CN113433824A - 一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，涉及钢铁生产技术领域，包括以下步骤：设置位移检测器、设置起始位置接近开关、设置中间位置接近开关，设置终止位置接近开关、采集横移推钢机位移值、动态修正偏差、修正两个横移推钢机的相对位置、返回初始位置，重复运行周期；本发明根据u(t)的正负值来作用于两个横移推钢机的给定开度，达到动态修正偏差实现同步的目的，且通过判断Δ1和Δ2的大小关系，调整两个横移推钢机的给定开度，保证两个横移推钢机同步运行，综上，能够快速、准确、实时且简单的控制两个横移推钢机同步驱动，防止热送横移推钢机因信号延时系数、油路压力差别等因素的影响，提高加热炉热送率。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其涉及一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法。
背景技术
在钢铁生产中，加热炉热送横移推钢机是连铸坯热送热装工艺中一个重要的生产设备，自投产以来，故障率居高不下，严重影响连铸坯的热送率，设备人员与技术人员对在线设备检修及工艺执行情况进行检查后，发现主要是因为两个横移推钢机是完全独立的设备，在设备推钢运行过程中，因为信号延时系数、油路压力差别、运动机构摩擦系数不同等因素的影响，导致两个横移推钢机在运动过程中容易出现比较大的偏差，造成钢坯出现倾斜；
在正常的热送热装过程中出现热送辊道钢坯倾斜是一件非常棘手的事情，在不进行干预的情况下，这种偏差发展会越来越大，最终导致钢坯无法顺利落到受料槽，甚至造成钢坯在受料槽和提升链之间卡死，扩大事故影响面积；如果及时进行干预则有2种选择，第一种是停机进行检查，调用行车对倾斜的坯料进行摆直，让推钢机设备回到初始位置，再重新执行推钢，这样虽然能一时解决问题，但势必影响热送热装，影响轧制线生产节奏；第二种情况是边生产边调节，主要是对推钢机液压驱动控制参数进行调节，主要是液压油路比例阀的开度参数进行调节，这个方法是最常用的，因为可以边生产边调节，不会导致生产中断，但是调节过程缺乏方向性及量化的指导，往往是不但没有调节好而且还导致坯料倾斜更加严重，以至于被迫停下来进行第一种情况的操作——调用行车对倾斜的坯料进行摆直，让推钢机设备回到初始位置，再重新执行推钢，因此，本发明提出一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，该基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法能够快速、准确、实时且简单的控制两个横移推钢机同步驱动，防止热送横移推钢机因信号延时系数、油路压力差别、运动机构摩擦系数不同等因素的影响，导致坯料出现倾斜甚至卡死的现象，能有效提高加热炉热送率，大幅降低能耗，缩短生产周期。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，包括以下步骤：
步骤一：利用位移传感器和AD转换模块组成位移检测器，分别检测两个横移推钢机的运动行程；
步骤二：设置一个起始位置接近开关，通过该起始位置接近开关和位移检测器获取两个横移推钢机在初始位置时的偏移位移值d0_1和d0_2；
步骤三：设置一个中间位置接近开关，通过该中间位置接近开关和位移检测器获取两个横移推钢机在该位置时的偏移位移值dm_1和dm_2；
步骤四：设置一个终止位置接近开关，检测推钢机运行的终止位置；
步骤五：利用位移检测器实时采集两个横移推钢机在推钢过程中的位移值d_1(t)和d_2(t)；
步骤六：在控制终端的时钟中断程序里，对两个横移推钢机的位移测量值d_1(t)和d_2(t)进行偏差运算得出偏差量e(t)，设定阈值α，当偏差量e(t)的绝对值大于α时，将偏差量e(t)输入OFDM偏差补偿算法中运算，引入补偿因子kc得出偏差补偿修正量u(t)，根据u(t)的正负值来作用于两个横移推钢机的给定开度，动态修正偏差；
步骤七：当横移推钢机运行到中间接近开关位置时触发接近开关信号，关闭时钟中断程序，并将此时采集的两个位移值dm_1(t)和dm_2(t)分别与初始位置时的偏移位移值d0_1和d0_2进行求差运算得出Δ1和Δ2，判断Δ1和Δ2的大小关系，调整两个横移推钢机的给定开度，修正两个横移推钢机的相对位置；
步骤八：当横移推钢机运行到终止位置接近开关位置时触发接近开关信号，关闭时钟中断程序，并控制两个横移推钢机反向运行，返回初始位置；
步骤九：当横移推钢机运行到初始位置接近开关位置时触发接近开关信号，重新恢复时钟中断程序，等待推钢机下一个运行周期。
进一步改进在于：所述步骤六中，偏差量e(t)的计算公式为：
e(t)＝d_1(t)-d_2(t)。
进一步改进在于：所述步骤六中，当u(t)为正值，将修正量u(t)作用于横移推钢机1的给定开度，以降低其运行速度；当u(t)为负值，将修正量u(t)作用于横移推钢机2的给定开度，以降低其运行速度。
进一步改进在于：所述步骤六中，该过程一直维持到两个横移推钢机的位移偏差量e(t)的绝对值小于α/2时结束，达到动态修正偏差实现同步的目的。
进一步改进在于：所述步骤七中，Δ1和Δ2的具体计算公式为：
Δ1＝(dm_1(t)-d0_1)；
Δ2＝(dm_2(t)-d0_2)。
进一步改进在于：所述步骤七中，当Δ1大于Δ2，则将横移推钢机1的给定开度设置为0，保持横移推钢机2的给定开度不变，直到Δ1等于Δ2时，再恢复横移推钢机1的给定开度，同时恢复时钟中断程序。
进一步改进在于：所述步骤七中，该过程在整个推钢周期中只执行一次，目的是强制修正两个横移推钢机的相对位置，将偏差值复归为“零”，进一步保证两个横移推钢机同步运行。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过对两个横移推钢机的位移测量值d_1(t)和d_2(t)进行偏差运算得出偏差量e(t)，并设定阈值α，引入补偿因子kc得出偏差补偿修正量u(t)，根据u(t)的正负值来作用于两个横移推钢机的给定开度，达到动态修正偏差实现同步的目的，且通过两个位移值dm_1(t)、dm_2(t)与初始位置时的偏移位移值d0_1、d0_2进行求差运算得出Δ1和Δ2，判断Δ1和Δ2的大小关系，调整两个横移推钢机的给定开度，保证两个横移推钢机同步运行，该方法能够快速、准确、实时且简单的控制两个横移推钢机同步驱动，防止热送横移推钢机因信号延时系数、油路压力差别、运动机构摩擦系数不同等因素的影响，导致坯料出现倾斜甚至卡死的现象，能有效提高加热炉热送率，大幅降低能耗，缩短生产周期。
2、本发明可以实现两套独立的横移推钢机同步运行，可大大提高设备运行的自动化程度和工作效率，保证系统满足公司提高热送率的要求，实现降本增效的目标，同时，因为横移推钢机的可运动行程有限，并且驱动速度不宜过快，所以本发明降低位移量偏大的横移推钢机的运行速度，直到两个横移推钢机保持在一个合适的偏差范围内，从而实现同步，这样就避免了速度太快损坏设备的问题。
附图说明
图1为本发明的动态修正算法原理框图；
图2为本发明的动态修改程序流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2所示，本实施例提出了一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，包括以下步骤：
步骤一：利用位移传感器和AD转换模块组成位移检测器，分别检测两个横移推钢机的运动行程；
步骤二：设置一个起始位置接近开关，通过该起始位置接近开关和位移检测器获取两个横移推钢机在初始位置时的偏移位移值d0_1和d0_2；
步骤三：设置一个中间位置接近开关，通过该中间位置接近开关和位移检测器获取两个横移推钢机在该位置时的偏移位移值dm_1和dm_2；
步骤四：设置一个终止位置接近开关，检测推钢机运行的终止位置；
步骤五：利用位移检测器实时采集两个横移推钢机在推钢过程中的位移值d_1(t)和d_2(t)；
步骤六：在控制终端的时钟中断程序里，对两个横移推钢机的位移测量值d_1(t)和d_2(t)进行偏差运算得出偏差量e(t)，偏差量e(t)的计算公式为：
e(t)＝d_1(t)-d_2(t)；
设定阈值α，当偏差量e(t)的绝对值大于α时，将偏差量e(t)输入OFDM偏差补偿算法中运算，引入补偿因子kc得出偏差补偿修正量u(t)，根据u(t)的正负值来作用于两个横移推钢机的给定开度，当u(t)为正值，将修正量u(t)作用于横移推钢机1的给定开度，以降低其运行速度；当u(t)为负值，将修正量u(t)作用于横移推钢机2的给定开度，以降低其运行速度，该过程一直维持到两个横移推钢机的位移偏差量e(t)的绝对值小于α/2时结束，达到动态修正偏差实现同步的目的；
步骤七：当横移推钢机运行到中间接近开关位置时触发接近开关信号，关闭时钟中断程序，并将此时采集的两个位移值dm_1(t)和dm_2(t)分别与初始位置时的偏移位移值d0_1和d0_2进行求差运算得出Δ1和Δ2，Δ1和Δ2的具体计算公式为：
Δ1＝(dm_1(t)-d0_1)；
Δ2＝(dm_2(t)-d0_2)；
判断Δ1和Δ2的大小关系，调整两个横移推钢机的给定开度，当Δ1大于Δ2，则将横移推钢机1的给定开度设置为0，保持横移推钢机2的给定开度不变，直到Δ1等于Δ2时，再恢复横移推钢机1的给定开度，同时恢复时钟中断程序，该过程在整个推钢周期中只执行一次，目的是强制修正两个横移推钢机的相对位置，将偏差值复归为“零”，进一步保证两个横移推钢机同步运行；
步骤八：当横移推钢机运行到终止位置接近开关位置时触发接近开关信号，关闭时钟中断程序，并控制两个横移推钢机反向运行，返回初始位置；
步骤九：当横移推钢机运行到初始位置接近开关位置时触发接近开关信号，重新恢复时钟中断程序，等待推钢机下一个运行周期。
该基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法通过对两个横移推钢机的位移测量值d_1(t)和d_2(t)进行偏差运算得出偏差量e(t)，并设定阈值α，引入补偿因子kc得出偏差补偿修正量u(t)，根据u(t)的正负值来作用于两个横移推钢机的给定开度，达到动态修正偏差实现同步的目的，且通过两个位移值dm_1(t)、dm_2(t)与初始位置时的偏移位移值d0_1、d0_2进行求差运算得出Δ1和Δ2，判断Δ1和Δ2的大小关系，调整两个横移推钢机的给定开度，保证两个横移推钢机同步运行，该方法能够快速、准确、实时且简单的控制两个横移推钢机同步驱动，防止热送横移推钢机因信号延时系数、油路压力差别、运动机构摩擦系数不同等因素的影响，导致坯料出现倾斜甚至卡死的现象，能有效提高加热炉热送率，大幅降低能耗，缩短生产周期，同时，该控制方法可以实现两套独立的横移推钢机同步运行，可大大提高设备运行的自动化程度和工作效率，保证系统满足公司提高热送率的要求，实现降本增效的目标，因为横移推钢机的可运动行程有限，并且驱动速度不宜过快，所以该控制方法降低位移量偏大的横移推钢机的运行速度，直到两个横移推钢机保持在一个合适的偏差范围内，从而实现同步，这样就避免了速度太快损坏设备的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：利用位移传感器和AD转换模块组成位移检测器，分别检测两个横移推钢机的运动行程；
步骤二：设置一个起始位置接近开关，通过该起始位置接近开关和位移检测器获取两个横移推钢机在初始位置时的偏移位移值d0_1和d0_2；
步骤三：设置一个中间位置接近开关，通过该中间位置接近开关和位移检测器获取两个横移推钢机在该位置时的偏移位移值dm_1和dm_2；
步骤四：设置一个终止位置接近开关，检测推钢机运行的终止位置；
步骤五：利用位移检测器实时采集两个横移推钢机在推钢过程中的位移值d_1(t)和d_2(t)；
步骤六：在控制终端的时钟中断程序里，对两个横移推钢机的位移测量值d_1(t)和d_2(t)进行偏差运算得出偏差量e(t)，设定阈值α，当偏差量e(t)的绝对值大于α时，将偏差量e(t)输入OFDM偏差补偿算法中运算，引入补偿因子kc得出偏差补偿修正量u(t)，根据u(t)的正负值来作用于两个横移推钢机的给定开度，动态修正偏差；
步骤七：当横移推钢机运行到中间接近开关位置时触发接近开关信号，关闭时钟中断程序，并将此时采集的两个位移值dm_1(t)和dm_2(t)分别与初始位置时的偏移位移值d0_1和d0_2进行求差运算得出Δ1和Δ2，判断Δ1和Δ2的大小关系，调整两个横移推钢机的给定开度，修正两个横移推钢机的相对位置；
步骤八：当横移推钢机运行到终止位置接近开关位置时触发接近开关信号，关闭时钟中断程序，并控制两个横移推钢机反向运行，返回初始位置；
步骤九：当横移推钢机运行到初始位置接近开关位置时触发接近开关信号，重新恢复时钟中断程序，等待推钢机下一个运行周期。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，其特征在于：所述步骤六中，偏差量e(t)的计算公式为：
e(t)＝d_1(t)-d_2(t)。
3.根据权利要求2所述的一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，其特征在于：所述步骤六中，当u(t)为正值，将修正量u(t)作用于横移推钢机1的给定开度，以降低其运行速度；当u(t)为负值，将修正量u(t)作用于横移推钢机2的给定开度，以降低其运行速度。
4.根据权利要求3所述的一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，其特征在于：所述步骤六中，该过程一直维持到两个横移推钢机的位移偏差量e(t)的绝对值小于α/2时结束，达到动态修正偏差实现同步的目的。
5.根据权利要求1所述的一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，其特征在于：所述步骤七中，Δ1和Δ2的具体计算公式为：
Δ1＝(dm_1(t)-d0_1)；
Δ2＝(dm_2(t)-d0_2)。
6.根据权利要求5所述的一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，其特征在于：所述步骤七中，当Δ1大于Δ2，则将横移推钢机1的给定开度设置为0，保持横移推钢机2的给定开度不变，直到Δ1等于Δ2时，再恢复横移推钢机1的给定开度，同时恢复时钟中断程序。
7.根据权利要求6所述的一种基于动态修正的加热炉热送横移推钢机的控制方法，其特征在于：所述步骤七中，该过程在整个推钢周期中只执行一次，目的是强制修正两个横移推钢机的相对位置，将偏差值复归为“零”，进一步保证两个横移推钢机同步运行。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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