一种轧机窜辊控制系统技术方案

一种轧机窜辊控制系统，包括有横移机架和液压油缸以及控制单元；所述横移机架用于连接液压油缸的顶升端与辊轴其中一侧的固定基座；所述液压油缸的基座固定，并在液压油路上装有液压换向阀，液压换向阀选用手动液压换向阀或电磁液压换向阀；所述控制单元包括有位置传感器、A/D转换模块和CPU以及I/O模块，位置传感器安装在液压油缸上，用于检测液压油缸内活塞的位置信息，并且该位置信息经过A/D转换模块进行模数转换后传输给CPU，CPU通过I/O模块输出开关量信息以控制电磁液压换向阀内液压油路的闭断或油路方向的变换；本实用新型专利技术结构简单、成本低、工作稳定可靠、故障率低，提高了生产效率和安全系数，市场推广应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轧机窜辊控制
，尤其是一种适用于UCM六辊可逆冷轧机的轧机窜辊控制系统。
技术介绍
在国内冷轧行业中，UCM六辊可逆冷轧机因其投资少见效快，轧制板型调整能力强而被广泛采用。该轧机有一个重要的板型调整手段就是上、下中间辊的横移，而上、下中间辊的横移控制装置往往因不可靠而发生窜辊事故，这是目前国内甚至进口轧机普遍存在的一个棘手问题，由此所造成的故障停机时间在所有故障中占有相当的比重。为了解决上述问题，目前各设计制造厂家均采用造价很高的比例伺服控制系统来控制UCM六辊可逆冷轧机中上、下中间辊的横移，具体控制结构如下：上、下中间辊各由两个油缸控制（上、下中间辊横移的方向相反），每一个油缸安装有位置传感器以检测其实际行程，并在每一个油缸的液压油路上均安装一个比例伺服阀来控制其伸缩量，同时每一个油缸配备一个液压抱闸，以为防止窜辊出现漂移。然而，在使用中发现，这种窜辊控制系统存在结构复杂、成本高，对电控精度要求高，并且故障率高的问题，具体体现在以下三点：1.在控制同一辊的两个油缸中，任何一个油缸的控制出现异常都将导致窜辊无法进行；虽然同一辊的两个油缸在闭环控制理论上不存在同步性的问题，但实际使用中还是存在较大的偏差，在窜辊动作中，由于两个油缸的不同步导致容易发生将中间辊憋住等事故；2.在窜辊控制系统中，采用了比例伺服阀来提高闭环控制的精度，但是在比例伺服阀调节过程中，液压管道会发生剧烈振动，并且比例伺服阀的阀芯经常性出现卡阻不能归零位的问题，处理起来费时费力；3.在窜辊控制系统中，为防止窜辊出现漂移，特别在每一个窜辊控制的油缸上安装了一个液压抱闸，但在实际应用中用途不大。窜辊发生异常时，也没有可靠的应急措施，在维修时更是费时费力，最终使用的结果是弊远大于利。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决现有的UCM六辊可逆冷轧机的窜辊控制系统结构复杂、成本高，对电控精度要求高，并且故障率高的问题，为此提供一种结构简单、成本低、工作可靠的轧机窜辊控制系统。本技术的具体方案是：一种轧机窜辊控制系统，其特征是：包括有横移机架和液压油缸以及控制单元；所述横移机架用于连接液压油缸的顶升端与辊轴其中一侧的固定基座；所述液压油缸的基座固定，并在液压油路上装有液压换向阀，液压换向阀选用手动液压换向阀或电磁液压换向阀；所述控制单元包括有位置传感器、A/D转换模块和CPU以及I/O模块，位置传感器安装在液压油缸上，用于检测液压油缸内活塞的位置信息，并且该位置信息经过A/D转换模块进行模数转换后传输给CPU，CPU通过I/O模块输出开关量信息以控制电磁液压换向阀的开度和液压油路方向的变换。本技术结构简单、成本低、工作稳定可靠、故障率低，减小了窜辊控制系统的故障时间和维修量，并克服了当前窜辊控制系统中同一辊的两个油缸在控制上不同步的问题，提高了生产效率和安全系数，市场推广应用前景广阔。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中控制单元的控制结构框图；图3是本技术中的控制流程图。图中：1—横移机架，2—液压油缸，3—控制单元，4—上/下中间辊，5—固定基座，6—液压换向阀，7—位置传感器，8—A/D转换模块，9—CPU，10—I/O模块。具体实施方式本技术以UCM六辊可逆冷轧机中对上、下中间辊的窜辊控制为例进行具体说明。参见图1-2，本技术包括有横移机架1和液压油缸2以及控制单元3；所述横移机架1用于连接液压油缸2的顶升端与上/下中间辊4的其中一侧的固定基座5；所述液压油缸2的基座固定，并在液压油路上装有液压换向阀6，液压换向阀6选用手动液压换向阀或电磁液压换向阀；所述控制单元3包括有位置传感器7、A/D转换模块8和CPU9以及I/O模块10，位置传感器7安装在液压油缸2上，用于检测液压油缸2内活塞的位置信息，并且该位置信息经过A/D转换模块8进行模数转换后传输给CPU9，CPU9通过I/O模块10输出开关量信息以控制电磁液压换向阀的开度和液压油路方向的变换。本实施例中所述液压换向阀6为三位四通液压换向阀，液压换向阀6的A、B油口对应连接液压油缸2上的两个油口，P油口表示压力油的进口，T油口表示与油箱联通的回油口，参见图1。当液压油缸2的液压油路采用手动电磁液压换向阀进行手动控制时，只需提前计算上/下中间辊4进行窜辊时的横移量作为参考量，然后采用开环点动控制的方式控制液压油缸2顶升或回缩至相应的位置，以实现对上/下中间辊4的窜辊控制。参见图3，当液压油缸2的液压油路采用电磁液压换向阀进行自动控制时，具体控制流程如下：首先，控制系统初始化，位置传感器7清零，并计算出上/下中间辊4进行窜辊时的横移量作为参考量；然后，上/下中间辊4进行窜辊，CPU9根据从位置传感器7传输过来的液压油缸2内活塞的位置信息，控制液压油缸2进行顶升或回缩；当参考量与实际量（液压油缸2的实际顶升量或回缩量）之差大于10mm时，CPU9控制液压油缸2连续输出；当参考量与实际量（液压油缸2的实际顶升量或回缩量）之差小于10mm时，CPU9切换控制模式，采用阶梯点动式控制液压油缸2的输出；当参考量与实际量（液压油缸2的实际顶升量或回缩量）之差的绝对值小于2mm时，则结束控制，上/下中间辊4已横移至预定的位置。当UCM六辊可逆冷轧机工作完成后，上/下中间辊4需恢复原位时，CPU9通过I/O模块10输出开关量信息以控制改变电磁液压换向阀内液压油路方向，此时液压油缸2由于液压油路的改变而发生与上述相反的动作，并可采用上述相同的控制方式控制上/下中间辊4恢复原位。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轧机窜辊控制系统，其特征是：包括有横移机架和液压油缸以及控制单元；所述横移机架用于连接液压油缸的顶升端与辊轴其中一侧的固定基座；所述液压油缸的基座固定，并在液压油路上装有液压换向阀，液压换向阀选用手动液压换向阀或电磁液压换向阀；所述控制单元包括有位置传感器、A/D转换模块和CPU以及I/O模块，位置传感器安装在液压油缸上，用于检测液压油缸内活塞的位置信息，并且该位置信息经过A/D转换模块进行模数转换后传输给CPU，CPU通过I/O模块输出开关量信息以控制电磁液压换向阀的开度和液压油路方向的变换。

【技术特征摘要】
1.一种轧机窜辊控制系统，其特征是：包括有横移机架和液压油缸以及控制单元；所述横移机架用于连接液压油缸的顶升端与辊轴其中一侧的固定基座；所述液压油缸的基座固定，并在液压油路上装有液压换向阀，液压换向阀选用手动液压换向阀或电磁液压换向阀；所述控制单元包括有位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜雪立，
申请(专利权)人：宝钢股份黄石涂镀板有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42