CN110814045B - 热连轧卷取快速链自动定位控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热连轧卷取快速链自动定位控制方法。该方法包括：测量快速链的每一个快速链子链的实际长度；根据实际长度和每一个快速链子链的标准长度，计算获取快速链子链的平均拉伸长度；根据平均拉伸长度和快速链上安装的位移编码器检测到的快速链单次运行的实际位移值，计算获取快速链的相对位置变化值；根据相对位置变化值和快速链控制系统的位移基准，计算确定快速链的位置偏差；根据位置偏差和快速链控制系统中比例控制器的比例系数，计算确定比例控制器的适应性比例位置基准；基于适应性比例位置基准对快速链控制系统的自动控制程序进行调节。本发明的控制方法在快速链发生机械拉伸时，仍能实现快速链上的定位鞍座的精准定位。

Description

热连轧卷取快速链自动定位控制方法

技术领域

本发明涉及热连轧设备自动控制技术领域，尤其涉及一种热连轧卷取快速链自动定位控制方法。

背景技术

图1为现有技术的一种热连轧工艺中钢卷运输的流程示意图，如附图1所示，在现有的热连轧工艺中，卷取机将轧制完成的带钢整齐地卷成钢卷后，卸卷小车将钢卷从卷取机的卷筒上卸下来并放置到固定鞍座上，运卷小车将固定鞍座上的钢卷运送到快速链旁，并将钢卷放置在快速链的定位鞍座上，以利用定位鞍座对钢卷进行限位，快速链运行带动钢卷前进，从而将钢卷输送到步进梁，以完成钢卷的运输。其中，由于钢卷在快速链上的运输方式采用卧式运卷方式，在利用快速链运输钢卷的过程中，要求钢卷要平稳地放置在快速链的定位鞍座上，才能确保钢卷在快速链运输过程中不会发生滚落。

现有的热连轧工艺设备中，快速链包括若干个快速链子链，每个快速链子链上均设置有一个定位鞍座，定位鞍座的位置随着快速链的运行不断变化，当运卷小车达到快速链时，快速链在快速链控制系统的自动控制程序的控制下暂停运行，此时定位鞍座正好停在正对运卷小车传送钢卷的位置，以保证运卷小车将钢卷平稳地放置在定位鞍座上。

然而，由于快速链需要托举几十吨重的钢卷运行，在运作一段时间后，快速链会发生机械拉伸，导致快速链上的定位鞍座的相对位置发生改变；此时，在原有设定的快速链控制系统的自动控制程序的控制下，定位鞍座与运卷小车传送钢卷的位置将发生偏差，通常当定位鞍座与运卷小车传送钢卷的位置的偏差距离超过30mm时，将导致钢卷的放置位置出现偏差，从而使钢卷在运输过程中出现滚落等事故。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种热连轧卷取快速链自动定位控制方法，能够在快速链发生机械拉伸时，保证钢卷能够平稳地放置在定位鞍座上。

为此，本发明公开了一种热连轧卷取快速链自动定位控制方法，所述控制方法包括：

测量快速链的每一个快速链子链的实际长度；

根据所述实际长度和每一个所述快速链子链的标准长度，计算获取所述快速链子链的平均拉伸长度；

根据所述平均拉伸长度和所述快速链上安装的位移编码器检测到的所述快速链单次运行的实际位移值，计算获取所述快速链的相对位置变化值；

根据所述相对位置变化值和快速链控制系统的位移基准，计算确定所述快速链的位置偏差；

根据所述位置偏差和所述快速链控制系统中比例控制器的比例系数，计算确定所述比例控制器的适应性比例位置基准；

基于所述适应性比例位置基准对所述快速链控制系统的自动控制程序进行调节。

进一步地，在所述热连轧卷取快速链自动定位控制方法中，所述快速链子链的平均拉伸长度利用式1计算；

L_ave＝[(L_act1－L_std1)+(L_act2－L_std2)+……(L_actn－L_stdn)]÷n (1)

其中，L_ave表示快速链子链的平均拉伸长度，L_act1表示第一段快速链子链的实际长度，L_std1表示第一段快速链子链的标准长度，L_act2表示第二段快速链子链的实际长度，L_std2表示第二段快速链子链的标准长度，L_actn表示第n段快速链子链的实际长度，L_stdn表示第n段快速链子链的标准长度，n表示快速链子链的数量。

进一步地，在所述热连轧卷取快速链自动定位控制方法中，所述快速链的相对位置变化值利用式2计算；

△S＝S_act－L_ave (2)

其中，△S表示所述快速链的相对位置变化值，S_act表示所述位移编码器检测到的所述快速链单次运行的实际位移值，L_ave表示所述快速链子链的平均拉伸长度。

进一步地，在所述热连轧卷取快速链自动定位控制方法中，所述快速链的位置偏差利用式3计算；

YE＝S_ref－△S (3)

其中，YE表示所述快速链的位置偏差，S_ref表示所述快速链控制系统的位移基准，△S表示所述快速链的相对位置变化值。

进一步地，在所述热连轧卷取快速链自动定位控制方法中，所述比例控制器的适应性比例位置基准利用式4计算；

Y＝|KP*YE/1000|＝|KP*[S_ref－△S]/1000| (4)

其中，Y表示所述比例控制器的适应性比例位置基准，KP表示所述比例控制器的比例系数，YE表示所述快速链的位置偏差，S_ref表示所述快速链控制系统的位移基准，△S表示所述快速链的相对位置变化值。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的热连轧卷取快速链自动定位控制方法通过测量快速链的每一个快速链子链的长度变化量来确定快速链上定位鞍座的实际相对位置变化量，从而确定快速链控制系统的比例控制器的适用性比例位置基准，以对原有设定的快速链控制系统的自动控制程序进行适应性调整，保证在快速链发生机械拉伸时，仍能实现快速链上的定位鞍座的精准定位，使定位鞍座与钢卷小车的运送位置对准，操作方便，无需重新编程。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的一种热连轧工艺中钢卷运输的流程示意图；

图2为本发明一个实施例的热连轧卷取快速链自动定位控制方法的流程图。

附图标记说明：

1-卷取机，2-卸卷小车，3-固定鞍座，4-运卷小车，5-定位鞍座，6-钢卷，7-快速链，8-步进梁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

如附图1所示，在现有的热连轧工艺中，卷取机1将轧制完成的带钢整齐地卷成钢卷6后，卸卷小车2将钢卷6从卷取机1的卷筒上卸下来并放置到固定鞍座3上，运卷小车4将固定鞍座3上的钢卷6运送到快速链7旁，并将钢卷6放置在快速链7的定位鞍座5，以利用定位鞍座5对钢卷6进行限位，快速链7运行带动钢卷6前进，从而将钢卷6输送到步进梁8，以完成钢卷6的运输。

在热连轧工艺中，快速链7包括若干个快速链子链，每个快速链子链上均设置有一个定位鞍座5，快速链7的运行由快速链控制系统进行控制，快速链7的实际运行位移由安装在快速链7上的位移编码器进行检测，快速链7上的定位鞍座5的在运行过程中的实际位置由固定在快速链7外侧的限位开关进行判断确定；快速链控制系统包括工艺和传动控制器(Technology and Drive Controller，TDC)、比例控制器和传动马达电机；由于快速链7运送钢卷6时，需通过快速链7上安装的定位鞍座5对钢卷6进行限位，而快速链7上的钢卷6由运卷小车4输送，为保证钢卷6能够平稳放置在定位鞍座5上，要求快速链7在快速链控制系统的自动控制程序的控制下暂停时，定位鞍座5能够正好停在正对运卷小车4传送钢卷6的位置。为保证在快速链7暂停时，定位鞍座5能够与钢卷6的运送位置正对，在利用快速链控制系统对快速链7的运行进行控制时，先测量快速链7的每一个快速链子链的标准长度，以确定快速链7上相连的每两个定位鞍座5间的距离，基于标准长度确定快速链控制系统的位移基准，而后根据位移基准和比例控制器的比例系数确定比例控制器的比例位置基准；基于确定的比例控制器的比例位置基准，通过快速链控制系统对快速链7的运行进行控制，以保证在快速链7暂停时，定位鞍座5能够与钢卷6的运送位置正对。其中，快速链控制系统的位移基准对应快速链7的最小运行距离，即快速链7在快速链控制系统的控制下，所能移动的最小距离为一个位移基准。

然而，由于快速链7需要托举几十吨重的钢卷6运行，在运作一段时间后，快速链7会发生机械拉伸，快速链子链的实际长度会发生改变，从而导致快速链7上的定位鞍座5的相对位置发生改变；此时，在原有设定的快速链控制系统的自动控制程序的控制下，定位鞍座5与运卷小车4传送钢卷6的位置将发生偏差，通常当定位鞍座5与运卷小车4传送钢卷6的位置的偏差距离超过30mm时，将导致钢卷6的放置位置出现偏差，从而使钢卷6在运输过程中出现滚落等事故。

为此，如附图2所示，本发明实施例提供了一种热连轧卷取快速链自动定位控制方法，该控制方法通过对快速链控制系统的自动控制程序进行适应性调整，能够保证在快速链7发生机械拉伸时，钢卷6可平稳地放置在定位鞍座5上；该控制方法包括如下步骤：

测量快速链7的每一个快速链子链的实际长度；

根据实际长度和每一个快速链子链的标准长度，计算获取快速链子链的平均拉伸长度；

根据平均拉伸长度和快速链7上安装的位移编码器检测到的快速链7单次运行的实际位移值，计算获取快速链7的相对位置变化值；

根据相对位置变化值和快速链控制系统的位移基准，计算确定快速链7的位置偏差；

根据位置偏差和快速链控制系统中比例控制器的比例系数，计算确定比例控制器的适应性比例位置基准；

基于适应性比例位置基准对快速链控制系统的自动控制程序进行调节。

以下对本发明实施例提供的热连轧卷取快速链自动定位控制方法的步骤及原理进行具体说明。

具体地，本发明实施例提供的热连轧卷取快速链自动定位控制方法先通过实际测量获取快速链子链的平均拉伸长度，由于平均拉伸长度与快速链7长度变化后快速链7上定位鞍座5的实际相对位置变化值相互对应，基于平均拉伸长度、快速链7单次运行的实际位移值和快速链控制系统的位移基准计算得到长度变化后的快速链7的位置偏差，再利用位置偏差和比例控制器的比例系数计算确定比例控制器的适应性比例位置基准，基于适应性比例位置基准对快速链控制系统的自动控制程序进行调节，能够使快速链7在运行作业时不停在原先设定的位置，而是继续走一个位移，从而消除快速链7拉伸部分的长度，保证快速链7停下来准备运卷时，快速链7上的定位鞍座5都能对准运卷小车4的运送位置，确保运卷小车4能够把钢卷6准确放置在定位鞍座5上。

可见，本发明实施例提供的热连轧卷取快速链自动定位控制方法通过测量快速链7的每一个快速链子链的长度变化量来确定快速链7上定位鞍座5的实际相对位置变化量，从而确定快速链控制系统的比例控制器的适用性比例位置基准，以对原有设定的快速链控制系统的自动控制程序进行适应性调整，保证在快速链7发生机械拉伸时，仍能实现快速链7上的定位鞍座5的精准定位，使定位鞍座5与运卷小车4的运送位置对准。

具体地，本发明实施例中，快速链子链的平均拉伸长度利用式1计算；

L_ave＝[(L_act1－L_std1)+(L_act2－L_std2)+……(L_actn－L_stdn)]÷n (1)

其中，L_ave表示快速链子链的平均拉伸长度，L_act1表示第一段快速链子链的实际长度，L_std1表示第一段快速链子链的标准长度，L_act2表示第二段快速链子链的实际长度，L_std2表示第二段快速链子链的标准长度，L_actn表示第n段快速链子链的实际长度，L_stdn表示第n段快速链子链的标准长度，n表示快速链子链的数量。

进一步地，快速链7的相对位置变化值利用式2计算；

△S＝S_act－L_ave (2)

其中，△S表示快速链7的相对位置变化值，S_act表示位移编码器检测到的快速链7单次运行的实际位移值，L_ave表示快速链子链的平均拉伸长度。

进一步地，快速链7的位置偏差利用式3计算；

YE＝S_ref－△S (3)

其中，YE表示快速链7的位置偏差，S_ref表示快速链控制系统的位移基准，△S表示快速链7的相对位置变化值。

进一步地，比例控制器的适应性比例位置基准利用式4计算；

Y＝|KP*YE/1000|＝|KP*[S_ref－△S]/1000| (4)

其中，Y表示比例控制器的适应性比例位置基准，KP表示比例控制器的比例系数，YE表示快速链7的位置偏差，S_ref表示快速链控制系统的位移基准，△S表示快速链7的相对位置变化值。

为使本发明的上述技术方案更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

实例1

假设：快速链7运行一段时间后，快速链7的实际长度发生了一定程度的机械拉伸；同时假设：快速链7包括5个快速链子链，每一个快速链子链上均安装有一个定位鞍座5，每一个快速链子链的标准长度为4900mm，在发生拉伸后，第一个快速链子链的实际长度为4951mm，第二个快速链子链的实际长度为4955mm，第三个快速链子链的实际长度为4950mm，第四个快速链子链的实际长度为4945mm，第五个快速链子链的实际长度为4949mm。

此时，利用式1可以计算得到快速链子链的平均拉伸长度为：

L_ave＝[(L_act1－L_std1)+(L_act2－L_std2)+……(L_actn－L_stdn)]÷n＝[(4951－4900)+(4955－4900)+(4950－4900)+(4945－4900)+(4949－4900)]÷5＝50；

而后，再分别利用式2、式3和式4，计算获取比例控制器的适应性比例位置基准，基于平均拉伸长度为50mm时所对应的适应性比例位置基准对快速链控制系统的自动控制程序进行调节。

即本发明实施例提供的热连轧卷取快速链自动定位控制方法先通过实际测量得到快速链子链的平均拉伸长度为50mm，由于平均拉伸长度与快速链7长度变化后快速链7上定位鞍座5的实际相对位置变化值相互对应，基于平均拉伸长度、快速链7单次运行的实际位移值和快速链控制系统的位移基准计算得到长度变化后的快速链7的位置偏差，再利用位置偏差和比例控制器的比例系数计算确定比例控制器的适应性比例位置基准，基于适应性比例位置基准对快速链控制系统的自动控制程序进行调节，能够使快速链7在运行作业时不停在原先设定的位置，而是继续走一个50mm的位移，从而消除快速链7拉伸部分的长度，保证了快速链7停下来准备运卷时，快速链7上的定位鞍座5都能对准运卷小车4的运送位置，确保运卷小车4能够把钢卷6准确放置在定位鞍座5上。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种热连轧卷取快速链自动定位控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

测量快速链的每一个快速链子链的实际长度；

根据所述实际长度和每一个所述快速链子链的标准长度，计算获取所述快速链子链的平均拉伸长度；

根据所述平均拉伸长度和所述快速链上安装的位移编码器检测到的所述快速链单次运行的实际位移值，计算获取所述快速链的相对位置变化值；

根据所述相对位置变化值和快速链控制系统的位移基准，计算确定所述快速链的位置偏差；

根据所述位置偏差和所述快速链控制系统中比例控制器的比例系数，计算确定所述比例控制器的适应性比例位置基准；

基于所述适应性比例位置基准对所述快速链控制系统的自动控制程序进行调节，

其中，所述比例控制器的适应性比例位置基准利用式4计算：

Y＝|KP*YE/1000|＝|KP*[S_ref－△S]/1000| (4)

其中，Y表示所述比例控制器的适应性比例位置基准，KP表示所述比例控制器的比例系数，YE表示所述快速链的位置偏差，S_ref表示所述快速链控制系统的位移基准，△S表示所述快速链的相对位置变化值。

2.根据权利要求1所述的热连轧卷取快速链自动定位控制方法，其特征在于，所述快速链子链的平均拉伸长度利用式1计算；

L_ave＝[(L_act1－L_std1)+(L_act2－L_std2)+……(L_actn－L_stdn)]÷n (1)

其中，L_ave表示快速链子链的平均拉伸长度，L_act1表示第一段快速链子链的实际长度，L_std1表示第一段快速链子链的标准长度，L_act2表示第二段快速链子链的实际长度，L_std2表示第二段快速链子链的标准长度，L_actn表示第n段快速链子链的实际长度，L_stdn表示第n段快速链子链的标准长度，n表示快速链子链的数量。

3.根据权利要求2所述的热连轧卷取快速链自动定位控制方法，其特征在于，所述快速链的相对位置变化值利用式2计算；

△S＝S_act－L_ave (2)

其中，△S表示所述快速链的相对位置变化值，S_act表示所述位移编码器检测到的所述快速链单次运行的实际位移值，L_ave表示所述快速链子链的平均拉伸长度。

4.根据权利要求3所述的热连轧卷取快速链自动定位控制方法，其特征在于，所述快速链的位置偏差利用式3计算；

YE＝S_ref－△S (3)

其中，YE表示所述快速链的位置偏差，S_ref表示所述快速链控制系统的位移基准，△S表示所述快速链的相对位置变化值。

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