一種平整機輥平衡控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平整機輥平衡控制方法，通過修改平整工作輥兩側(cè)壓力給定增益避開液壓系統(tǒng)震蕩，從而避免了液壓系統(tǒng)震蕩造成輥縫偏差；同時在輥系平衡控制中增加死區(qū)控制功能，減少伺服閥輸出的頻繁調(diào)整達到輥系動態(tài)平衡。
【專利說明】一種平整機輥平衡控制方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)平整機平整模式的輥平衡與同步控制技術(shù)，特別涉及一種平整機平衡控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)在使用的平整機自動化程度高，其液壓系統(tǒng)采用伺服控制。我們所使用的平整機液壓伺服系統(tǒng)由高壓液壓泵站、兩個推上伺服液壓缸、兩個MOOG伺服閥、位置傳感器、壓力傳感器、蓄能器組、連接管件等組成。
[0004]其工作原理是平整機下支撐輥由推上缸推上投入，在輥面接觸板卷前，采用恒位置控制，保證上行時兩端水平同步。當工作輥與板面接觸且軋制力為50t時(由壓力傳感器檢測)，平整機推上液壓伺服系統(tǒng)由恒位置控制自動轉(zhuǎn)為恒壓力控制并進行平整作業(yè)。平整機兩推上缸分別由兩個伺服閥控制升降，由平整機上的壓力傳感器及磁尺位移傳感器反饋實際壓力及位置信號，通過PLC控制系統(tǒng)處理后調(diào)節(jié)兩端伺服閥給定值，實現(xiàn)壓力、位置閉環(huán)控制。
[0005]在生產(chǎn)現(xiàn)場，由于液壓系統(tǒng)震蕩經(jīng)常造成輥縫偏差過大而跳車或無法調(diào)平；或者在平整和重卷模式下，推上伺服閥壓力輸出震蕩，軋制過程中板卷產(chǎn)生中間浪及邊浪。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種平整機輥平衡控制方法。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種平整機輥平衡控制方法，平整機的支承輥是通過液壓伺服系統(tǒng)控制，所述的液壓伺服系統(tǒng)包括高壓液壓泵站、兩個推上伺服液壓缸、兩個伺服閥、位置傳感器、壓力傳感器、蓄能器組、連接管件，所述支承輥與液壓缸連接，由液壓缸帶動其傳動，在支承輥上連接有下工作輥，其方法包括如下步驟:
(1)、通過PLC控制系統(tǒng)控制兩個推上伺服液壓缸帶動下支承輥向上推動；
(2)、通過壓力傳感器檢測兩個推上伺服液壓缸的壓力，并通過PLC判斷兩個液壓缸的壓力是否有偏差，如有偏差，則進行步驟(3)，如沒有偏差則跳轉(zhuǎn)至步驟(4);
(3)、通過差異化壓力給定增益賦值來微調(diào)壓力反饋值，使兩側(cè)壓力輸出趨于平衡；
(4)、通過為位置傳感器檢測兩個支承輥的上行時兩端的位置是否同步，如不同步則繼續(xù)步驟(5)，如同步則跳轉(zhuǎn)到步驟(6)；
(5)、PLC控制系統(tǒng)根據(jù)位置傳感器判斷兩端的位置的偏差是否超過給定量的2%，如果超過，通過差異 化壓力給定增益賦值來微調(diào)壓力反饋值，從而調(diào)節(jié)兩側(cè)的位置偏差，如不超過則液壓缸繼續(xù)上行推動支承輥從而帶動下工作輥與上工作輥接觸完成調(diào)平過程。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進，所述的給定量的距離為液壓缸初始位置時下工作輥的上表面與上工作輥的下表面之間的距離。[0009]作為本發(fā)明的一種改進，所述的步驟(3)中調(diào)節(jié)兩側(cè)壓力的方法為響應慢的一側(cè)壓力給定增益不變，響應快的一側(cè)壓力給定增益降低1%?2%。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進，所述的響應快的一側(cè)壓力給定增益降低具體為1.5%。
[0011]有益效果:
本發(fā)明提供的平整機輥平衡控制方法，能夠在平整機調(diào)零調(diào)平時有效地消減液壓系統(tǒng)震蕩導致的輥縫偏差，保證兩側(cè)的同步響應；同時通過設(shè)置死區(qū)控制即當兩側(cè)偏差不超過給定量的一定比例時，平衡控制功能失效，能夠有效地減少伺服閥輸出的頻繁調(diào)整達到輥系動態(tài)平衡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明的平整機的機構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的平整機恒壓力控制原理圖；
圖3為本發(fā)明的傳統(tǒng)平整機輥平衡與同步控制原理圖；
圖4為本發(fā)明的增加死區(qū)控制功能后平整機輥平衡與同步控制原理圖。
【具體實施方式】
[0013]以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進行詳細說明，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0014]如圖1所示為平整機的結(jié)構(gòu)示意圖，包括液壓伺服系統(tǒng)控制，所述的液壓伺服系統(tǒng)包括高壓液壓泵站、兩個推上伺服液壓缸、兩個伺服閥、位置傳感器、壓力傳感器、蓄能器組、連接管件，位置傳感器本實施例中采用的是兩個磁尺。下支承輥與伺服液壓缸連接，由伺服液壓缸帶動其傳動，伺服液壓缸分別連接在下支承輥的工作側(cè)和傳動側(cè)，通過PLC控制系統(tǒng)控制兩個推上伺服液壓缸帶動下支承輥向上推動。在平整作業(yè)之前需要對上下工作輥進行調(diào)零調(diào)平的工作，以保證后續(xù)平整作業(yè)的質(zhì)量。在液壓缸推動支承輥向上運動時，在輥面接觸板卷前，采用恒位置控制，保證上行時兩端水平同步。
[0015]液壓缸推動下支承輥上行時，根據(jù)平整線PLC程序，結(jié)合程序參數(shù)表可以查出工作側(cè)和傳動側(cè)的壓力給定增益，通常情況下，工作側(cè)和傳動側(cè)的壓力給定增益的值相等。壓力給定增益是壓力輸出的理論值與實際值的擬合增益，在長期跟蹤中發(fā)現(xiàn)由于液壓系統(tǒng)的震蕩，工作側(cè)和傳動側(cè)的伺服響應會存在偏差從而影響壓力輸出，導致兩側(cè)輥縫偏差很大跳快開，無法進行平整作業(yè)；或者兩側(cè)輥縫偏差較大雖然未導致跳快開，但無法進行平整生產(chǎn)過程中的調(diào)平作業(yè)。圖2是工作側(cè)和傳動側(cè)的壓力控制原理圖，但通過差異化壓力給定增益賦值(在反饋計算部分)來微調(diào)壓力反饋值，可使兩側(cè)壓力輸出趨于平衡，軋制力的調(diào)整轉(zhuǎn)換為對輥縫的調(diào)整，從而減小直至消除因液壓系統(tǒng)震蕩導致的輥縫偏差。不同的控制系統(tǒng)工作側(cè)和傳動側(cè)的壓力給定增益對應不同的恒定值，實際運行中采取的有效方法是響應慢的一側(cè)壓力給定增益不變，響應快的一側(cè)壓力給定增益降低1%?2%，1.5%可基本消除液壓系統(tǒng)震蕩導致的輥縫偏差。通過上述步驟來完成調(diào)零的過程。
[0016]調(diào)零完成后，液壓缸繼續(xù)推動下支承輥上行，通過位置傳感器，本實施例中是通過采用兩個磁尺進行判斷，下支承輥的上行時兩端的位置是否同步，如不同步，需對其進行調(diào)平處理，來達到平衡的目的。輥平衡與同步控制是平整機液壓伺服系統(tǒng)控制的基本功能，如圖3所示，通常作為恒壓力控制的補償及補充。輥平衡與同步控制主要作用有兩方面:板形控制，當帶鋼出現(xiàn)一定范圍的單邊浪時，可通過輥平衡控制進行矯正；傳動側(cè)和操作側(cè)液壓缸的動態(tài)響應的差異，使兩個液壓缸同步工作。
[0017]輥平衡及同步控制是以傳動側(cè)及操作側(cè)液壓缸的位置差作為控制對象，通過閉環(huán)控制，分別調(diào)節(jié)傳動側(cè)和操作側(cè)液壓缸的位置來實現(xiàn)。但一般的平衡控制程序中未設(shè)定死區(qū)控制(死區(qū)控制-當兩側(cè)偏差不超過給定量的一定比例時，平衡控制功能失效)，導致平衡控制頻繁，增加了控制系統(tǒng)的震蕩。經(jīng)過控制原理分析，增加死區(qū)控制功能并修改程序，結(jié)合軋制力實際抑制效果，通過多次的實驗將死區(qū)控制功能設(shè)定固化為:當兩側(cè)偏差超過給定量的2% (死區(qū)范圍)時，給定量的距離為液壓缸初始位置時下工作輥的上表面與上工作輥的下表面之間的距離，平衡控制功能投用，否則不進行平衡調(diào)整，具體如圖4所示。
[0018]通過上述措施，消減了液壓系統(tǒng)震蕩導致的輥縫偏差，保證了兩側(cè)的同步響應；同時輥平衡控制效果明顯提高，兩側(cè)軋制力穩(wěn)定運行，軋制力波動問題得以抑制，減少了軋制過程中板卷中間浪及邊浪的產(chǎn)生，有效地提高了板卷質(zhì)量。徹底解決了平整機工作輥的不平衡和控制系統(tǒng)的震蕩問題。
[0019]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種平整機輥平衡控制方法，其特征在于:平整機的下支承輥是通過液壓伺服系統(tǒng)控制，所述的液壓伺服系統(tǒng)包括高壓液壓泵站、兩個推上伺服液壓缸、兩個伺服閥、位置傳感器、壓力傳感器、蓄能器組、連接管件，所述支承輥與液壓缸連接，由液壓缸帶動其傳動，在支承輥上連接有下工作輥，其方法包括如下步驟: (1)、通過PLC控制系統(tǒng)控制兩個推上伺服液壓缸帶動下支承輥向上推動； (2)、通過壓力傳感器檢測兩個推上伺服液壓缸的壓力，并通過PLC判斷兩個液壓缸的壓力是否有偏差，如有偏差，則進行步驟(3)，如沒有偏差則跳轉(zhuǎn)至步驟(4); (3)、通過差異化壓力給定增益賦值來微調(diào)壓力反饋值，使兩側(cè)壓力輸出趨于平衡； (4)、通過為位置傳感器檢測下支承輥的上行時兩端的位置是否同步，如不同步則繼續(xù)步驟(5)，如同步則液壓缸繼續(xù)上行推動支承輥從而帶動下工作輥與上工作輥接觸完成調(diào)平過程； (5)、PLC控制系統(tǒng)根據(jù)位置傳感器判斷兩端的位置的偏差是否超過給定量的2%，如果超過，通過差異化壓力給定增益賦值來微調(diào)壓力反饋值，從而調(diào)節(jié)兩側(cè)的位置偏差，如不超過則液壓缸繼續(xù)上行推動支承輥從而帶動下工作輥與上工作輥接觸完成調(diào)平過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平整機輥平衡控制方法，其特征在于:所述的給定量的距離為液壓缸初始位置時下工作輥的上表面與上工作輥的下表面之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平整機輥平衡控制方法，其特征在于:所述的步驟(3)中調(diào)節(jié)兩側(cè)壓力的方法為響應慢的一側(cè)壓力給定增益不變，響應快的一側(cè)壓力給定增益降低1% ?2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種平整機輥平衡控制方法，其特征在于:所述的響應快的一側(cè)壓力給定增益降低具體為1.5%。
【文檔編號】B21B37/62GK103949482SQ201410156719
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】吳潔旻, 華長浩 申請人:南京梅山冶金發(fā)展有限公司, 上海梅山鋼鐵股份有限公司