一種模式飛剪的控制方法
2023-05-01 14:34:41 1
一種模式飛剪的控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種模式飛剪的控制方法，涉及軋鋼【技術領域】。本發明通過設定第一剪切偏差；當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差；當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。即通過自動糾偏的方式，達到對模式飛剪的動態響應、實現剪切精度高、自動化水平高的技術效果。
【專利說明】一種模式飛剪的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及軋鋼【技術領域】，尤其涉及一種模式飛剪的控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著現代軋鋼技術的不斷發展，模式飛剪是熱軋帶鋼廠精整橫切線上對開卷粗矯後的鋼板定長剪切的重要設備，其控制精度直接影響產品的質量。
[0003]其中，模式飛剪主要由模座、曲柄、離合器、制動器組成。工藝要求:模式飛剪的控制系統具有極高的動態響應特性，能在極短的時間內，控制模座、曲柄、離合器、制動器協調工作，在帶鋼運動過程中實現對帶鋼的動態剪切，剪好的鋼板的精度越高越好。
[0004]目前，為了滿足工藝要求，現有模式飛剪控制系統採用PLC(邏輯可編程控制器)控制模剪完成對帶鋼的剪切。控制過程為，①控制帶鋼按照給定速度運行，通過測量輥測量板長當測得的板長到達一定值時，控制模座啟動並加速運行；③當模座速度達到帶鋼速度(速度同步)，且測量板長達到設定長度，發出一次剪切指令，控制飛剪離合器動作，將下剪刃抬起一次，在行進中剪斷帶鋼。④模座返回零位，準備下次剪切。
[0005]但是，發明人在日常工作中發現，現有的模式飛剪存在剪切鋼板精度低的不足。
【發明內容】
[0006]本發明實施例提供一種模式飛剪的控制方法，用於解決現有技術中模式飛剪剪切鋼板精度有限的技術問題。
[0007]本發明實施例提供了一種模式飛剪的控制方法，所述方法包括:設定第一剪切偏差；當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差；當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。
[0008]進一步的，當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值不大於預定偏差允許值時，以所述第一剪切偏差進行第二塊鋼板的剪切。
[0009]進一步的，在所述當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差之後，還包括:獲得第四剪切偏差，所述第四剪切偏差來自於外界輸入；調整所述第三剪切偏差為所述第四剪切偏差；以第四剪切偏差進行所述第三塊鋼板的剪切。
[0010]本發明實施例還提供了一種模式飛剪的控制裝置，應用於一剪切設備，所述控制裝置包括:一剪切CPU，所述剪切CPU用於處理所述剪切設備的剪切操作；一主令及糾偏CPU，所述主令及糾偏CPU用於處理所述剪切設備的除剪切操作之外的操作；其中，所述剪切CPU與所述主令及糾偏CPU共同配合實現所述剪切設備的剪切操作。
[0011]進一步的，所述主令及糾偏CPU包括:設定單元，所述設定單元用於設定第一剪切偏差；獲得單元，所述獲得單元用於當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；比較單元，所述比較單元用於比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差;第一調整單元，所述調整單元用於當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。
[0012]進一步的，所述主令及糾偏CPU還包括:執行單元，所述執行單元用於當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值不大於預定偏差允許值時，以所述第一剪切偏差進行第二塊鋼板的剪切。
[0013]進一步的，所述主令及糾偏CPU還包括:第二調整單元，所述第二調整單元用於獲得第四剪切偏差，所述第四剪切偏差來自於外界輸入；然後，調整所述第三剪切偏差為所述第四剪切偏差；最後，以第四剪切偏差進行所述第三塊鋼板的剪切。
[0014]本發明實施例的有益效果如下:
[0015]本發明一實施例提供的一種模式飛剪的控制方法和裝置，通過設定第一剪切偏差；當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差；當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。即通過自動糾偏的方式，達到對模式飛剪的動態響應、實現剪切精度高、自動化水平高的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明一實施例中一種模式飛剪的控制方法的流程示意圖；
[0017]圖2為本發明一實施例中一種模式飛剪控制系統的結構示意圖；
[0018]圖3為本發明一實施例中一種模式飛剪的控制方法的又一流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發明一實施例提供的一種模式飛剪的控制方法，通過設定第一剪切偏差；當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差；當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。即通過自動糾偏的方式，達到對模式飛剪的動態響應、實現剪切精度高、自動化水平聞的技術效果。
[0020]為使本領域技術人員能夠更詳細了解本發明，以下結合附圖對本發明進行詳細描述。
[0021]如圖1所述，圖1為本發明一實施例中一種模式飛剪的控制方法，所述方法包括:
[0022]步驟10:設定第一剪切偏差；
[0023]具體而言，對於本發明實施例而言，在剪切之前設定工藝縮水允許的剪切偏差，SP第一剪切偏差。也就是說，第一剪切偏差是根據實踐需要人工設定的預定的剪切偏差。
[0024]步驟20:當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；
[0025]具體而言，對於本發明實施例而言，在第一塊鋼板進行剪切後，檢測第一塊鋼板剪切後的實際的剪切偏差，即第二剪切偏差。對於本領域技術人員而言，獲得第一鋼板剪切後的實際的剪切偏差屬於本領域人員的常用手段即可實現，本發明不做具體闡述。
[0026]步驟30:比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差；
[0027]具體而言，對於本發明實施例而言，在獲得第一塊鋼板進行剪切後的實際的剪切偏差後，比較實際的剪切偏差與預定的剪切偏差，也就是比較所述第一剪切偏差(預定的剪切偏差)與所述第二剪切偏差(實際的剪切偏差)。
[0028]步驟40:當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時，調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。
[0029]具體而言，對於本發明實施例而言，如果當實際的剪切偏差高於預定的剪切偏差時，需要調整預定的剪切偏差值，其目的在於，通過調整後的預定的剪切偏差值，即第三剪切偏差，來實現對鋼板的剪切滿足實際的要求。也就是說，本發明的核心在於不斷的通過檢測實際的剪切偏差與預定的剪切偏差的結果，動態的調整預定的剪切偏差值，實現對鋼板的剪切始終滿足實際工程的需要，提供剪切後鋼板的質量。
[0030]步驟50:當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值不大於預定偏差允許值時，以所述第一剪切偏差進行第二塊鋼板的剪切。
[0031]具體而言，對於本發明實施例而言，當比較實際的剪切偏差低於預定的偏差值時，說明誤差範圍在合理範圍之內，即採用預定的剪切偏差值進行剪切是滿足實際需要的，故繼續採用預定餓剪切偏差進行剪切。
[0032]其中，為了能夠充分發揮操作人員的實踐經驗及聰明才智，對剪切精度進行優化，故本發明實施例提供了一種人工調節的解決方案。具體而言，當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時，調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差之後，還包括:
[0033]步驟61:獲得第四剪切偏差，所述第四剪切偏差來自於外界輸入；
[0034]具體而言，對於本發明實施例而言，第四剪切偏差來自外界輸入，可以採用的方式，比如通過鍵盤輸入的方式，人工的幹預剪切偏差值，實現人工調節的目的。當然，在現實的工藝生產中，人工經驗有時候具有比機械更加智能、科學、高效的操作方式，所以，允許人工的有效幹預對於提升工藝質量具有十分重要的作用。對於本領域的技術人員而言，如果確定第四偏差值、如何輸入第四偏差值都是本領域技術人員的公知常識或者並不是本申請需要保護的範圍，本申請主要是通過提供一種人工幹預的方式進行剪切偏差的調節方式，故本申請在此不做過多描述。
[0035]步驟62:調整所述第三剪切偏差為所述第四剪切偏差；
[0036]具體而言，對於本發明實施例而言，將人工幹預的第四剪切偏差調整為現實操作的剪切偏差。
[0037]步驟63:以第四剪切偏差進行所述第三塊鋼板的剪切。
[0038]具體而言，對於本發明實施例而言，採用人工幹預的第四偏差值對於後續的鋼板進行剪切操作。
[0039]其中，來自外界的輸入可以是通過人機互動方式，比如通過鍵盤輸入等方式，將具體的修正的剪切偏差發送給模式剪切設備，達到人工幹預的目的。
[0040]具體而言，可以通過人機界面HMI來完成對剪切精度的修正。具體流程可以為:[0041]①在人機界面HMI主畫面中增設含有剪切精度修正係數的輸入窗口。
[0042]②操作人員根據生產實踐經驗人工輸入剪切精度修正係數。
[0043]③操作人員調整剪切精度修正係數的大小。
[0044]④操作人員根據實際剪切的效果，選擇對應剪切效果最好的剪切精度修正係數，進行生產，確保剪切精度。
[0045]為了更清楚的介紹本發明實施例提供的一種模式飛剪的控制方法，本發明實施例還提供了 一種模式飛剪的控制裝置，其中，
[0046]—種模式飛剪的控制裝置，應用於一剪切設備，所述控制裝置包括:
[0047]一剪切CPUl，所述剪切CPUl用於處理所述剪切設備的剪切操作；
[0048]一主令及糾偏CPU2，所述主令及糾偏CPU2用於處理所述剪切設備的除剪切操作之外的操作；
[0049]其中，所述剪切CPUl與所述主令及糾偏CPU2共同配合實現所述剪切設備的剪切操作。
[0050]具體而言，所述主令及糾偏CPU2包括:
[0051]設定單元，所述設定單元用於設定第一剪切偏差；
[0052]獲得單元，所述獲得單元用於當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；
[0053]比較單元，所述比較單元用於比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差；
[0054]第一調整單元，所述調整單元用於當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。
[0055]具體而言，所述主令及糾偏CPU2還包括:
[0056]執行單元，所述執行單元用於當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值不大於預定偏差允許值時，以所述第一剪切偏差進行第二塊鋼板的剪切。
[0057]具體而言，所述主令及糾偏CPU2還包括:
[0058]第二調整單元，所述第二調整單元用於獲得第四剪切偏差，所述第四剪切偏差來自於外界輸入；然後，調整所述第三剪切偏差為所述第四剪切偏差；最後，以第四剪切偏差進行所述第三塊鋼板的剪切。
[0059]具體而言，本發明實施例提供的模式飛剪設備，解決了現有技術中只配置一塊CPU所帶來的計算速度不高、剪切精度低的技術問題。本模式飛剪設備從提高剪切精度出發，採用多CPU控制技術。其中，配置的主令及糾偏CPU2不僅完成常規的控制任務，如邏輯連鎖控制、接收操作臺的指令、設定板長、設定剪切方式、實現通訊功能、輔助控制、應急(事故)停機等，而且完成糾偏控制任務。剪切CPUl主要用來實現常規的模剪切動作控制功能，電氣傳動裝置轉速設定值的計算、確定附加速度AV以便在轉矩控制期間補償轉速控制器、計算模座實際加速度、計算模座固定的轉動慣量、根據帶鋼速度計算出模座的速度給定值、鋼板長度的實時計算、模座與帶鋼的速度同步控制、曲柄控制等。
[0060]如圖2所示，本發明實施例所提供的多CPU控制技術的模式飛剪控制系統的結構示意圖。本控制系統包括12個部分組成，其中，剪切CPUl和主令及糾偏CPU2是控制系統的核心，兩臺CPU之間通過通訊的方式相互交換數據，其中組成部分中，與剪切CPUl相連接的設備包括:模座現場極限模塊3、曲柄現場極限信號模塊8、帶鋼檢測信號模塊10、模座行程測量編碼器5、帶鋼長度測量編碼器6、模座直流傳動設備4。與主令及糾偏CPU2相連接的設備包括:帶鋼長度測量編碼器6、人機界面HMI7、曲柄交流電機傳動單元11、操作臺12。
[0061]為了更清楚的說明本發明中的一種模式飛剪的控制方法，下面從糾偏控制的技術措施予以說明。
[0062]設人工設定鋼板剪切長度為L0，實際計算的鋼板長度為LI，工藝允許的剪切偏差為B0，實際剪切偏差為BI，系統內部設定鋼板剪切長度為L2，上次帶鋼剪切完成後距模座零位的距離為S0，上次帶鋼剪切完成到本次帶鋼剪切時間內帶鋼行進距離為S2，模座從零位靜止加速到帶鋼運行速度並進行剪切時所行進距離為SI，那麼，公式1:
[0063]L1=S0+S2-S1(I)
[0064]模座驅動電機軸上的編碼器為增量編碼器，設每轉脈衝數為NI，模座減速齒輪比為II，模座減速齒輪輸出側每轉一圈對應的行進距離為XI，模座計數器的計數值為Cl，那麼，公式2:
[0065]S1=C1*X1/ (4*N1*I1)(2)
[0066]為了提高計算精度，將增量編碼器的兩個通道的脈衝信號都輸入到Cl，並8且對脈衝的上下沿都進行計數，因此，上式除數中包含4。
[0067]測量輥軸上的編碼器為增量編碼器，設測量輥輥徑為D2，每轉脈衝數為N2，其計數器的計數值為C2，那麼，公式3:
[0068]S2=C2*Ji*D2/ (4*N2)(3)`[0069]為了提高計算精度，將增量編碼器的兩個通道的脈衝信號都輸入到C2，並且對脈衝的上下沿都進行計數，因此，上式除數中包含4。那麼，公式4、5、6依次為:
[0070]Bl=LO-Ll(4)
[0071]當丨BI丨蘭B0/2時或開始減第一塊鋼板時，L2=L0 (5)
[0072]當I BI I >B0/2 時，L2=L0+ | BI | *Β0* ξ/BI(6)
[0073]上式中，ξ稱為剪切精度修正係數，其取值範圍為0.05-0.5，根據實際剪切的效果進行整定，由操作人員通過人機界面進行設定和調整並尋優。
[0074]為了更清楚的說明本發明中的一種模式飛剪的控制方法，下面結合圖3予以說明。
[0075]①讀取人工設定的鋼板剪切長度L0，工藝允許的剪切偏差Β0，上次帶鋼剪切完成後模座距零位的距離S0，人工設定的剪切精度修正係數ξ ;讀取模座減速比II，模座負載側齒輪每旋轉一圈對應的模座行進距離XI，模座編碼器每轉脈衝數NI ;讀取測量輥每轉脈衝數Ν2，測量輥直徑D2。
[0076]②判斷ξ的值，如在正常範圍(0.05-0.5)內，則維持其值不變；如不在正常範圍內，則取中間平均值0.23。
[0077]③按式(2)計算模座從零位靜止加速到帶鋼運行速度並剪切時所行進距離SI。按式(3)計算上次帶鋼剪切完成到本次帶鋼剪切時間內帶鋼行進距離S2。按式(4)計算實際剪切偏差BI。
[0078]④判斷是否是本次連續剪切的第一塊鋼，如是則執行⑦；如不是，則執行⑤。
[0079]⑤檢查實際剪切偏差BI其絕對值是否在50%工藝允許偏差範圍內，如是則執行⑦；如不是，則執行⑥。
[0080]⑥按式(6)計算系統內部設定長度L2，完成後執行⑧。
[0081]⑦設置系統內部設定長度L2為人工設定的鋼板剪切長度L0，完成後執行⑧。
[0082]⑧處理其他控制任務。
[0083]綜上所述，本發明實施例所提供的一種模式飛剪的控制方法具有如下技術效果:
[0084]1.通過設定第一剪切偏差；當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差；比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差；當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。即通過自動糾偏的方式，達到對模式飛剪的動態響應、實現剪切精度高、自動化水平高的技術效果。
[0085]2.通過設定多CPU控制技術，即通過剪切CPU與主令及糾偏CPU的共同作用，達到提升計算速度，提升剪切精度的技術效果。
[0086]3.通過人機互動界面HMI的交互，將修正的剪切偏差發送給模式飛剪設備，達到人工經驗的積極幹預，提升剪切精度的技術效果。
[0087]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種模式飛剪的控制方法，其特徵在於，所述方法包括: 設定第一剪切偏差； 當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差； 比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差； 當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於: 當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值不大於預定偏差允許值時，以所述第一剪切偏差進行第二塊鋼板的剪切。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差之後，還包括: 獲得第四剪切偏差，所述第四剪切偏差來自於外界輸入； 調整所述第三剪切偏差為所述第四剪切偏差； 以第四剪切偏差進行所述第三塊鋼板的剪切。
4.一種模式飛剪的控制裝置，應用於一剪切設備，其特徵在於，所述控制裝置包括: 一剪切CPU，所述剪切CPU用於處理所述剪切設備的剪切操作； 一主令及糾偏CPU，所述主令及糾偏CPU用於處理所述剪切設備的除剪切操作之外的操作； 其中，所述剪切CPU與所述主令及糾偏CPU共同配合實現所述剪切設備的剪切操作。
5.如權利要求4所述裝置，其特徵在於，所述主令及糾偏CPU包括: 設定單元，所述設定單元用於設定第一剪切偏差； 獲得單元，所述獲得單元用於當第一塊鋼板剪切完畢後，獲得所述第一塊鋼板的第二剪切偏差； 比較單元，所述比較單元用於比較所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差； 第一調整單元，所述調整單元用於當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值大於預定偏差允許值時；調整所述第一剪切偏差為第三剪切偏差，其中所述第三剪切偏差不同於所述第一剪切偏差。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述主令及糾偏CPU還包括: 執行單元，所述執行單元用於當所述第一剪切偏差與所述第二剪切偏差的差值不大於預定偏差允許值時，以所述第一剪切偏差進行第二塊鋼板的剪切。
7.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述主令及糾偏CPU還包括: 第二調整單元，所述第二調整單元用於獲得第四剪切偏差，所述第四剪切偏差來自於外界輸入；然後，調整所述第三剪切偏差為所述第四剪切偏差；最後，以第四剪切偏差進行所述第三塊鋼板的剪切。
【文檔編號】B23D25/02GK103521830SQ201310469462
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】湯耀林, 黃健, 雷銳光, 李凱, 趙波 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司, 武漢鋼鐵工程技術集團自動化有限責任公司