CN112108706A - 滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滚切式双边剪剪切控制技术领域，具体涉及一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法和装置。该方法包括：获取钢板厚度；计算所述夹送辊的设定压力；根据所述设定压力，获取第一开度；将液压阀组的开度调整至所述第一开度；获取当前所述夹送辊的实际压力；判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第一阈值；若是，则进行PID计算，获取第二开度；将液压阀组的开度调整至所述第一开度与所述第二开度之和，并重新获取实际压力。本发明将夹送辊的控制分为粗调和细调两个部分，避免了夹送辊压力在调整时出现超调和震荡的情况，从而实现了对夹送辊的压力的平稳精确的控制。

Description

滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法和装置
技术领域
本发明涉及滚切式双边剪剪切控制技术领域，具体涉及一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法和装置。
背景技术
双边剪剪切完的钢板理论上是两条平行线，为了防止钢板在剪切过程中出现跑偏，剪切时需要使用夹送辊对钢板保持一定的力。双边剪通常配备有8个夹送辊，分别为4个入口夹送辊和4个出口夹送辊。
夹送辊的压力会随着钢板厚度自动进行调整，一般情况下钢板越薄压力越小、钢板越厚压力越大。如果两侧夹送辊压力不一致或压力偶尔波动，就会导致夹送辊与钢板表面压力不同，从而使摩擦力不同，导致夹送辊送板时产生跑偏现象。而双边剪传统的PID控制方法，调节时初始压力过大，系统容易出现超调，使钢板表面产生压痕；调节过程用时长，易产生震荡，两侧夹送辊压下过程中有时会出现不同步现象，从而造成钢板跑偏。影响钢板成品质量和成材率。
因此，如何平稳、精确地控制夹送辊的压力，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法和装置，以平稳、精确地控制夹送辊的压力。
本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法，所述方法包括：
步骤11，获取夹送辊进行夹送作业的钢板的钢板厚度；
步骤12，根据钢板厚度，计算所述夹送辊的设定压力；
步骤13，根据所述设定压力，利用设定压力和所述夹送辊的液压阀组的开度对应关系，获取第一开度；
步骤14，将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度；
步骤15，获取当前所述夹送辊的实际压力；
步骤16，判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第一阈值；
步骤17，若是，则对所述设定压力与所述实际压力的差值进行PID计算，获取第二开度；
步骤18，将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度与所述第二开度之和，并返回步骤15。
在一种可能的实施例中，所述步骤16之前，所述方法还包括：
判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第二阈值；
若大于，则返回步骤11，重新获取所述钢板厚度。
在一种可能的实施例中，所述步骤13之前，所述方法还包括：
判断所述钢板的头部位置到所述夹送辊的水平距离是否小于第三阈值；
若小于，则进行步骤13。
在一种可能的实施例中，所述开度对应关系为：
Y＝-0.0018X2+0.7525X；
其中，Y为所述夹送辊的液压阀组的开度，X为所述设定压力。
第二方面，本发明实施例提供一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制装置，所述装置包括：
钢板厚度获取模块，用于获取夹送辊进行夹送作业的钢板的钢板厚度；
第一计算模块，用于根据钢板厚度，计算所述夹送辊的设定压力；
第一开度获取模块，用于根据所述设定压力，利用设定压力和所述夹送辊的液压阀组的开度对应关系，获取第一开度；
第一控制模块，用于将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度；
实际压力获取模块，用于获取当前所述夹送辊的实际压力；
第一判断模块，用于判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第一阈值；
第二开度获取模块，用于在所述设定压力与所述实际压力的差值大于第一阈值时，对所述设定压力与所述实际压力的差值进行PID计算，获取第二开度；
第二控制模块，用于将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度与所述第二开度之和，并返回所述实际压力获取模块，重新获取所述实际压力。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第二判断模块，用于在所述第一判断模块进行判断操作之前，判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第二阈值；
返回模块，用于在所述设定压力与所述实际压力的差值大于第二阈值时，返回所述钢板厚度获取模块，重新获取所述钢板厚度。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第三判断模块，用于在所述第一开度获取模块处理之前，判断所述钢板的头部位置到所述夹送辊的水平距离是否小于第三阈值；若小于，则进行步骤13。
在一种可能的实施例中，所述开度对应关系为：
Y＝-0.0018X2+0.7525X；
其中，Y为所述夹送辊的液压阀组的开度，X为所述设定压力。
第三方面，本发明实施例提供一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现第一方面中任一所述的滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中任一所述的滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法的步骤。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明首先根据钢板厚度计算出设定压力对应的夹送辊的液压阀组的第一开度，然后利用第一开度对夹送辊压力进行粗调，粗调后若夹送辊的实际压力和设定压力的差值大于一定值，再通过PID计算获取第二开度，最后使用第一开度和第二开度对夹送辊进行细调，减小实际压力和设定压力的差值。本发明将夹送辊的控制分为粗调和细调两个部分，避免夹送辊在调整时出现压力超调和震荡的情况，从而实现了对夹送辊的压力的平稳精确的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制装置的结构示意图。
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、完整的描述，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，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法的流程图，包括步骤11至步骤18。
步骤11，获取夹送辊进行夹送作业的钢板的钢板厚度。
具体来讲，可以通过超声波厚度检测仪或者电阻抗厚度检测仪来获取钢板厚度。
步骤12，根据钢板厚度，计算所述夹送辊的设定压力。
具体来讲，钢板厚度越大，夹送辊的压力就要越大，钢板厚度和设定压力之间为正相关的关系，利用这种关系即可计算出夹送辊的设定压力。
步骤13，根据所述设定压力，利用设定压力和所述夹送辊的液压阀组的开度对应关系，获取第一开度。
具体来讲，设定压力和夹送辊的液压阀组的开度对应关系可以通过设置监测点并通过曲线拟合来获得。可以将夹送辊的液压阀组的开度以10％开始，并以5％作为间隔，分别记录不同开度下夹送辊的输出压力，然后对这些离散的开度与压力数据进行曲线拟合，最终获取设定压力和夹送辊的液压阀组的开度对应关系。
步骤14，将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度。
具体来讲，夹送辊的输出压力是由液压机构所提供的，而液压机构则是由液压阀组来进行控制的，液压阀组的开度越大，夹送辊输出的压力就越大。
具体来讲，本步骤是利用第一开度对夹送辊输出的压力进行粗调，避免全部采用PID控制导致出现压力超调和震荡的情况。
步骤15，获取当前所述夹送辊的实际压力。
具体来讲，可以通过压力传感器来获知夹送辊实际输出的实际压力。
步骤16，判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第一阈值。
具体来讲，设定压力与实际压力的差值为设定压力与实际压力作差后的绝对值。
具体来讲，若粗调后，设定压力与实际压力的差值大于第一阈值，则说明粗调后的夹送辊输出的压力还未到达设定压力，需要进一步进行细调。这里，第一阈值选用2Bar。
具体来讲，若设定压力与实际压力的差值不大于第一阈值，则说明夹送辊对钢板的压靠完成了设计要求，压靠完成。
步骤17，若是，则对所述设定压力与所述实际压力的差值进行PID计算，获取第二开度。
具体来讲，当设定压力与实际压力的差值较大时，本步骤就利用PID计算，获取第二开度。第二开度的值可以是正值，也可以是负值。具体的PID计算属于本领域常规技术，在此不予以赘述。
步骤18，将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度与所述第二开度之和，并返回步骤15。
具体来讲，在计算出第二开度后，本步骤利用第一开度与第二开度的和来控制夹送辊，使夹送辊输出的压力平稳趋近于设定压力。
在一种可能的实施例中，为了避免细调的调节范围过大，进而出现压力震荡的情况，本发明还对粗调的触发设置了前置条件，具体为：
所述步骤16之前，所述方法还包括步骤21至步骤22。
步骤21，判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第二阈值。
具体的，第二阈值选为7Bar。若设定压力与实际压力的差值大于7Bar，则说明粗调过程未达到目标要求，需要重新对夹送辊进行粗调。
步骤22，若大于，则返回步骤11，重新获取所述钢板厚度。
在一种可能的实施例中，本发明还给出了夹送辊开始粗调的较优时机，具体为：
所述步骤13之前，所述方法还包括步骤31至步骤32。
步骤31，判断所述钢板的头部位置到所述夹送辊的水平距离是否小于第三阈值。
具体来讲，本步骤通过钢板的头部位置到夹送辊的旋转轴的水平距离，来判断何时开始将液压阀组的开度调整为第一开度，避免因为过早开始调整夹送辊的压力而出现生产事故。这里，第三阈值选用-840mm，其中原点位置位于夹送辊的旋转轴的水平投影上。
步骤32，若小于，则进行步骤13。
具体的，若不小于，则不进行步骤13，直至钢板的头部位置到夹送辊的水平距离小于第三阈值。
在一种可能的实施例中，所述开度对应关系为：
Y＝-0.0018X2+0.7525X。
其中，Y为所述夹送辊的液压阀组的开度，X为所述设定压力。
具体来讲，本发明通过大量的数据测试和分析，从而获得了一组最优的开度对应关系，利用该开度对应关系，能够较为准确地计算出设定压力，减少细调的调节频率和调节幅度，提高夹送辊整体调节的平稳性和调整效率。
基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制装置，如图2所示为该装置实施例的结构示意图，所述装置包括：
钢板厚度获取模块41，用于获取夹送辊进行夹送作业的钢板的钢板厚度；
第一计算模块42，用于根据钢板厚度，计算所述夹送辊的设定压力；
第一开度获取模块43，用于根据所述设定压力，利用设定压力和所述夹送辊的液压阀组的开度对应关系，获取第一开度；
第一控制模块44，用于将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度；
实际压力获取模块45，用于获取当前所述夹送辊的实际压力；
第一判断模块46，用于判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第一阈值；
第二开度获取模块47，用于在所述设定压力与所述实际压力的差值大于第一阈值时，对所述设定压力与所述实际压力的差值进行PID计算，获取第二开度；
第二控制模块48，用于将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度与所述第二开度之和，并返回所述实际压力获取模块，重新获取所述实际压力。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第二判断模块，用于在所述第一判断模块46进行判断操作之前，判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第二阈值；
返回模块，用于在所述设定压力与所述实际压力的差值大于第二阈值时，返回所述钢板厚度获取模块，重新获取所述钢板厚度。
在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
第三判断模块，用于在所述第一开度获取模块43处理之前，判断所述钢板的头部位置到所述夹送辊的水平距离是否小于第三阈值；若小于，则进行步骤13。
在一种可能的实施例中，所述开度对应关系为：
Y＝-0.0018X2+0.7525X；
其中，Y为所述夹送辊的液压阀组的开度，X为所述设定压力。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前文任一所述方法的步骤。
基于与前述实施例中同样的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一所述方法的步骤。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例首先根据钢板厚度计算出设定压力对应的夹送辊的液压阀组的第一开度，然后利用第一开度对夹送辊进行粗调，粗调后若夹送辊的实际压力和设定压力的差值过大，再通过PID计算获取第二开度，最后使用第一开度和第二开度对夹送辊进行细调，减小实际压力和设定压力的差值。本发明将夹送辊的控制分为粗调和细调两个部分，避免夹送辊在调整时出现压力超调和震荡的情况，从而实现了对夹送辊的压力的平稳精确的控制。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤11，获取夹送辊进行夹送作业的钢板的钢板厚度；
步骤12，根据钢板厚度，计算所述夹送辊的设定压力；
步骤13，根据所述设定压力，利用设定压力和所述夹送辊的液压阀组的开度对应关系，获取第一开度；
步骤14，将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度；
步骤15，获取当前所述夹送辊的实际压力；
步骤16，判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第一阈值；
步骤17，若是，则对所述设定压力与所述实际压力的差值进行PID计算，获取第二开度；
步骤18，将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度与所述第二开度之和，并返回步骤15。
2.根据权利要求1所述的夹送辊压力控制方法，其特征在于，所述步骤16之前，所述方法还包括：
判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第二阈值；
若大于，则返回步骤11，重新获取所述钢板厚度。
3.根据权利要求1所述的夹送辊压力控制方法，其特征在于，所述步骤13之前，所述方法还包括：
判断所述钢板的头部位置到所述夹送辊的水平距离是否小于第三阈值；
若小于，则进行步骤13。
4.根据权利要求1所述的夹送辊压力控制方法，其特征在于，所述开度对应关系为：
Y＝-0.0018X2+0.7525X；
其中，Y为所述夹送辊的液压阀组的开度，X为所述设定压力。
5.一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制装置，其特征在于，所述装置包括：
钢板厚度获取模块，用于获取夹送辊进行夹送作业的钢板的钢板厚度；
第一计算模块，用于根据钢板厚度，计算所述夹送辊的设定压力；
第一开度获取模块，用于根据所述设定压力，利用设定压力和所述夹送辊的液压阀组的开度对应关系，获取第一开度；
第一控制模块，用于将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度；
实际压力获取模块，用于获取当前所述夹送辊的实际压力；
第一判断模块，用于判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第一阈值；
第二开度获取模块，用于在所述设定压力与所述实际压力的差值大于第一阈值时，对所述设定压力与所述实际压力的差值进行PID计算，获取第二开度；
第二控制模块，用于将所述夹送辊的液压阀组的开度调整至所述第一开度与所述第二开度之和，并返回所述实际压力获取模块，重新获取所述实际压力。
6.根据权利要求5所述的夹送辊压力控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二判断模块，用于在所述第一判断模块进行判断操作之前，判断所述设定压力与所述实际压力的差值是否大于第二阈值；
返回模块，用于在所述设定压力与所述实际压力的差值大于第二阈值时，返回所述钢板厚度获取模块，重新获取所述钢板厚度。
7.根据权利要求5所述的夹送辊压力控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三判断模块，用于在所述第一开度获取模块处理之前，判断所述钢板的头部位置到所述夹送辊的水平距离是否小于第三阈值；若小于，则进行步骤13。
8.根据权利要求5所述的夹送辊压力控制装置，其特征在于，所述开度对应关系为：
Y＝-0.0018X2+0.7525X；
其中，Y为所述夹送辊的液压阀组的开度，X为所述设定压力。
9.一种滚切式双边剪剪切过程中夹送辊压力控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现权利要求1至4任一所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时以实现权利要求1至4任一所述的方法的步骤。
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