一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法技術

本發明專利技術適用于帶鋼卷取機控制技術領域，提供了一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法，所述方法包括：獲取同步光柵發送的第一信號，所述第一信號在所述同步光柵檢測到帶鋼末尾時發送；確認所述第一信號為帶鋼末尾抵達所述同步光柵檢測區域后，獲取記錄的從起始狀態到當前實時更新的卷取機的旋轉圈數RN，并計算出卷徑實時值；根據所述卷徑實時值和旋轉圈數RN實時計算帶鋼末尾到卷取機的長度SN；確定長度SN到達用于減速的減速長度Sde時，啟動減速過程。本發明專利技術實施例中對帶尾進行了精確的定位，在恰當的時刻啟動降速過程，另一方面設計了平滑的速度設定值，使得降速過程十分平穩，可取得良好的控制效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于帶鋼卷取機控制
，尤其涉及一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法。
技術介紹
一卷帶鋼在軋制過程中，會經歷數次加減速過程。為提高生產率，在中間的穩定軋制階段速度很快，而當帶鋼尾部接近卷取機時，表明這一卷鋼即將軋制完成，這時需要逐漸降低軋制速度，等帶尾到達卷取機處時降速到零。降速過程中有兩個問題需要考慮，一方面是何時開始降速，如果降速過早，那么帶尾還未到達卷取機處速度就已經為零了；若降速過晚，則帶尾到達卷取機處時還未降速到零，可能對卷取設備造成損傷。另一方面的問題是怎樣降速，因為降速過程同升速過程一樣對傳動控制系統沖擊較大，若控制不當會造成振蕩甚至不穩定，造成事故。前一個問題的解決需要對帶尾進行精確地定位，不斷計算剩余帶鋼的長度，等剩余帶鋼的長度正好達到降速過程所需要的帶鋼長度的那一時刻，啟動降速過程。卷取機的定位操作更為復雜一些，因為隨著帶鋼在卷取機上卷取，卷徑會逐漸增大，這是一個連續變化的量，而計算剩余帶鋼長度需要知道精確的卷徑實時值。第二個問題需要制定一個降速策略，通過平滑的速度設定值，控制帶鋼以設定好的速度平穩地卷取到卷取機上。目前還沒有一種很好的方法解決該問題，為此提供一種高精度的卷取機帶尾定位控制方法是很有必要的，使得帶尾從恰當的時刻開始降速，且正好在到達卷取機處時，平穩地降速到零。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的在于提供一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法，以解決現有技r>術中缺少一種高精度的卷取機帶尾定位控制方法的問題。本專利技術實施例是這樣實現的，一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法，所述方法包括：獲取同步光柵發送的第一信號，所述第一信號在所述同步光柵檢測到帶鋼末尾時發送；確認所述第一信號為帶鋼末尾抵達所述同步光柵檢測區域后，獲取記錄的從起始狀態到當前實時更新的卷取機的旋轉圈數RN，并計算出卷徑實時值；根據所述卷徑實時值和旋轉圈數RN實時計算帶鋼末尾到卷取機的長度SN；確定長度SN到達用于減速的減速長度Sde時，啟動減速過程。優選的，所述減速過程包括三個階段，其中，減速的起始階段和減速的結尾階段為圓整階段，而中間階段為恒減速階段。優選的，所述三個階段的持續時間分別為：T1＝T3＝Tround和其中，Tround為圓整時間，Aramp為加速度，Vs1為軋機出口處帶鋼開始減速的那一時刻的線速度，T1,T2,T3分別表示第一、第二、第三階段的持續時間。優選的，確定三個階段的加速度值，其中，在定位的起始階段和結尾階段，加加速度保持不變，中間階段加速度保持不變；起始階段，在Tround的時間內，加速度從0以恒加加速度逐漸下降到Aramp；中間階段的加速度保持為Aramp不變；結尾階段，在Tround的時間內，加速度從Aramp以恒加加速度逐漸上升到0，具體由下式計算獲得：Ade=ArampTround×t10≤t1≤T1Aramp0≤t2≤T2Aramp-ArampTround×t30≤t3≤T3]]>其中，Ade為減速階段的加速度值，從上到下分別表示變化過程的第一、第二和第三階段中的加速度值，t1、t2和t3分別表示減速過程第一、第二和第三階段中經過的時間，在第二階段加速度不隨時間改變而改變。優選的，減速過程中三個階段的速度值通過下式計算得到：Vde=Vs1+Aramp×t2122Tround0≤t21≤T1Vs1+Aramp×Tround2+Aramp×t220≤t22≤T2-Aramp×Tround2+Aramp×t23-Aramp×t2322Tround0≤t23≤T3]]>式中，Vde為減速階段的速度值，t21、t22和t23分別表示減速過程第一、第二和第三階段中經過的時間。優選的，積分每個階段的速度得到每個階段的位移量，求和各階段的位移量得到減速長度Sde。優選的，在速度測量裝置監測到帶鋼速度以V0保持不變時，則通過預設的Aramp、Tround和所述V0計算出減速長度S0作為Sde；當速度由V0調整為V1時，則重新計算減速長度，并更新到Sde中；維持上述速度監測和減速長度更新過程，直到啟動減速過程。優選的，卷取電動機上安裝有脈沖編碼器，卷取機咬鋼后，開始記錄卷取機旋轉過的脈沖數，則所述旋轉圈數RN由以下公式計算得到：RN=PNPe×i]]>其中，PN為從起始狀態到當前實時更新記錄的脈沖數；Pe為每旋轉一圈脈沖編碼器記錄的脈沖數；i為卷取電機同卷取機之間的齒輪箱的齒輪比。優選的，所述根據所述卷徑實時值和旋轉圈數RN實時計算帶鋼末尾到卷取機的長度SN，具體通過以下公式實現：SN＝SS-(RN,n-RN,s)×πDact其中，SS為同步光柵處同卷取機之間的長度；當前時刻卷徑值Dact＝D0+2hRN，式中，D0為卷取機徑初始值，h為帶鋼厚度。RN,n為當前時刻的旋轉圈數，RN,s為接收到同步光柵發來信號的時刻的旋轉圈數。本專利技術實施例提供的一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法的有益效果包括：本專利技術實施例中對帶尾進行了精確的定位，在恰當的時刻啟動降速過程，另一方面設計了平滑的速度設定值，使得降速過程十分平穩，可取得良好的控制效果。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術實施例提供的一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制系統的架構示意圖；圖2是本專利技術實施例提供的一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法的流程示意圖；圖3是本專利技術實施例提供的一種降速過程速度設定值曲線示意圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。為了說明本專利技術所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。如圖1所示為本專利技術提供的一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制系統，所述系統包括：帶鋼通過軋機2軋制后，由卷取機9進行卷取。軋機的傳動輥由軋機傳動電機4驅動，卷取機的轉動由卷取電動機7驅動，卷取電動機通過齒輪箱8同卷取機相連，在卷取電動機上安裝有脈沖編碼器6，可精確確定卷取電動機旋轉的角度。軋機出口本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法，其特征在于，所述方法包括：獲取同步光柵發送的第一信號，所述第一信號在所述同步光柵檢測到帶鋼末尾時發送；確認所述第一信號為帶鋼末尾抵達所述同步光柵檢測區域后，獲取記錄的從起始狀態到當前實時更新的卷取機的旋轉圈數RN，并計算出卷徑實時值；根據所述卷徑實時值和旋轉圈數RN實時計算帶鋼末尾到卷取機的長度SN；確定長度SN到達用于減速的減速長度Sde時，啟動減速過程。

【技術特征摘要】
1.一種帶鋼卷取機的帶尾精確定位控制方法，其特征在于，所述方法包括：
獲取同步光柵發送的第一信號，所述第一信號在所述同步光柵檢測到帶鋼末尾時發送；
確認所述第一信號為帶鋼末尾抵達所述同步光柵檢測區域后，獲取記錄的從起始狀態到
當前實時更新的卷取機的旋轉圈數RN，并計算出卷徑實時值；
根據所述卷徑實時值和旋轉圈數RN實時計算帶鋼末尾到卷取機的長度SN；
確定長度SN到達用于減速的減速長度Sde時，啟動減速過程。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述減速過程包括三個階段，其中，
減速的起始階段和減速的結尾階段為圓整階段，而中間階段為恒減速階段。
3.根據權利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述三個階段的持續時間分別為：
T1＝T3＝Tround和其中，Tround為圓整時間，Aramp為加速度，Vs1為
軋機出口處帶鋼開始減速的那一時刻的線速度，T1,T2,T3分別表示第一、第二、第三階段的持
續時間。
4.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于，確定三個階段的加速度值，其中，在
定位的起始階段和結尾階段，加加速度保持不變，中間階段加速度保持不變；起始階段，在
Tround的時間內，加速度從0以恒加加速度逐漸下降到Aramp；中間階段的加速度保持為Aramp不變；結尾階段，在Tround的時間內，加速度從Aramp以恒加加速度逐漸上升到0，具體由下
式計算獲得：
Ade=ArampTround×t10≤t1≤T1Aramp0≤t2≤T2Aramp-ArampTround×t30≤t3≤T3]]>其中，Ade為減速階段的加速度值，從上到下分別表示變化過程的第一、第二和第三階段
中的加速度值，t1、t2和t3分別表示減速過程第一、第二和第三階段中經過的時間，在第二階
段加速度不隨時間改變而改變。
5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，減速過程中三個階段的速度值通過下
式計算得到：
Vde=Vs1+Aramp×t212...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳躍華，
申請(專利權)人：中冶南方工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42