CN110788165A - 一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，包括矫直机上辊，驱动矫直机上辊移动的液压缸，为液压缸提供动力的油泵，液压缸与油泵之间连接有比例阀，矫直机上辊还连接有压力监测装置和位移监测装置，比例阀的信号输入端与PLC控制系统的信号输出端连接，压力监测装置和位移监测装置的信号输出端均与PLC控制系统的信号输入端连接，PLC控制系统上还连接有人机界面。PLC控制系统中设有V‑S曲线速度调整程序。人机界面包括维护模式界面、矫直辊缝设定界面、实际辊缝显示界面。本发明通过在PLC控制系统中设置V‑S曲线速度调整程序对矫直机上辊的压下速度进行自动调整，并对该压下距离进行存储，即可实现对矫直机辊缝的快速标定。

Description

一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于机械控制技术领域，涉及一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，还涉及一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法。
背景技术
矫直机是钢铁行业一种常见的带钢加工设备，在热平整机组中通常配置七辊矫直机，可起到带钢直头及改善板型的作用。七辊矫直机广泛采用一种3个矫直辊上辊可单独液压调整的结构，由1个比例阀驱动2个液压缸精确控制矫直辊辊缝，每个液压缸均内置位移传感器用于位置监测，形成辊缝闭环控制。
在实际应用中，矫直机可能因辊缝累积误差或更换新辊需要进行辊缝维护标定，通常情况下标定步骤较多，一次标定需要数十分钟。比如先打开矫直机辊缝，用天车吊入标定专用板(标准厚度和材质)；然后手动依次点动压下每个矫直辊，直到现场操作员肉眼观察3个矫直上辊均可靠压住标定板表面，此时方可按下标定按钮操作，存储当前位置传感器数值用于辊缝计算程序；最后手动打开矫直辊缝至抬起位，标定完成，整个过程比较费时费力。
发明内容
本发明的目的是提供一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，解决了目前热平整机组中矫直机辊缝标定查程序繁琐的问题。
本发明的另一目的是提供一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，解决了目前热平整机组中矫直机辊缝标定查程序繁琐的问题。
本发明所采用的技术方案是，
一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，包括矫直机上辊，驱动矫直机上辊移动的液压缸，为液压缸提供动力的油泵，液压缸与油泵之间连接有比例阀，矫直机上辊还连接有压力监测装置和位移监测装置，比例阀的信号输入端与PLC控制系统的信号输出端连接，压力监测装置和位移监测装置的信号输出端均与PLC控制系统的信号输入端连接，PLC控制系统上还连接有人机界面。
本发明的其他特征还在于，
PLC控制系统中设有V-S曲线速度调整程序。
人机界面包括维护模式界面、矫直辊缝设定界面、实际辊缝显示界面。
本发明的另一技术方案是，一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，采用权利要求3的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，具体包括以下步骤：
步骤1，将矫直机上辊抬起，将辊缝标定板放置在矫直机下辊的上表面；
步骤2，在人机界面上选择维护模式界面，将矫直机调整至维护模式，并输入目标压力值；
步骤3，接通液压缸，使液压缸驱动矫直机上辊开始压下，位移监测装置监测矫直机上辊压下的距离S，压力监测装置监测矫直机上辊的压力值，压力监测装置和位移监测装置将监测结果传输至PLC控制系统；
步骤4，PLC控制系统根据接受到的距离信息和压力信息，生成控制信号，并将控制信号传输至比例阀，调整比例阀的开度，从而调整矫直机上辊的压下速度V，直到矫直机上辊的压力值达到目标压力值，矫直机上辊停止压下；
步骤5，通过PLC控制系统存储矫直机上辊停止后的位移监测装置的实时参数值；
步骤6，将矫直机上辊抬起至初始高度，并关闭维护模式界面，即可完成矫直机辊缝标定过程。
步骤4中，PLC控制系统对矫直机上辊的压下速度V的调整过程如下：
第一步，PLC控制系统通过V-S曲线速度调整程序对接收到的矫直机上辊的压下距离S进行处理，得到矫直机上辊的实时压下速度，并生成控制信号传输至比例阀；
第二步，比例阀根据接受到的控制信号调整开度，改变油泵向液压缸输送的油液流量，调整液压缸的伸出速度，矫直机上辊的压下速度V在液压缸的驱动下与液压缸的伸出速度同步变化；
第三步，压力监测装置将监测到的矫直机上辊的实时压力值传输至PLC控制系统中，矫直机上辊的实时压力值达到设定值后，PLC控制系统向比例阀发出信号，控制比例阀关闭，矫直机上辊停止压下。
矫直机上辊的压下距离S包括高速段S1和低速段S2，矫直机上辊压下前距离轧制线的高度为H1，距离矫直机上辊和矫直机下辊的接触点的高度为H2，辊缝标定板的厚度为H0，S1<(H1-H0)，(H1-H0)<S2<H2。
矫直机上辊的压下速度V包括初始速度V0，高速段速度Vh，低速段速度Vl，V0＝0，Vh为矫直机上辊可达到的最大压下速度，低速段速度Vl的取值范围为0.02mm/s≤Vl≤0.05mm/s，矫直机上辊开始压下后，在PLC控制系统的控制下，压下速度V迅速从初始速度V0增加到最大压下速度Vh，矫直机上辊压下距离S达到S1时，在PLC控制系统的控制下开始减速到低速段速度Vl，继续压下使矫直机上辊和矫直机下辊接触，则矫直机上辊停止。
本发明的有益效果是，本发明提出的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，通过在PLC控制系统中设置V-S曲线速度调整程序对矫直机上辊的压下速度进行自动调整，从而快速确定矫直机上辊的压下距离，并对该压下距离进行存储，即可实现对矫直机辊缝的快速标定。本发明减少了矫直机辊缝维护标定时间，可以更快的投入生产，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统原理图；
图2是本发明一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法矫直机上辊压下行程示意图；
图3是本发明一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统V-S曲线速度调整模块原理图。
图中，1.液压缸，2.比例阀，3.矫直机上辊，4.压力监测装置，5.位移监测装置，6.PLC控制系统，7.人机界面，8.辊缝标定板，9.油泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，如图1所示，包括矫直机上辊3，驱动矫直机上辊3移动的液压缸1，为液压缸1提供动力的油泵9，液压缸1与油泵9之间连接有比例阀2，矫直机上辊还连接有压力监测装置4和位移监测装置5，比例阀2的信号输入端与PLC控制系统6的信号输出端连接，压力监测装置4和位移监测装置5的信号输出端均与PLC控制系统6的信号输入端连接，PLC控制系统6上还连接有人机界面7。
PLC控制系统6中设有V-S曲线速度调整程序。人机界面7包括维护模式界面、矫直辊缝设定界面、实际辊缝显示界面。
本发明还提供了一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，采用一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，具体包括以下步骤：
步骤1，将矫直机上辊3抬起，将辊缝标定板8放置在矫直机下辊的上表面；
步骤2，在人机界面7上选择维护模式界面，将矫直机调整至维护模式，并输入目标压力值；
步骤3，接通液压缸1，使液压缸1驱动矫直机上辊3开始压下，位移监测装置5监测矫直机上辊3压下的距离S，压力监测装置4监测矫直机上辊3的压力值，压力监测装置4和位移监测装置5将监测结果传输至PLC控制系统6；
步骤4，PLC控制系统6根据接受到的距离信息和压力信息，生成控制信号，并将控制信号传输至比例阀2，调整比例阀2的开度，从而调整矫直机上辊3的压下速度V，直到矫直机上辊3的压力值达到目标压力值，矫直机上辊3停止压下；
步骤5，通过PLC控制系统6存储矫直机上辊3停止后的位移监测装置5的实时参数值；
步骤6，将矫直机上辊3抬起至初始高度，并关闭维护模式界面，即可完成矫直机辊缝标定过程。
步骤4中，PLC控制系统6对矫直机上辊3的压下速度V的调整过程如下：
第一步，PLC控制系统6通过V-S曲线速度调整程序对接收到的矫直机上辊3的压下距离S进行处理，得到矫直机上辊3的实时压下速度，并生成控制信号传输至比例阀2；
第二步，比例阀2根据接受到的控制信号调整开度，改变油泵9向液压缸1输送的油液流量，调整液压缸1的伸出速度，矫直机上辊3的压下速度V在液压缸1的驱动下与液压缸1的伸出速度同步变化；
第三步，压力监测装置4将监测到的矫直机上辊3的实时压力值传输至PLC控制系统6中，矫直机上辊3的实时压力值达到设定值后，PLC控制系统6向比例阀2发出信号，控制比例阀2关闭，矫直机上辊3停止压下。
如图2所示，矫直机上辊3的压下距离S包括高速段S1和低速段S2，矫直机上辊3压下前，距离轧制线的高度为H1，距离矫直机上辊3和矫直机下辊的接触点的高度为H2，辊缝标定板8的厚度为H0，S1<(H1-H0)，(H1-H0)<S2<H2。
如图3所示，矫直机上辊3的压下速度V包括初始速度V0，高速段速度Vh，低速段速度Vl，V0＝0，Vh为矫直机上辊3可达到的最大压下速度，低速段速度Vl的取值范围为0.02mm/s≤Vl≤0.05mm/s，矫直机上辊3开始压下后，在PLC控制系统的控制下，压下速度V迅速从初始速度V0增加到最大压下速度Vh，矫直机上辊3压下距离S达到S1时，在PLC控制系统6的控制下开始减速到低速段速度Vl，继续压下使矫直机上辊3和矫直机下辊接触，则矫直机上辊3停止。
本发明的工作原理为，通过设置位移监测装置5和压力监测装置4对矫直机上辊3的压下距离S和实时压力值进行监测，并将监测数据反馈至PLC控制系统6，由PLC控制系统6接收到位移监测装置5传输的信号后，通过V-S曲线速度调整程序计算出矫直机上辊3在对应位置的压下速度V，并将计算结果生成控制信号传输至比例阀2，由比例阀2调整油泵9的油液流入液压缸1的速度，从而实现对矫直机上辊3压下速度的调整，当矫直机上辊3的压力值达到PLC控制系统6中的预设值，矫直机上辊3停止。然后通过PLC控制系统对此时位移监测装置5监测的矫直机上辊3压下的实时距离S进行存储。抬起矫直机上辊3至初始高度，即完成矫直机辊缝标定过程。

Claims (7)

1.一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，其特征在于，包括矫直机上辊(3)，驱动矫直机上辊(3)移动的液压缸(1)，为液压缸(1)提供动力的油泵(9)，所述液压缸(1)与油泵(9)之间连接有比例阀(2)，所述矫直机上辊还连接有压力监测装置(4)和位移监测装置(5)，所述比例阀(2)的信号输入端与PLC控制系统(6)的信号输出端连接，所述压力监测装置(4)和位移监测装置(5)的信号输出端均与PLC控制系统(6)的信号输入端连接，所述PLC控制系统(6)上还连接有人机界面(7)。
2.如权利要求1所述的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统(6)中设有V-S曲线速度调整程序。
3.如权利要求2所述的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，其特征在于，所述人机界面(7)包括维护模式界面、矫直辊缝设定界面、实际辊缝显示界面。
4.一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，其特征在于，采用权利要求3所述的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制系统，具体包括以下步骤：
步骤1，将矫直机上辊(3)抬起，将辊缝标定板(8)放置在矫直机下辊的上表面；
步骤2，在人机界面(7)上选择维护模式界面，将矫直机调整至维护模式，并输入目标压力值；
步骤3，接通液压缸(1)，使液压缸(1)驱动矫直机上辊(3)开始压下，位移监测装置(5)监测矫直机上辊(3)压下的距离S，压力监测装置(4)监测矫直机上辊(3)的压力值，压力监测装置(4)和位移监测装置(5)将监测结果传输至PLC控制系统(6)；
步骤4，PLC控制系统(6)根据接受到的距离信息和压力信息，生成控制信号，并将控制信号传输至比例阀(2)，调整比例阀(2)的开度，从而调整矫直机上辊(3)的压下速度V，直到矫直机上辊(3)的压力值达到目标压力值，矫直机上辊(3)停止压下；
步骤5，通过PLC控制系统(6)存储矫直机上辊(3)停止后的位移监测装置(5)的实时参数值；
步骤6，将矫直机上辊(3)抬起至初始高度，并关闭维护模式界面，即可完成矫直机辊缝标定过程。
5.如权利要求4所述的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，其特征在于，步骤4中，PLC控制系统(6)对矫直机上辊(3)的压下速度V的调整过程如下：
第一步，PLC控制系统(6)通过V-S曲线速度调整程序对接收到的矫直机上辊(3)的压下距离S进行处理，得到矫直机上辊(3)的实时压下速度，并生成控制信号传输至比例阀(2)；
第二步，比例阀(2)根据接受到的控制信号调整开度，改变油泵(9)向液压缸(1)输送的油液流量，调整液压缸(1)的伸出速度，矫直机上辊(3)的压下速度V在液压缸(1)的驱动下与液压缸(1)的伸出速度同步变化；
第三步，压力监测装置(4)将监测到的矫直机上辊(3)的实时压力值传输至PLC控制系统(6)中，矫直机上辊(3)的实时压力值达到设定值后，PLC控制系统(6)向比例阀(2)发出信号，控制比例阀(2)关闭，矫直机上辊(3)停止压下。
6.如权利要求5所述的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，其特征在于，所述矫直机上辊(3)的压下距离S包括高速段S1和低速段S2，矫直机上辊(3)压下前距离轧制线的高度为H1，距离矫直机上辊(3)和矫直机下辊的接触点的高度为H2，辊缝标定板(8)的厚度为H0，所述S1<(H1-H0)，(H1-H0)<S2<H2。
7.如权利要求6所述的一种七辊矫直机辊缝快速标定控制方法，其特征在于，所述矫直机上辊(3)的压下速度V包括初始速度V0，高速段速度Vh，低速段速度Vl，所述V0＝0，Vh为矫直机上辊(3)可达到的最大压下速度，低速段速度Vl的取值范围为0.02mm/s≤Vl≤0.05mm/s，矫直机上辊(3)开始压下后，在PLC控制系统的控制下，压下速度V迅速从初始速度V0增加到最大压下速度Vh，矫直机上辊(3)压下距离S达到S1时，在PLC控制系统(6)的控制下开始减速到低速段速度Vl，继续压下使矫直机上辊(3)的实时压力值达到PLC控制系统(6)中的预设值，则矫直机上辊(3)停止。
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