技術簡介：
本發明針對冷軋帶鋼反向運行時糾偏控制缺失導致設備損傷和帶鋼破損的問題，提出一種雙向糾偏控制系統。通過正向反向選擇器與反向器配合，結合比例積分調節器和伺服系統，實現正反向糾偏角度的精準計算與閉環調節，確保帶鋼在雙向運行中均能穩定在中心線位置。系統采用電感/光電檢測與線性編碼器，通過數學模型動態調整油缸位置，提升糾偏精度與適應性。
關鍵詞：冷軋帶鋼糾偏系統,雙向糾偏控制,閉環調節系統
專利名稱：冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種冷軋帶鋼糾偏控制系統，尤其是一種具有雙向糾偏功能的冷軋帶鋼糾偏控制系統。
背景技術：
在冷軋帶鋼生產中，由于熱軋原料鐮刀彎缺陷以及帶鋼通過輥磨損等原因，帶鋼容易出現跑偏現象，所以在冷軋帶鋼處理線中， 一般均設有糾偏控制系統來對帶鋼進行糾正，使其在機組中心線上。
目前相關糾偏控制系統的研究集中在帶鋼正向運行的糾偏分析，并提出糾偏方法，而對帶鋼反向運行的糾偏并沒有涉及。而在實際生產過程中，由于設備故障停機或調整工藝需要，有時帶鋼需要反向運行，重新進行一次工藝過程，使其表面達到相應的標準。例如酸洗工藝段，起車倒料30米，消除酸洗停車斑。但是由于倒料過程中沒有糾偏控制，極易造成附近機械設備損壞及帶鋼邊部破損。
發明內容本發明的目的在于解決上述技術問題，提供一種具有雙向糾偏功能的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統。
本發明的目的通過以下技術方案來實現
一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統，由帶鋼跑偏量檢測裝置、應糾偏角度計算器A、
反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測裝置、實際糾偏角度計算器B、比例積分調節器、伺服閥及油缸形成連續閉環系統；通過帶鋼跑偏量檢測裝置測得帶鋼的跑偏量，并將該數值變為電信號輸入應糾偏角度計算器A中，算出應糾偏的角度；同時通過油缸位置檢測裝置測得油缸的位置，通過實際糾偏角度計算器計算出實際糾偏的角度，應糾偏的角度與實際糾偏的角度的差值通過比例積分調節器和伺服系統中的伺服閥根據信號大小來驅動油缸，使傳動裝置做相應的移動，從而帶鋼可準確的行進在預先調整好的位置上，即生產線的中心位置。
當帶鋼正向運行時，正向反向選擇器選擇為正向，應糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中。當帶鋼反向運行時，正向反向選擇器選擇為反向，應糾偏的角度經過反向器輸入到正向反向選擇器中。
所述帶鋼跑偏量檢測裝置為電感式檢測裝置或光電式檢測裝置。
所述油缸位置檢測裝置為線性編碼器檢測裝置。
計算公式如下
應糾偏角度sin^l=Wl/Ll;實際糾偏角度tan^2=P/L2;
選定旋角^3:當帶鋼運行方向是正向時，a3=oc1;當帶鋼運行方向是反向時，
oc3=—oci;
偏差R: R=^3-^2;
控制器輸出Y: Yn = Yn-1 + Kp{(l+Ta/Tn)*Rn - Rn-1};
其中，Wl為帶鋼偏移量、LI為帶鋼懸空長度、L2為糾偏棍長度、Kp為比例積分調節器比例系數、P為油缸位置、Tn為比例積分調節器積分時間、Ta為系統掃描周期。
參數設置
Wl、 Ll、 L2參數可根據具體現場布置量取，其它參數取值范圍如下
Kp: 20-100;
Tn: 2-5sTa: 20-100ms
下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明圖1所示為本發明冷軋帶鋼糾偏控制系統框圖。圖2所示為本發明冷軋帶鋼糾偏控制系統實際應用圖。
具體實施例方式請參見圖1所示，本發明揭示了一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統。所述冷軋帶
鋼糾偏控制系統由帶鋼跑偏量檢測裝置、應糾偏角度計算器A、反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測裝置、實際糾偏角度計算器B、比例積分調節器、伺服閥及油缸形成連續閉環系統。通過帶鋼跑偏量檢測裝置測得帶鋼的跑偏量，并將該數值變為電信號輸入應糾偏角度計算器A中，算出應糾偏的角度。當帶鋼正向運行時，正向反向
4選擇器選擇為正向，應糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中。當帶鋼反向運行時，正向反向選擇器選擇為反向，應糾偏的角度經過反向器輸入到正向反向選擇器中。同時通過油缸位置檢測裝置測得油缸的位置，通過實際糾偏角度計算器計算出實際糾偏的角度，應糾偏的角度與實際糾偏的角度的差值通過比例積分調節器和伺服系統中的伺服閥根據信號大小來驅動油缸，使傳動裝置做相應的移動，從而帶鋼可準確的行進在預先調整好的位置上，即生產線的中心位置。
所述帶鋼跑偏量檢測裝置為電感式檢測裝置或光電式檢測裝置。
所述油缸位置檢測裝置為線性編碼器檢測裝置。
計算公式如下
應糾偏角度sin"l=Wl/Ll;實際糾偏角度tan°c2=P/L2;
選定旋角^3:當帶鋼運行方向是正向時，oc3=^1;當帶鋼運行方向是反向時，偏差R: R=°c3-oc2;
控制器輸出Y: Yn = Yn-l + Kp{(l+Ta/Tn)*Rn - Rn-1};
其中，Wl為帶鋼偏移量、Ll為帶鋼懸空長度、L2為糾偏棍長度、Kp為比例積分調節器比例系數、P為油缸位置、Tn為比例積分調節器積分時間、Ta為系統掃描周期。
參數設置
Wl、 Ll、 L2參數可根據具體現場布置量取，其它參數取值范圍如下
Kp: 20-100;
Tn: 2-5sTa: 20-100ms
請參見圖2所示，本發明冷軋帶鋼糾偏控制系統實際應用于酸洗工藝段中的情形。酸洗工藝段由酸洗槽和沖洗槽組成，通過4對擠酸輥和6對擠水輥形成相應的酸液梯度和沖洗水電導率梯度，以達到熱軋帶鋼酸洗沖洗的效果。在酸洗工藝段的中后部位設置本發明糾偏控制系統，形成4#、 5#雙輥糾偏裝置，雙向糾正工藝段帶鋼跑偏。
當帶鋼出現偏差時，糾偏輥會擺到一個角度，使進帶平面與糾偏輥的輥軸形成一定夾角，帶鋼與輥的接觸面以螺旋線軌跡運行，最終使帶鋼回到中心線上。首先將帶鋼跑偏量檢測裝置測得帶鋼的跑偏量變為電信號，并輸入糾偏輥旋角與帶鋼跑偏量計算器中，算出糾偏輥應旋轉的角度。當帶鋼正向運行時，此角度直接輸入到正向反向選擇器中，當帶鋼反向運行時，此角度經過反向器輸入到正向反向選擇器中。同時通過線性編碼器得知油缸的位置，通過糾偏輥實際旋轉角度與油缸位置計算公式算出糾偏輥實際旋轉的角度，正向反向選擇器的輸出與糾偏輥實際旋轉的角度的差值通過伺服系統中的伺服閥根據信號大小來驅動油缸，使傳動裝置做相應的移動，從而帶鋼可準確的行進在預先調整好的位置上，即生產線的中心位置。
權利要求1.一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統，其特征在于，該控制系統由帶鋼跑偏量檢測裝置、應糾偏角度計算器A、反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測裝置、實際糾偏角度計算器B、比例積分調節器、伺服閥及油缸形成連續閉環系統。通過帶鋼跑偏量檢測裝置測得帶鋼的跑偏量，并將該數值變為電信號輸入應糾偏角度計算器A中，算出應糾偏的角度。當帶鋼正向運行時，正向反向選擇器選擇為正向，應糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中。當帶鋼反向運行時，正向反向選擇器選擇為反向，應糾偏的角度經過反向器輸入到正向反向選擇器中。同時通過油缸位置檢測裝置測得油缸的位置，通過實際糾偏角度計算器計算出實際糾偏的角度，應糾偏的角度與實際糾偏的角度的差值通過比例積分調節器和伺服系統中的伺服閥根據信號大小來驅動油缸，使傳動裝置做相應的移動，從而帶鋼可準確的行進在預先調整好的位置上，即生產線的中心位置。
2. 根據權利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統，其特征在于當帶鋼正向 運行時，正向反向選擇器選擇為正向，應糾偏的角度直接輸入到正向反向選擇器中，當 帶鋼反向運行時，正向反向選擇器選擇為反向，應糾偏的角度經過反向器輸入到正向反 向選擇器中。
3. 根據權利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統，其特征在于所述帶鋼跑偏量檢測裝置為電感式檢測裝置或光電式檢測裝置。
4. 根據權利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統，其特征在于所述油缸位 置檢測裝置為線性編碼器檢測裝置。
5. 根據權利要求l所述的冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統，其特征在于計算公式如下應糾偏角度sin°cl=Wl/Ll;實際糾偏角度tana2=P/L2;選定旋角^3:當帶鋼運行方向是正向時，<^3=^1;當帶鋼運行方向是反向時，3=-偏差R:R=^3-^2;控制器輸出Y: Yn = Yn-l + Kp{(l+Ta/Tn)*Rn — Rn-l);其中，Wl為帶鋼偏移量、Ll為帶鋼懸空長度、L2為糾偏棍長度、Kp為比例積分調 節器比例系數、P為油缸位置、Tn為比例積分調節器積分時間、Ta為系統掃描周期。
全文摘要本發明提供一種冷軋帶鋼雙向糾偏控制系統，由帶鋼跑偏量檢測裝置、應糾偏角度計算器A、反向器、正向反向選擇器、油缸位置檢測裝置、實際糾偏角度計算器B、比例積分調節器、伺服閥及油缸形成連續閉環系統。該系統實現了帶鋼在兩個方向均有糾偏的控制功能。
文檔編號B21B39/14GK101683658SQ20081001348
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月27日 優先權日2008年9月27日
發明者丁志宇, 何天慶, 偉 宋, 濤 徐, 難 易, 慧 田, 趙廣滿, 金士勇, 高恩運 申請人:鞍鋼股份有限公司