一種板帶處理線張緊輥控制裝置的製作方法

2023-06-11 06:59:46

專利名稱：一種板帶處理線張緊輥控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及冶金行業板帶處理線上張緊輥的張力控制領域，具體地說，本發明涉及一種板帶處理線張緊輥控制裝置，更為具體地說，涉及一種提高控制精度，保證生產線板帶處理的品質、效率及可靠性的板帶處理線上張緊輥張力控制裝置及張力控制的方法。
背景技術：
板帶處理質量的優劣主要由板厚和板形來衡量，而板厚和板形在很大程度上取決於張力控制，適當的帶鋼張力是保證板帶處理過程正常運行的條件和提高產品質量的關鍵。從其工藝流程來看，在板帶處理機組中，帶鋼是帶張力運行的。運行過程中，機組的張力必須保持在適當的範圍內，並足夠穩定地運行在恆張力狀態，這樣才能保證機組生產穩定。若帶鋼張力過大，帶鋼上會被拉出皺紋，甚至引起斷帶事故；若張力太小，會造成收卷不齊，帶鋼不能正常運行。生產線帶鋼張力的控制是通過對各個張力裝置進行調節來實現的。張力裝置包括:張緊輥、開卷機和卷取機電機、活套電機等。在自動化程度較高的現代板帶處理機組上，帶鋼張力則主要是輥式張緊裝置，即通過張緊輥裝置來實現控制、調節。張緊輥傳動裝置用於將兩個不同生產工藝要求的機械通過工件(材料)連接在一起，形成具有連續生產作業功能的自動化生產線。它由兩組或更多的張緊輥傳動機構組成，通常一組張緊輥傳動在機構上具有前、後兩個輥子，材料從兩個輥子之間穿過，而兩個輥子又具有各自獨立的傳動電機和完整的雙閉環速度控制系統。由於輥與輥間材料的存在，因而要求兩輥傳動的電氣系統應該具有電氣同步，以維持在控制過程中，兩輥間的材料不受前後方向上的拉力，達到入口和出口的線速度一致。而這兩臺電機在機械上和電氣上又沒有直接聯繫，只是兩個輥子通過負載發生耦合，因此張緊輥的控制是一個複雜的多點傳動控制。目前工程上張緊輥有各式各樣的張力控制方案，它們各有優缺點。根據執行器的不同，張力控制分為4種:磁粉制動離合器方式、氣動制動離合器方式，電機驅動方式及電液比例控制技術。但是不管磁粉制動是手動還是自動方式均是通過直接控制轉動力矩，間接控制張力，而力矩的控制又是通過設定張力控制器電流來實現的。中國專利申請號200910113834.2，公開了一份名稱為張力控制系統的專利文件，該發明公開了一種張力控制系統，它包括主動輥、從動輥、張力調節裝置，其特徵是:在從薄膜某位置的張力傳感器，到張力變送器，到卷繞專用變頻器，到電機，再到主動輥，到一組從動輥，又到薄膜上該位置的張力傳感器組成的閉環式全自動張力控制系統中，從薄膜的張力傳感器，到張力變送器，到卷繞專用變頻器，是通過信號線連接，卷繞專用變頻器到電機是通過電纜線連接，電機直接連接主動輥，主動輥與從動輥之間為鏈輪連接。該發明採用變頻卷繞控制傳動技術，克服了舊式傳動方式的缺陷和不足，生產線各位置的張力能直觀顯示，全線的整體張力可以調節。該系統一般用於低、中檔設備上。但由於力矩特性的非線性及磨損大的因素。也逐漸被大容量磁粉制動器所取代。但是磁粉制動器/離合器的可靠性差，發熱大，故障率高，維護成本也比較大(需要經常更換磁粉)。電機驅動方式一般通過控制異步電機的磁場強度來控制電機的轉速，即所謂的矢量變頻控制。也有採用直流電機控制方式或伺服電機控制方式的，其原理是把其中某一電機作為系統中的主電機，通過設定主電機轉速來使其他電機對主電機進行跟隨，跟隨過程中如張力發生變化，則電位器或傳感器的反饋信號就會傳至張力控制中心，控制中心再發出指令對電機轉速作出適當調整，從而達到張力調整的目的。採用電機控制方式的優點是各驅動輥直徑不必完全一致，匹配靈活，控制精度高，代表了張力控制的發展方向。此方式在冶金行業中應用比較廣泛。電液比例控制技術通過調節液壓馬達進出口壓差，控制其輸出扭矩，在完成卷繞機構收放過程中，對線或織物的張力控制的方法是可行有效的。電液張力控制系統中因系統的阻尼比較小容易引起的系統不穩定等問題，可以通過增加機械結構的阻尼器或者通過控制程序中PID校正環節進行補償等方法加以解決，提高系統的穩定性與控制精度。根據是否有張力反饋來看，張力控制又可以分為直接張力控制和間接張力控制。目前，直接和間接張力控制在冶金行業中應用比較廣泛。直接張力控制是指由張力傳感器直接檢測張力信號，反饋到控制器中構成張力閉環。這是目前常用的張力控制方法，它的張力控制精度較高，在軋機中得到廣泛應用。但由於其電氣設備複雜，電氣調速單元要求響應較快，系統容易振蕩，價格高等原因，很少應用在對張力控制精度不太高的場合。由於直接張力控制中存在張力傳感器成本高、非線形等問題，且一些條件惡劣的場合無法安裝張力傳感器，給控制帶來很大的難度。隨著異步電機矢量控制理論上的不斷成熟，羅克韋爾、西門子等公司分別開發出了矢量型變頻器，一種新型的張力控制方式一間接張力控制也隨之產生。間接張力控制實際上是張力開環控制，由生產工藝的要求計算出所需要的張力值，再以力矩的形式傳入變頻器，由變頻器控制傳動電機輸出相應的力矩。該方法控制簡單，在成本上有很大的優勢，但需要動態和靜態補償，且調試複雜。鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種具有良好可操作性，高穩定性和耐久性的張緊輥張力裝置。
發明內容1、要解決的問題針對現有直接張力控制存在著成本高、控制難度大、穩定性差；間接張力控制調試困難、控制精度低的問題，本發明提供一種板帶處理線張緊輥控制裝置，裝置具有可操作性好，穩定性高和耐久性好的優點。2、技術方案為解決上述問題，本發明通過以下技術方案來實現。一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，包括張緊輥組、輔輥變頻器和主輥變頻器；所述的張緊輥組包括輔輥和主輥；所述的輔輥與輔輥電機相連，主輥與主輥電機相連；還包括輔輥速度編碼器、主輥速度編碼器和負荷分配器，所述的輔輥速度編碼器與輔輥電機相連；所述的輔輥變頻器與輔輥電機和輔輥速度編碼器相連；所述的主輥速度編碼器與主輥電機相連；所述的主輥變頻器與主輥電機和主輥速度編碼器相連；所述的負荷分配器的兩端分別與輔輥變頻器和主輥變頻器相連；所述的輔輥變頻器包括輔輥轉速控制單元和輔輥轉矩控制單元；所述的輔輥轉矩控制單元包括輔輥矢量運算單元和輔輥PWM逆變單元；所述的主輥變頻器包括主輥轉速控制單元和主輥轉矩控制單元，所述的主輥轉矩控制單元包括主輥矢量運算單元和主輥PWM逆變單元。負荷分配器，通過輔輥變頻器和主輥變頻器埠控制，在PLC上擴展A/D模塊，採集電機電流，經過PLC運算，完成負荷分配。還包括張力調節器、前饋補償單元和張力計，所述的張力計位於張緊輥組上；張力調節器分別與輔輥變頻器和主輥變頻器相連；所述的前饋補償單元與輔輥變頻器相連。前饋補償單元，在PLC中計算出張緊輥加減速時所需的動態力矩和因摩擦損耗的靜態力矩，作為輔輥轉矩控制單元的設定值的一部分。所述的負荷分配器與輔輥變頻器的連接為連接在輔輥變頻器的輔輥轉速控制單元和輔輥轉矩控制單元之間的連接線上；所述的負荷分配器與主輥變頻器的連接是連接在主輥變頻器的主輥轉速控制單元和主輥轉矩控制單元之間的連接線上。所述的前饋補償單元連接在輔輥變頻器的輔輥轉速控制單元和輔輥轉矩控制單元之間的連接線上；所述的張力調節器的一端同時與輔輥轉速控制單元和主輥轉速控制單元相連。所述的張力調節器採用模糊神經網絡自適應PID控制器。採用神經網絡與模糊邏輯相結合的方式，構造一種模糊神經網絡自適應PID控制器，該控制器具有改進學習算法的神經網絡PID參數調節器，用模糊神經網絡對被控對象張緊輥張力進行模型辨識。這種控制器易於實現，且適應環境的能力好。根據張力控制中的實時變化，利用模糊神經網絡控制器對PID控制器的參數進行在線自調整，運用Matlab強大的矩陣運算功能，根據控制規則和模糊推理運算共識可以得出控制量變化查詢表。3、有益效果與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:(I)本發明一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，包括輔輥速度編碼器、主輥速度編碼器和負荷分配器，通過輔輥變頻器和主輥變頻器埠控制，在PLC上擴展A/D模塊，採集電機電流，經過PLC運算，完成負荷分配，控制精度好，調節迅速；主輥電機和輔輥電機分別具有各自獨立的脈衝速度編碼器，檢測各自的速度實際值，並作用到自身的速度調節器上，實現高精度速度反饋控制，達到兩輥間的電氣同步，這種控制方式的控制精度高，動態響應快，尤其適用於張緊輥這類剛性連接的設備；(2)本發明一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，還包括張力調節器、前饋補償單元和張力計，張力計位於張緊輥組上，張力調節器分別與輔輥變頻器和主輥變頻器相連，前饋補償單元與輔輥變頻器相連，前饋補償單元在PLC中計算出張緊輥加減速時所需的動態力矩和因摩擦損耗的靜態力矩，作為輔輥轉矩控制單元的設定值的一部分，使得控制響應速度更快，控制精度更高；(3)本發明一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置的張力調節器採用模糊神經網絡自適應PID控制器，採用神經網絡與模糊邏輯相結合的方式，構造一種自適應PID控制器，該控制器用具有改進學習算法的神經網絡PID參數調節器，用模糊神經網絡對被控對象張緊輥張力進行模型辨識，這種控制器易於實現，且適應環境的能力好；利用模糊神經網絡控制器對PID控制器的參數進行在線自調整，運用Matlab強大的矩陣運算功能，根據控制規則和模糊推理運算共識得出控制量變化查詢表，在軟體編寫中即可直接調用此表的數值進一步參與運算，使其能夠適應被控制過程中對象的變化，從而更好地實施張緊輥的複合張力控制；(4)本發明結構簡單，設計合理，易於實現，能夠反應實時變化的張力，保證張緊輥張力恆定，具有張力控制穩定，調試簡單、精度高、穩定性好的優點。

圖1為本發明實施例1的原理結構示意圖；圖2為本發明實施例2的原理結構示意圖；圖3為本發明負荷分配控制的流程圖。圖中:1、輔輥轉速控制單元；2、輔輥轉矩控制單元；3、輔輥速度編碼器；4、主輥轉速控制單元；5、主輥轉矩控制單元；6、主輥速度編碼器；7、負荷分配器；9、張力調節器；10、前饋補償單元；11、輔輥矢量運算單元；12、輔輥PWM逆變單元；13、主輥矢量運算單元；14、主輥PWM逆變單元；15、輔輥變頻器；16、主輥變頻器；20、張緊輥組；21、糾偏裝置。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發明進一步進行描述。實施例1如圖1所示，一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，包括張緊輥組20、糾偏裝置21、輔輥變頻器15和主輥變頻器16 ;輔輥速度編碼器3、主輥速度編碼器6和負荷分配器7 ;張緊輥組20包括輔輥和主輥；輔輥與輔輥電機相連，主輥與主輥電機相連，輔輥和主輥分別由輔輥電機和主輥電機驅動，輔輥速度編碼器3檢測輔輥電機轉速信號轉速；輔輥變頻器15與輔輥電機和輔輥速度編碼器3相連；主輥速度編碼器6檢測主輥電機轉速信號；主輥變頻器16與主輥電機和主輥速度編碼器6相連；負荷分配器7的兩端分別與輔輥變頻器15的輸出和主棍變頻器16的輸入相連。輔輥變頻器15包括輔輥轉速控制單元I和輔輥轉矩控制單元2 ;輔輥轉矩控制單元2包括輔輥矢量運算單元11和輔輥PWM逆變單元12 ;主輥變頻器16包括主輥轉速控制單元4和主輥轉矩控制單元5，主輥轉矩控制單元5包括主輥矢量運算單元13和主輥PWM逆變單元14。負荷分配器7，通過輔輥變頻器15和主輥變頻器16埠控制，在PLC上擴展A/D模塊，採集電機電流，經過PLC運算，完成負荷分配。負荷分配控制實質是一個功能模塊，通過軟體編程實現，其程序設定有多種，都為本領域技術人員所熟知的模塊，本申請文件不再盩述。負荷分配器7接收來自輔輥變頻器15的輔輥轉速控制單元I的輸出信號及主輥變頻器16的主輥轉速控制單元4的輸出信號，經過運算後的輸出信號作為輔輥變頻器15的輔輥轉矩控制單元2的輸入。主從傳動均為速度-轉矩雙閉環控制系統。主、輔變頻器均工作於轉矩控制模式時，將需要電機產生的張力折算成一個轉矩給定值提供給變頻器內的輔輥轉矩控制單元2或主輥轉矩控制單元5，控制電機產生所需的張力。同時人為的將變頻器內的輔輥轉速控制單元I或主輥轉速控制單元4處於飽和狀態，變頻器進行轉矩調節，產生我們所要求的張力。當變頻器工作於速度控制模式時，將生產線速度折算成一個速度給定值提供給輔輥變頻器15和主輥變頻器16，控制電機速度。同時將需要電機產生的張力折算成一個轉矩補償值提供給兩個變頻器，控制電機產生所需的張力。也就是說既能讓電機產生我們所需的張力，也能讓電機運行在我們要求的速度。變頻器工作在哪一種控制模式，由整條生產線LI (基礎自動化系統)控制器中的程序來控制，自動進行切換。由於無靜差速度調節閉環控制的硬特性不能保證兩輥速度嚴格意義上的同步，為了避免張緊輥組20中主輥和輔輥出力不均衡及相互拖動，需對處理線上所有基準速度張緊輥對的兩輥進行負荷平衡控制，主輔輥根據各自功率大小總負荷按比例分擔。負荷分配步驟如圖3所示。步驟一:計算出主、從棍平衡比率Km和Ks,即各電機額定電流佔總額定電流的比率；步驟二:主、從輥力矩限幅值均設為100% ;步驟三:判斷電機的運行狀態；步驟四，當電機處於連續運行狀態時，實時採樣各電機的輸出電流；步驟五:計算總輸出電流，根據平衡比率，確定主從輥的實際電流；步驟六:計算出主、從輥的力矩限幅，當力矩限幅小於5%時，按5%計；步驟七:計算結果傳送至主、從輥變頻器。實施例2如圖2所示，一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，包括張緊輥組20、糾偏裝置21、輔輥變頻器15和主輥變頻器16 ;張緊輥組20包括輔輥和主輥；輔輥和主輥分別由輔輥電機和主輥電機驅動；還包括輔輥速度編碼器3、主輥速度編碼器6和負荷分配器7，輔輥速度編碼器3檢測輔輥電機轉速信號；輔輥變頻器15與輔輥電機和輔輥速度編碼器3相連；主輥速度編碼器6檢測主輥電機轉速信號；主輥變頻器16與主輥電機和主輥速度編碼器6相連；負荷分配器7的兩端分別與輔輥變頻器15和主輥變頻器16相連。負荷分配器7接收來自輔輥變頻器15的輔輥轉速控制單元I的輸出信號及主輥變頻器16的主輥轉速控制單元4的輸出信號，經過運算後的輸出信號作為輔輥變頻器15的輔輥轉矩控制單元2的輸入。輔輥變頻器15包括輔輥轉速控制單元I和輔輥轉矩控制單元2 ;輔輥轉矩控制單元2包括輔輥矢量運算單元11和輔輥PWM逆變單元12 ;主輥變頻器16包括主輥轉速控制單元4和主輥轉矩控制單元5，主輥轉矩控制單元5包括主輥矢量運算單元13和主輥PWM逆變單元14。負荷分配器7，通過輔輥變頻器15和主輥變頻器16埠控制，在PLC上擴展A/D模塊，採集電機電流，經過PLC運算，完成負荷分配。負荷分配控制實質是一個功能模塊，通過軟體編程實現，其流程圖如圖3所示。還包括張力調節器9、前饋補償單元10和張力計，張力計位於張緊輥組20上；檢測張緊輥組20的張力。張力調節器9分別與輔輥變頻器15和主輥變頻器16相連；前饋補償單元10與輔輥變頻器15相連。前饋補償單元10的實質是PLC控制程序中的一個計算模塊，為本領域普通技術人員所熟知，本實施例不再盩述，在PLC中計算出張緊輥加減速時所需的動態力矩和因摩擦損耗的靜態力矩，作為輔輥轉矩控制單元2的設定值的一部分。張力調節器採用模糊神經網絡自適應PID控制器。採用神經網絡與模糊邏輯相結合的方式，構造一種自適應PID控制器，該控制器用具有改進學習算法的神經網絡PID參數調節器，用模糊神經網絡對被控對象張緊輥張力進行模型辨識。這種控制器易於實現，且適應環境的能力好。根據張力控制中的實時變化，利用模糊神經網絡控制器對PID控制器的參數進行在線自動調整，運用Matlab強大的矩陣運算功能，根據控制規則和模糊推理運算共識可以得出控制量變化查詢表。由於變頻器有主從工作方式，使得負荷分配在工程應用中非常容易實現。現根據要求，張緊輥組20的主輥為基準速度輥，輔輥為從傳動輥。通過矢量變頻器良好的調速性能使整個系統有一個速度基準。該系統的給定為速度給定K，通過輔輥速度編碼器3和主輥速度編碼器6進行速度反饋。輔輥轉速控制單元I的輸出信號與主輥轉速控制單元4的輸出信號經過負荷分配器7的負荷平衡運算後，輸出作為輔輥的轉矩給定信號Tdl。速度控制單元設置為PI調節。而從傳動的輔輥的控制實際上是一個前饋-反饋串級複合控制系統，該控制系統的給定張力為給定Tdl和輔輥速度給定η-反饋主要是通過輔輥速度編碼器3進行速度反饋，輔輥轉速控制單元I設置為PI調節。通過張力計進行實際張力反饋。輔輥轉速控制單元I的輸出與前饋補償單元10的數據一同作為輔輥轉矩控制單元2的給定。通過輔輥轉矩控制單元2來控制輔輥電機，輔輥轉矩控制單元2設置為PI調節。輔輥電機的轉速通過安裝在電機尾部的輔輥速度編碼器3測得。轉矩補償計算由L2系統(過程自動化系統)根據帶鋼的物理特性以及運行工況進行計算後，下傳到LI (基礎自動化系統)中。張力調節器9則是利用模糊神經網絡自適應PID控制器，根據張力控制中的實時變化，利用模糊神經網絡控制器對PID控制器的參數進行在線自動調整，使其能夠適應被控制過程中對象的變化，從而更好地實施張緊輥的張力控制。在機組穿帶的過程中，由於鋼帶的拉動作用，兩個電動機都處於電動狀態，速度反饋始終小於速度給定，這時輔輥轉速控制單元I和主輥轉速控制單元4都處於飽和狀態，速度外環處於開環狀態，只有張力環和轉矩環起作用，此時系統為直接張力控制方式，機組鋼帶的張力隨張力設定值的變化而變化。當機組處於加減速或停車運行時，動態轉矩加入到調節系統中，使輔輥轉速控制單元I和主輥轉速控制單元4投入運行，系統此時主傳動為轉速、轉矩閉環控制，從傳動為轉速、轉矩和張力三閉環調速系統。通過補償動態轉矩，從而保持張力恆定，實際上就是複合張力控制。實施例3一種板帶處理線上張緊輥張力控制的方法，包含如下步驟:A)張緊輥主從負荷分配:選取張緊輥控制系統中控制主輥和輔輥的兩臺變頻電機，一臺變頻電機為主傳動，控制主輥，定義為主輥電機，主輥電機使用速度轉矩雙閉環控制，通過矢量變頻器，使整個張緊輥控制系統有一個速度的基準點，主輥電機的變頻器設置為速度控制模式；另一臺電機為從傳動，控制輔棍，定義為輔棍電機，輔棍電機的變頻器設置為轉矩控制模式，並通過速度控制單元輸入附加速度設定值Λ n，速度控制單元飽和時，系統轉為轉矩控制閉環模式，輔輥轉矩輸出隨主輥轉矩輸出而變化；主輥電機的變頻器和輔輥電機的變頻器負荷分配通過負荷分配器控制，利用PLC作為負荷分配器，在PLC上擴展A/D模塊，採集電機電流，經過PLC運算，完成負荷分配功能；當電氣同步時，兩者都處於速度控制狀態，採用接受統一的速度設定值，主輥電機和輔輥電機分別具有各自獨立的脈衝速度編碼器，檢測各自的速度實際值，並作用到自身的速度調節器上；實現高精度速度反饋控制，達到兩輥間的電氣同步，這種控制方式的控制精度高，動態響應快，尤其適用於張緊輥這類剛性連接的設備；主輥和輔輥的轉矩調節採用PI調節器。轉矩環穩態誤差小，超調量也很小，保持電流恆定，抗擾動的恢復時間短，轉速恆定，抗幹擾性能好。雙閉環控制是用預先設定的張力值乘以卷徑D作為輸入轉矩值，同時直接測量電機電流，計算出轉矩反饋值，形成閉環控制，控制主輥轉矩控制單元的輸出，維持張力恆定所需的電流值，使張緊輥轉矩恆定。這樣的控制方式，實時性能好，響應快，尤其是在機組啟動及加減速過程中，張力波動小。B)張緊輥張力複合控制:上述步驟A)所述負荷分配主從控制的基礎上，還包括一個張力調節器，即增加一個張力直接控制環節，形成一個張力閉環、速度閉環和轉矩閉環的三閉環控制系統，執行機構為輔輥電機，按照實際張力與設定值之間的偏差來直接調節張力的大小，通過間接地改變張力執行部件的電流和磁場的電氣參數來動態補償現場的幹擾量；張力給定值乘以輥徑實際值作為轉矩設定值作用於張緊輥控制系統，電動機電流隨著卷徑的增加而線性增加，張力保持恆定，速度調節器通過輸入一個飽和設定值而保持在限幅狀態；實際張力值由張力計直接測定，然後通過張力變送器將數據轉換成標準信號反饋回輔輥電機的變頻器，通過此信號與變頻器預先設定的張力值對比，進行PID運算，輸出控制信號，控制電機轉速，使得實際張力值與設定值相等，以達到張力穩定。在PLC系統中，根據不同鋼種，不同屈服強度及延伸率計算出張力設定值，與張力控制器等構成張力控制外環，通過張力檢測裝置(張力計)反饋張力信號與張力設定值構成閉環調節，其輸出作為變頻器的一個信號輸入，與速度偏差信號共同作用，調整變頻器輸出轉矩，這樣可以獲得較高的張力控制精度。張力形成閉環反饋，速度也構成閉環控制。張力設定值依據生產線各段帶鋼張力係數乘以帶鋼的橫斷面面積確定。C)動態補償:張緊輥的動態補償力矩包括:轉動慣量補償力矩、摩擦損耗補償力矩和帶鋼在輥子上的彎曲損耗補償力矩，在PLC中計算出張緊輥加減速時所需的動態力矩和因摩擦損耗的靜態力矩，作為轉矩設定值的一部分輸入到變頻器中。這樣設置可以提高張緊輥的響應速度。為了維持均勻的帶鋼應力，不同的帶鋼硬度和材質都需要進行補償以保持張力環的穩定性。張緊輥的補償力矩包括:轉動慣量補償力矩、摩擦損耗補償力矩和帶鋼在輥子上的彎曲損耗補償力矩，最終的轉矩設定值可以由四個部分組成:
權利要求1.一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，包括張緊輥組(20)、輔輥變頻器(15)和主輥變頻器(16);所述的張緊輥組(20)包括輔輥和主輥；所述的輔輥與輔輥電機相連，主輥與主輥電機相連，其特徵在於，還包括輔輥速度編碼器(3)、主輥速度編碼器(6)和負荷分配器(7)，所述的輔輥速度編碼器(3)與輔輥電機相連；所述的輔輥變頻器(15)與輔輥電機和輔輥速度編碼器(3)相連；所述的主輥速度編碼器(6)與主輥電機相連；所述的主輥變頻器(16)與主輥電機和主輥速度編碼器(6)相連；所述的負荷分配器(7)的兩端分別與輔輥變頻器(15)和主輥變頻器(16)相連； 所述的輔輥變頻器(15)包括輔輥轉速控制單元(I)和輔輥轉矩控制單元(2);所述的輔輥轉矩控制單元(2 )包括輔輥矢量運算單元(11)和輔輥PWM逆變單元(12 );所述的主輥變頻器(16)包括主輥轉速控制單元(4)和主輥轉矩控制單元(5)，所述的主輥轉矩控制單元(5)包括主輥矢量運算單元(13)和主輥PWM逆變單元(14)。
2.根據權利要求1所述的一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，其特徵在於，還包括張力調節器(9)、前饋補償單元(10)和張力計，所述的張力計位於張緊輥組(20)上；所述的張力調節器(9)分別與輔輥變頻器(15)和主輥變頻器(16)相連；所述的前饋補償單元(10)與輔輥變頻器(15)相連。
3.根據權利要求1或2所述的一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，其特徵在於，所述的負荷分配器(7)與輔輥變頻器(15)的連接為連接在輔輥變頻器(15)的輔輥轉速控制單元(I)和輔輥轉矩控制單元(2)之間的連接線上；所述的負荷分配器(7)與主輥變頻器(16)的連接是連接在主輥變頻器(16)的主輥轉速控制單元(4)和主輥轉矩控制單元(5)之間的連接線上。
4.根據權利要求2所述的一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，其特徵在於，所述的前饋補償單元(10)連接在輔輥變頻器(15)的輔輥轉速控制單元(I)和輔輥轉矩控制單元(2)之間的連接線上；所述的張力調節器(9)的一端同時與輔輥轉速控制單元(I)和主輥轉速控制單元(4)相連。
5.根據權利要求2或4所述的一種板帶處理線上張緊輥張力控制裝置，其特徵在於，所述張力調節器(9)採用模糊神經網絡自適應PID控制器。
專利摘要本實用新型公開了一種板帶處理線張緊輥控制裝置，屬於冶金行業板帶處理線上張緊輥的張力控制領域。該裝置包括張緊輥組、輔輥變頻器和主輥變頻器，還包括輔輥速度編碼器、主輥速度編碼器、負荷分配器、張力調節器、前饋補償單元和張力計；所述的負荷分配器的兩端分別與輔輥變頻器和主輥變頻器相連；所述的輔輥變頻器包括輔輥轉速控制單元和輔輥轉矩控制單元；所述的主輥變頻器包括主輥轉速控制單元和主輥轉矩控制單元。該裝置具有控制響應速度快和控制精度高的優點。
文檔編號B65H23/192GK203006584SQ20132001106
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月9日 優先權日2013年1月9日
發明者孫蓉琳, 曹烈 申請人:安徽馬鋼工程技術有限公司