TWI571329B

TWI571329B - 軋延追蹤方法

Info

Publication number: TWI571329B
Application number: TW105106292A
Authority: TW
Inventors: 黃啓青
Original assignee: 中國鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2017-02-21
Also published as: TW201731601A

Description

軋延追蹤方法

本發明涉及金屬軋延領域，特別是關於一種軋延追蹤方法，可在金屬軋延過程中對軋延物件進行追蹤。

軋延機是一種透過馬達旋轉帶動軋輥輾壓鋼材等金屬，使鋼材按要求產生塑性變形的設備。為了追蹤鋼材在軋延過程中的實際位置，以掌握軋延作業時鋼材的狀態，利用軋延機的馬達轉動所衍生的脈波來追蹤鋼材的所在，是軋延業者常用的方式。

雖然現有的軋延作業仰賴與主馬達相連的脈波產生器所產生之訊號，可確實掌握軋延作業時鋼材的狀態跟位置，但實體的脈波產生器容易受到硬體老化及運作環境的影響而產生諸多異況，其中因素包括：(a)脈波產生器之訊號不容異常；(b)其接線路徑甚長，端接點甚多，其中任何接觸不良都會導致軋延作業停擺；(c)當訊號耦合不良，必須加裝硬體隔離；(d)既有的脈波計數器存在若干缺陷，增加軟體設計的複雜性等。

因此，軋延作業的電控系統維護有其難度及不穩定性，且面對異況處理必須顧慮太多層面，耗費大量人力與時間。

故，有必要提供一種軋延追蹤方法，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種軋延追蹤方法，以估算模擬脈波數值的方式取代實體脈波產生器，進而能夠避免傳統軋延系統仰賴脈波產生器所產生的各種缺失。

為達上述之目的，本發明提供一種軋延追蹤方法，係於一軋延作業中重複執行，該軋延追蹤方法包括下列步驟：(a)於一預定之取樣時間內，根據一進行軋延作業之馬達的轉速，估算出一對應該取樣時間之模擬脈波數值；(b)將模擬脈波數值的整數部分儲存於一模擬之主計數單元，小數部分儲存於一模擬之子計數單元；(c)判斷該子計數單元儲存的小數部分的累加數值是否達到一預設整數值，若是，則將該累加數值的整數部分計入該主計數單元所儲存的模擬脈波數值，同時保留該累加數值的小數部分繼續累加；(d)根據該主計數單元累計的模擬脈波數值判斷軋延作業是否已達到一額定長度，若是則進行軋延資料之蒐集，反之則重新執行步驟(b)。

在本發明之一實施例中，該預設整數值為3~6。

在本發明之一實施例中，該預設整數值為4。

在本發明之一實施例中，該取樣時間為2毫秒。

由上述說明可知，本發明主要是根據進行軋延作業中之馬達的轉速及取樣時間估算出模擬脈波數，藉此推斷已軋物件之長度，並且利用子計數單元累計模擬脈波數值的小數部分，以降低馬達在低轉速時造成的誤差率，從而能夠以估算模擬脈波數值的方式取代實體脈波產生器，進而能夠避免傳統軋延系統仰賴脈波產生器所產生的各種缺失。

a、b、c、d‧‧‧步驟

第1圖係本發明一較佳實施例之軋延追蹤方法之步驟流程圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

本發明的軋延追蹤方法主要是用於對軋延作業中的軋延物件進行追蹤，以掌握軋延物件的當前狀態、位置、軋延進度等，確保整個軋延作業的正確性。具體而言，執行該方法的電控系統主要是以進行軋延作業之馬達的轉速作為依據，在特定時間段中估測出馬達旋轉的圈數，進而推導出對應的脈波數，接著再根據脈波數推估出物件在軋延設備中的軋延位置，藉此掌握軋延作業時物件的狀態、位置是否符合預期。

具體的實施方式請參考第1圖所示，第1圖係本發明一較佳實施例之軋延追蹤方法之步驟流程圖。本發明之軋延追蹤方法主要包括下列步驟：步驟(a)：於一預定之取樣時間內，根據一進行軋延作業之馬達的轉速，估算出一對應該取樣時間之模擬脈波數值，其中該預定之取樣時間可根據待軋延的物件長度進行設定。舉例而言，可將待軋延的物件長度分成32等分，依照該馬達所帶動的軋輥旋轉一圈的周長，推斷每一等分對應的脈波數，以開始軋延作為取樣時間的起始點。該取樣時間較佳是2毫秒。假設馬達本身設定為每轉一圈會產生1080個脈波，則模擬脈波數值可通過下式計算出：脈波數=馬達轉速(rpm)* 1080(脈波數/每圈)* 60(秒/分)* 2(毫秒)/1000(毫秒/秒)。

步驟(b)：將模擬脈波數值的整數部分儲存於一模擬之主計數單元，小數部分儲存於一模擬之子計數單元。由於根據上式計算出的模擬脈波數值可能含有小數部分，主計數單元無法連同小數部分進行累加，若忽略不計，將會導致後續累積的誤差率劇增。例如馬達可能會處於低轉速，甚至是處於轉動方向的改變，其對應的脈波數甚小，若予以忽略，將會造成模擬脈波數值與實際的脈波數差異越來越大。本方法於本步驟中設計將小數部分另外儲存於子計數單元，在每一次取樣時間都進行累加，以確保模擬脈波數值與實際的脈波數能夠保持接近。

步驟(c)：判斷該子計數單元儲存的小數部分的累加數值是否達到一預設整數值，若是，則將該累加數值的整數部分計入該主計數單元所儲存的模擬脈波數值，同時保留該累加數值的小數部分繼續累加。換言之，本步驟即是設計當小數部分累積至該預設整數值後，將該整數值加至該主計數單元以與其所儲存的模擬脈波數值的整數部分一併累計，以補償先前取樣的誤差；相對地，在該子計數單元中，除去該整數值後剩餘的小數部分則繼續累積。在一較佳的實施例中，該預設整數值可以為3~6之間，較佳為4。

步驟(d)：根據該主計數單元累計的模擬脈波數值判斷軋延作業是否已達到一額定長度，若是則進行軋延資料之蒐集，反之則重新執行步驟(b)。即判斷該主計數單元累計的模擬脈波數值是否到達步驟(a)中32等分中的每一等分應該對應的脈波數，若是則表示物件軋延已到達額定長度。此時，系統可進行軋延資料之蒐集，而完成一次取樣，否則回到步驟(b)進行另一次2ms模擬脈波之累計。

完成軋延作業第一次的取樣後，再重複上述步驟(a)~(d)，總共進行32次的取樣為止。

綜上所述，本發明主要是根據進行軋延作業中之馬達的轉速及取樣時間估算出模擬脈波數，藉此推斷軋延資料蒐集的時機，並且利用子計數單元累計模擬脈波數值的小數部分，以降低馬達在低轉速時造成的誤差率，從而能夠以估算模擬脈波數值的方式取代實體脈波產生器，進而能夠避免傳統軋延系統仰賴脈波產生器所產生的各種缺失。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

a、b、c、d‧‧‧步驟

Claims

一種軋延追蹤方法，用以在金屬軋延過程中對軋延物件進行追蹤，係於一軋延作業中重複執行，該軋延追蹤方法包括以下步驟：(a)於一預定之取樣時間內，根據一進行軋延作業之馬達的轉速，估算出一對應該取樣時間之模擬脈波數值；(b)將模擬脈波數值的整數部分儲存於一模擬之主計數單元，小數部分儲存於一模擬之子計數單元；(c)判斷該子計數單元儲存的小數部分的累加數值是否達到一預設整數值，若是，則將該累加數值的整數部分計入該主計數單元所儲存的模擬脈波數值，同時保留該累加數值的小數部分繼續累加；(d)根據該主計數單元累計的模擬脈波數值判斷軋延作業是否已達到一額定長度，若是則進行軋延資料之蒐集，反之則重新執行步驟(b)。
如申請專利範圍第1項所述之軋延追蹤方法，其中該預設整數值為3~6。
如申請專利範圍第2項所述之軋延追蹤方法，其中該預設整數值為4。
如申請專利範圍第1項所述之軋延追蹤方法，其中該取樣時間為2毫秒。