1秒；
在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，而上辊操作侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q和XZSPWC25输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC28输出端Q将持续处于‘1’态，上辊传动侧平衡缸进行上升移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC34因输入端I5为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊操作侧平衡缸处于静止状态；
在换辊过程中，当上辊操作侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，而上辊传动侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q和XZSPWC25输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC34输出端Q将持续处于‘1’态，上辊操作侧平衡缸进行下降移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC28因输入端I2为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊传动侧平衡缸处于静止状态；
在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，同时上辊平衡操作侧液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值也大于设定的正偏差值时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q和XZSPWC27输出端Q将交替输出时间长度为1秒的‘1’态脉冲，由此使万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC30和XZSPWC32输出端Q交替处于‘1’态，并且‘1’态持续时间为1秒；
在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者的差值小于设定的负偏差值，而上辊平衡操作侧液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q和XZSPWC27输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC30输出端Q将持续处于‘1’态，上辊传动侧平衡缸进行下降移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC32因输入端I4为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊操作侧平衡缸处于静止状态；
在换辊过程中，当上辊操作侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值时，而上辊传动侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q和XZSPWC27输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC32输出端Q将持续处于‘1’态，上辊操作侧平衡缸进行上升移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC30因输入端I5为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊传动侧平衡缸处于静止状态。
在进行换辊操作时，万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制程序基于换辊设定位置自动对轧机上辊两侧平衡缸实际位置进行升降连锁控制，直到轧机上辊两侧平衡缸实际位置处于换辊位置容许的偏差范围，减轻了操作工换辊工作量及工作压力、大大延长上辊平衡液压缸的使用寿命、彻底杜绝换辊中上辊轴承座撞击上辊平衡梁的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制程序图；
图2为本发明实施例提供的万能型钢轧机上辊平衡液压系统结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
设上辊平衡缸活塞杆完全缩回时其位置检测编码器输出值为0毫米，上辊平衡缸活塞伸出其位置检测编码器输出值增大并大于零。该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序由三个控制单元组成，具体如下：
功能块XZSPWC01～XZSPWC07构成万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元；
功能块XZSPWC08～XZSPWC18以及XZSPWC28～XZSPWC39构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元；
功能块XZSPWC19～XZSPWC27构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元。
万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制程序如图1所示，在图1中包括如下功能模块：
NCM为“数值比较”功能块，当X1＞X2时，QU为‘1’，当X1＝X2时，QE为‘1’，当X1＜X2时，QL为‘1’；
NSW为“输入切换开关”功能块，当I＝‘1’时，Y＝X2，当I＝‘0’时，Y＝X1；
BSW为“开关量输入切换开关”功能块，当I＝‘1’时，Q＝I2，当I＝‘0’时，Q＝I1；
RSR为“复位端R优先的RS触发器”功能块，当S为‘1’，R为‘0’时，Q为‘1’，QN为‘0’，当S为‘1’，R为‘1’时，Q为‘0’，QN为‘1’，当S为‘0’，R为‘0’时，Q和QN保持原态，当S为‘0’，R为‘1’时，Q为‘0’QN为‘1’；
BBF为循环脉冲发生器，脉冲宽度为T、脉冲周期为2T；
SUB为“减法器”功能块；
OR为“或”门功能块；
AND为“与”门功能块；
NOT为“非”门功能块。
本发明中的平衡缸是指上辊两侧的平衡液压缸，上辊两侧是指上辊传动侧及上辊操作侧，上辊传动侧简称DS，上辊操作侧简称NS，基于万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制程序的万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制方法具体如下：
1、对于万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元，当万能型钢轧机上辊传动侧以及操作平衡缸编码器均无故障、轧机液压系统无故障、轧机无紧停以及闭锁信号时，即万能型钢轧机上辊平衡处于正常工作状态时，该单元中功能块XZSPWC03输出端Q(即A点)将为‘1’态。在该单元中A点为‘1’态并且轧机处于换辊方式的情况下，当万能型钢轧机上辊压下丝杆到达换辊位置时，该单元中“复位端R优先的RS触发器”XZSPWC05输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元中功能块XZSPWC06以及XZSPWC07的输出端Y将分别存储传动侧和操作侧上辊平衡缸处于换辊位置时的实际位置值(即SDS.HW和SNS.HW)。这样，在轧机换辊状态下，若选择轧机上辊平衡位置控制方式，则该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序将SDS.HW和SNS.HW分别作为轧机上辊传动侧和操作侧平衡缸换辊设定位置，并对轧机上辊两侧平衡缸实际位置与换辊设定位置的偏差进行自动修正。
2、对于万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元，在轧机换辊过程中，当上辊压下丝杆与上辊平衡下降至换辊位置时，上辊两侧平衡缸各升降控制阀将处于中位自锁状态，上辊两侧平衡缸在正常情况下将始终处于换辊位置，而上辊压下丝杆则独自上升至换辊等待位。在上辊压下丝杆处于换辊等待位置、上辊平衡处于正常工作状态并且上辊平衡选择位置控制方式的情况下，若上辊传动侧平衡缸因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值(如-2毫米)，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC10输出端QL(即B点)将由‘0’态变为‘1’态。这样，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊传动侧平衡缸进行位置上升修正时，该单元中功能块XZSPWC28以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊传动侧平衡缸将进行上升运动直到上辊传动侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差大于或等于设定的负偏差值(如-2毫米)，即两者位置差不超过容许的偏差范围(如将容许的偏差范围设置为-2毫米～2毫米，-2毫米即为设定的负偏差值，2毫米即为设定的正偏差值)；若上辊传动侧平衡缸因阀自锁性能不良以及其它原因而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值(如2毫米)，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC13输出端QU(即C点)将由‘0’态变为‘1’态。这样，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊传动侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC30以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊传动侧平衡缸将进行下降运动直到上辊传动侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差小于或等于2毫米，即两者位置差不超过2毫米的容许范围；同理，若上辊操作侧平衡缸因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值(如-2毫米)，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC15输出端QL(即D点)将由‘0’态变为‘1’态。这样，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊操作侧平衡缸进行位置上升修正时，该单元中功能块XZSPWC32以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡2#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊操作侧平衡缸将进行上升运动直到上辊操作侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差大于或等于设定的负偏差值(如-2毫米)，即两者位置差不超过容许的偏差范围；若上辊操作侧平衡缸因阀自锁性能不良以及其它原因而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值(如2毫米)，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC18输出端QU(即E点)将由‘0’态变为‘1’态。这样，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊操作侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC34以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡2#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊操作侧平衡缸将进行下降运动直到上辊操作侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差小于或等于设定的正偏差值(如2毫米)，即两者位置差不超过容许的偏差范围；若上辊两侧平衡缸均因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值(如-2毫米)，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC10输出端QL(即B点)以及XZSPWC15输出端QL(即D点)将由‘0’态变为‘1’态。这样，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊两侧平衡缸进行位置上升修正时，该单元中功能块XZSPWC28、XZSPWC32以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#和2#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊两侧侧平衡缸将各自进行上升运动，直到各自实际位置处于换辊位置容许偏差范围内为止；若上辊两侧平衡缸均因阀自锁性能不良而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值(如2毫米)，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC13输出端QU(即C点)以及XZSPWC18输出端QU(即E点)将由‘0’态变为‘1’态。这样，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊两侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC30、XZSPWC34以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#和2#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊两侧侧平衡缸将各自进行下降运动，直到各自实际位置处于换辊位置容许的偏差范围内为止。
3、对于万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元，由万能型钢轧机上辊平衡液压系统结构示意图(如图2所示)可知，轧机上辊两侧平衡液压缸的无杆腔油口共用一根供油管线并且该供油管线由一个三位四通换向阀(即3#阀)控制，基于此，上辊两侧平衡液压缸不能同时进行两个不同方向的移动。为此，在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，即两者相差在2毫米以上，同时上辊操作侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，即两者相差在2毫米以上时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q(即J点)和XZSPWC25输出端Q(即K点)将交替输出时间长度为1秒的‘1’态脉冲，由此使万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC28和XZSPWC34输出端Q交替处于‘1’态，并且‘1’态持续时间为1秒。在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，即两者相差在2毫米以上，而上辊操作侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q(即J点)和XZSPWC25输出端Q(即K点)将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC28输出端Q(即F点)将持续处于‘1’态，上辊传动侧平衡缸进行上升移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC34因输入端I5(即E点)为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊操作侧平衡缸处于静止状态。而在换辊过程中，当上辊操作侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，即两者相差在2毫米以上，而上辊传动侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q(即J点)和XZSPWC25输出端Q(即K点)将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC34输出端Q(即I点)将持续处于‘1’态，上辊操作侧平衡缸进行下降移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC28因输入端I2(即B点)为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊传动侧平衡缸处于静止状态。同理，在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，即两者相差在2毫米以上，同时上辊平衡操作侧液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，即两者相差在2毫米以上时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q(即L点)和XZSPWC27输出端Q(即M点)将交替输出时间长度为1秒的‘1’态脉冲，由此使万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC30和XZSPWC32输出端Q交替处于‘1’态，并且‘1’态持续时间为1秒。在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且差值小于设定的负偏差值，即相差在2毫米以上，而上辊平衡操作侧液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q(即L点)和XZSPWC27输出端Q(即M点)将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC30输出端Q(即G点)将持续处于‘1’态，上辊传动侧平衡缸进行下降移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC32因输入端I4(即D点)为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊操作侧平衡缸处于静止状态。而在换辊过程中，当上辊操作侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，即两者相差在2毫米以上，而上辊传动侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q(即L点)和XZSPWC27输出端Q(即M点)将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC32输出端Q(即H点)将持续处于‘1’态，上辊操作侧平衡缸进行上升移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC30因输入端I5(即C点)为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊传动侧平衡缸处于静止状态。
在进行换辊操作时，万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制程序基于换辊设定位置自动对轧机上辊两侧平衡缸实际位置进行升降连锁控制，直到轧机上辊两侧平衡缸实际位置处于换辊位置容许的偏差范围，减轻了操作工换辊工作量及工作压力、大大延长上辊平衡液压缸的使用寿命、彻底杜绝换辊中上辊轴承座撞击上辊平衡梁的问题。
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非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法，其特征在于，所述的控制方法采用的万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序包括以下三个单元，即：
功能块XZSPWC01～XZSPWC07构成万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元；
功能块XZSPWC08～XZSPWC18以及XZSPWC28～XZSPWC39构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元；
功能块XZSPWC19～XZSPWC27构成万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元；
其中，在万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中，在轧机换辊过程中，当上辊压下丝杆与上辊平衡下降至换辊位置时，上辊两侧平衡缸各升降控制阀将处于中位自锁状态，上辊两侧平衡缸在正常情况下将始终处于换辊位置，而上辊压下丝杆则独自上升至换辊等待位；在上辊压下丝杆处于换辊等待位置、上辊平衡处于正常工作状态并且上辊平衡选择位置控制方式的情况下，若上辊传动侧平衡缸因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC10输出端QL将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊传动侧平衡缸进行位置上升修正时，功能块XZSPWC28以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊传动侧平衡缸将进行上升运动直到上辊传动侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差大于或等于设定的负偏差值；
若上辊传动侧平衡缸因阀自锁性能不良而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC13输出端QU将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊传动侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC30以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊传动侧平衡缸将进行下降运动直到上辊传动侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差小于或等于设定的正偏差值；
若上辊操作侧平衡缸因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC15输出端QL将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊操作侧平衡缸进行位置上升修正时，该单元中功能块XZSPWC32以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡2#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊操作侧平衡缸将进行上升运动直到上辊操作侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差大于或等于设定的负偏差值；
若上辊操作侧平衡缸因阀自锁性能不良而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC18输出端QU将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊操作侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC34以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡2#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊操作侧平衡缸将进行下降运动直到上辊操作侧平衡缸换辊位置设定值与其实际位置值之差小于或等于设定的正偏差值；
若上辊两侧平衡缸均因油缸内泄或阀自锁性能不良而出现下溜并且其换辊设定位置与其实际位置之差小于设定的负偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC10输出端QL以及XZSPWC15输出端QL将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊两侧平衡缸进行位置上升修正时，该单元中功能块XZSPWC28、XZSPWC32以及XZSPWC36输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#和2#换向阀b线圈得电以及3#换向阀a线圈得电信号，由此，轧机上辊两侧平衡缸将各自进行上升运动，直到各自实际位置处于换辊位置容许的偏差范围内为止；
若上辊两侧平衡缸均因阀自锁性能不良而出现误上升并且其换辊设定位置与其实际位置之差大于设定的正偏差值，则该轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC13输出端QU以及XZSPWC18输出端QU将由‘0’态变为‘1’态，在该万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序中上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元发出允许上辊两侧平衡缸进行位置下降修正时，该单元中功能块XZSPWC30、XZSPWC34以及XZSPWC38输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，该单元将输出上辊平衡1#和2#换向阀a线圈得电以及3#换向阀b线圈得电信号，由此，轧机上辊两侧平衡缸将各自进行下降运动，直到各自实际位置处于换辊位置容许的偏差范围内为止。
2.如权利要求1所述万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法，其特征在于，在万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元中，当万能型钢轧机上辊传动侧以及操作侧平衡缸编码器均无故障、轧机液压系统无故障、轧机无紧停以及闭锁信号时，即万能型钢轧机上辊平衡处于正常工作状态时，功能块XZSPWC03输出端Q将为‘1’态，在万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置设定单元中A点为‘1’态并且轧机处于换辊方式的情况下，当万能型钢轧机上辊压下丝杆到达换辊位置时，XZSPWC05输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，功能块XZSPWC06的输出端Y将存储传动侧上辊平衡缸处于换辊位置时的实际位置值SDS.HW，XZSPWC07的输出端Y将存储操作侧上辊平衡缸处于换辊位置时的实际位置值SNS.HW，在轧机换辊状态下，若选择轧机上辊平衡位置控制方式，则万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置控制程序将SDS.HW和SNS.HW分别作为轧机上辊传动侧和操作侧平衡缸换辊设定位置，并对轧机上辊两侧平衡缸实际位置与换辊设定位置的偏差进行自动修正。
3.如权利要求1所述万能型钢轧机上辊平衡缸换辊位置的控制方法，其特征在于，在万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元中，由于上辊两侧平衡液压缸不能同时进行两个不同方向的移动，在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，同时上辊操作侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q和XZSPWC25输出端Q将交替输出时间长度为1秒的‘1’态脉冲，由此使万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC28和XZSPWC34输出端Q交替处于‘1’态，并且‘1’态持续时间为1秒；
在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值，而上辊操作侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q和XZSPWC25输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC28输出端Q将持续处于‘1’态，上辊传动侧平衡缸进行上升移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC34因输入端I5为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊操作侧平衡缸处于静止状态；
在换辊过程中，当上辊操作侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，而上辊传动侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC22输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC24输出端Q和XZSPWC25输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC34输出端Q将持续处于‘1’态，上辊操作侧平衡缸进行下降移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC28因输入端I2为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊传动侧平衡缸处于静止状态；
在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者差值小于设定的负偏差值，同时上辊平衡操作侧液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将由‘0’态变为‘1’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q和XZSPWC27输出端Q将交替输出时间长度为1秒的‘1’态脉冲，由此使万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC30和XZSPWC32输出端Q交替处于‘1’态，并且‘1’态持续时间为1秒；
在换辊过程中，当上辊传动侧平衡液压缸实际位置值小于其换辊位置设定值并且两者的差值小于设定的负偏差值，而上辊平衡操作侧液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q和XZSPWC27输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC30输出端Q将持续处于‘1’态，上辊传动侧平衡缸进行下降移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC32因输入端I4为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊操作侧平衡缸处于静止状态；
在换辊过程中，当上辊操作侧平衡液压缸实际位置值大于其换辊位置设定值并且两者差值大于设定的正偏差值时，而上辊传动侧平衡液压缸实际位置值与其换辊位置设定值之差处于容许的偏差范围内时，该万能型钢轧机上辊两侧平衡缸升降联锁控制单元功能块XZSPWC23输出端Q将为‘0’态，由此，该单元中功能块XZSPWC26输出端Q和XZSPWC27输出端Q将均为‘1’态，由此万能型钢轧机上辊两侧平衡缸换辊位置超差控制单元中功能块XZSPWC32输出端Q将持续处于‘1’态，上辊操作侧平衡缸进行上升移动，直到其实际位置处于换辊位置容许偏差范围内，而该单元中功能块XZSPWC30因输入端I5为‘0’其输出端Q也为‘0’态，由此，上辊传动侧平衡缸处于静止状态。
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