一种厚板边部最佳化剪切控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种厚板边部最佳化剪切控制系统，采用平面形状检测装置检测到的轧制大板边缘轮廓坐标数据为基础，通过L2根据L3发送的原始计划数据及自身设定数据，进行计算比较，并根据比较结果进行控制双边剪是否剪切。本发明专利技术有效地解决了以往操作工必须先对中钢板并仔细确认现场钢板的实际切边量是否满足要求后，再最终由人工确定当前钢板能否正常剪切的不可靠性，通过由计算机自动辅助计算并制定剪切策略，操作工只需按剪切策略要求执行操作即可，从而为实现厚板自动化、智能化剪切提供了较佳的解决方案，同时在降低劳动强度，提升剪切可靠性和生产效率方面发挥了很好的作用，效果持续可靠。

An Optimal Shearing Control System for Thick Plate Edge

The invention discloses an optimum shearing control system for thick plate edge. Based on the coordinate data of rolling plate edge contour detected by the plane shape detection device, the original plan data and self-set data sent by L2 according to L3 are calculated and compared, and the two-sided shearing is controlled according to the comparison results. The present invention effectively solves the problem that the former operators must first align the steel plate and carefully confirm whether the actual trimming quantity of the steel plate on site meets the requirements, and then determine whether the current steel plate can be sheared normally manually. Through computer-aided calculation and formulation of the shearing strategy, the operator only needs to perform the operation according to the requirements of the shearing strategy, thus realizing the thick plate automation. Intelligent shearing provides a better solution, and plays a very good role in reducing labor intensity, improving shearing reliability and production efficiency. The effect is continuous and reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种厚板边部最佳化剪切控制系统
本专利技术涉及厚板自动化剪切设备，更具体地是指一种厚板边部最佳化剪切控制系统。
技术介绍
双边剪位于切头剪之后、定尺剪之前，用于剪切厚板两侧的边部，是剪切线最重要的剪机，担负着承上启下的关键性作用。因此双边剪剪切效率是否高效以及切边质量是否良好、稳定将直接关系到整个剪切线的物流节奏以及最终的成品质量，举足轻重。双边剪对待剪钢板的切边量有两个最基本且十分严格的限定要求：(1)待剪钢板的实际最小切边量必须大于等于设备所允许的最小值，这样做的目的一方面为了确保剪下废边能连续导入废边导槽而不致于中间断开引起卡钢；另一方面是为了确保钢板两侧的切边质量。如果实际切边量过小则容易产生剪后钢板边部有塌边、剪切毛刺、废边压入等质量缺陷。(2)待剪钢板的实际最大切边量不能超过设备所允许的最大值，即不超过设备的剪切能力。在同时满足上述两个基本条件的前提下，母板剪切时操作工应尽量确保操作侧和传动侧的切边量均匀，以稳定切边质量。由于上述限定条件的存在，双边剪操作工对每一块待剪钢板都需要进行严格的人工对中，通过观察现场位于钢板上表面两侧的激光线距钢板边部轮廓线的距离进行人工判定该母板的实际最大/最小切边量是否满足限定条件，以此最终决定该钢板双边剪能否正常剪切。这种传统的操作方法存在较明显的缺点：钢板双边剪能不能正常切边完全依赖操作人员的人工判定，存在很大的不可靠性且劳动强度高，也不利于设备维护及剪后钢板的质量控制。另外，对中后一旦发现钢板不满足剪切要求，操作人员还必须重新修改剪切设定参数，过程繁琐，直接影响剪切线的生产节奏。在刊物《山东冶金》2006年4月份发表的论文《优化板形和剪切控制，提高中厚板成才率》中所公开的是：为使操作工准确地定出最小切边量，制作了调节标定头部最小理想切边量λ的辅助设备(钢板头部切边量调节顶轮)。它可以通过钢板端部在滚轮上撞击及转动运行，实现钢板头部的横向调节，从而使头部最小切边量λ达到理想数值。另外为实现对尾部切边量的准确、方便调节，在尾部设置对线挡头。操作工根据板形情况不定时地进行调整，使尾部切边量达到理想值。该方法的实质是通过现场增设可定量调节位置的靠山，钢板一侧靠在该靠山上，先尽可能满足钢板一侧切边量的最低要求，然后再判定另一侧剩余切边量是否满足限定条件。这种操作方法虽然能够辅助操作工通过靠山定量判定一侧的切边量大小，但缺点也是非常明显的：(1)如果来料钢板边部板形不佳特别是当钢板带有镰刀弯，位于钢板头尾的靠山基本起不到应有的作用，不能辅助测量钢板全长范围内的切边量；(2)即便来料钢板板形良好，但如果实际切边量较大的话，这种操作方法会造成一侧切边量仅满足可正常剪切的最低要求，而另一侧剩余的切边量又过大的问题。不满足双边剪剪切时应尽可能使得两侧切边量保持均匀的剪切要求，不利于剪后钢板的边部质量控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种厚板边部最佳化剪切控制系统，能够在镰刀弯厚板上直接在线剪切出所有成品板，以提高厚板成才率及生产作业效率。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。一种厚板边部最佳化剪切控制系统，包括：平面形状检测装置，设于剪切机之前，对待剪切的轧制大板进行平面二维形状扫描，以获取该轧制大板的边缘轮廓位置坐标，并发送至过程自动化计算机；生产控制计算机，将轧制大板组板设计的原始计划数据发送至过程自动化计算机；过程自动化计算机，根据接收的位置坐标拟合出轧制大板的平面轮廓形状，以获取母板有效宽度Wu、母板OP侧实际最大/最小切边量Fmax/Fmin、母板DR侧实际最大/最小切边Mmax/Mmin，并结合接收的原始计划数据及自身设定数据进行比较，根据比较结果发送控制信号至基础自动化计算机；基础自动化计算机，接收控制信号并按此控制双边剪是否剪切。所述的原始数据包括各母板内成品板数量n、母板厚度T、母板内各成品板的客户订货宽度Wi及对应宽度公差ti，i＝1,2……n；所述的自身设定数据包括双边剪设备所允许的最大切边量DSSmax；双边剪设备所允许的最小切边量DSSmin。所述的比较采用的不等式及相应的控制信号：当0<Wu<Wk，发送母板空过双边剪的控制信号；当Wk≤Wu<Wk+2DSSmin，发送母板空过双边剪的控制信号；当Wk+2DSSmin≤Wu≤Wk+2DSSmax，且Fmax≤DSSmax且Mmax≤DSSmax，发送母板正常在线双边剪切的控制信号；当Wk+2DSSmin≤Wu≤Wk+2DSSmax，且Fmax>DSSmax，则判断不等式组若不等式组成立，发送母板正常在线双边剪切的控制信号；若不等式组不成立，则发送母板空过双边剪的控制信号；当Wk+2DSSmin≤Wu≤Wk+2DSSmax，且Mmax>DSSmax，则判断不等式组若不等式组成立，发送母板正常在线双边剪切的控制信号；若不等式组不成立，则发送母板空过双边剪的控制信号；当Wu>Wk+2DSSmax，则发送母板空过双边剪的控制信号；式中，Wk为各母板中最宽成品板目标宽度。所述的Wk的计算公式为：Wk＝MAX[(W1+t1)，(W2+t2)，……，(Wi+ti)]所述的DSSmax＝150mm；当母板厚度T≤20mm时，DSSmin＝20mm，当母板厚度T>20mm时，DSSmin＝T。所述的平面形状检测装置采用平行激光线在轧制大板的长度方向上等间隔扫描，以获取轧制大板dr、op侧的边缘轮廓位置坐标，同时在轧制大板的宽度方向上等间隔扫描，以获取轧制大板左、右头尾边缘轮廓坐标。在本专利技术的上述技术方案中，本专利技术的厚板边部最佳化剪切控制系统，采用平面形状检测装置检测到的轧制大板边缘轮廓坐标数据为基础，通过L2根据L3发送的原始计划数据及自身设定数据，进行计算比较，并根据比较结果进行控制双边剪是否剪切。本专利技术有效地解决了以往操作工必须先对中钢板并仔细确认现场钢板的实际切边量是否满足要求后，再最终由人工确定当前钢板能否正常剪切的不可靠性，通过由计算机自动辅助计算并制定剪切策略，操作工只需按剪切策略要求执行操作即可，从而为实现厚板自动化、智能化剪切提供了较佳的解决方案，同时在降低劳动强度，提升剪切可靠性和生产效率方面发挥了很好的作用，效果持续可靠。附图说明图1是本专利技术的厚板边部最佳化剪切控制系统的原理图；图2为本专利技术的平面形状检测装置扫描轧制大板边缘轮廓识别示意图；图3为本专利技术的母板有效宽度定义示意图；图4为本专利技术的母板切边参数及母板可正常切边示意图；图5为本专利技术的母板切边量不足示意图；图6为本专利技术的母板操作侧(OP侧)切边量超出示意图；图7为本专利技术的母板传动侧(DR侧)切边量超出示意图；图8为本专利技术的母板两侧切边量超出示意图；图9为本专利技术的厚板边部最佳化剪切方法流程图；具体实施方式下面结合附图进一步说明本专利技术的技术方案。请参阅图1，本专利技术的厚板边部最佳化剪切控制系统主要包括平面形状检测装置2、生产控制计算机L3、过程自动化计算机L2、基础自动化计算机L1并涉及到双边剪4和切头剪3。其中，平面形状检测装置2(PlateShapeGauge，简称PSG，生产厂家如德国LAP镭尔谱等)设于切头剪3之前，对待剪轧制大板1进行平面二维形状扫描，以获取其边缘轮廓位置坐标，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厚板边部最佳化剪切控制系统，其特征在于，包括：平面形状检测装置，设于剪切机之前，对待剪切的轧制大板进行平面二维形状扫描，以获取该轧制大板的边缘轮廓位置坐标，并发送至过程自动化计算机；生产控制计算机，将轧制大板组板设计的原始计划数据发送至过程自动化计算机；过程自动化计算机，根据接收的位置坐标拟合出轧制大板的平面轮廓形状，以获取母板有效宽度Wu、母板OP侧实际最大/最小切边量Fmax/Fmin、母板DR侧实际最大/最小切边Mmax/Mmin，并结合接收的原始计划数据及自身设定数据进行比较，根据比较结果发送控制信号至基础自动化计算机；基础自动化计算机，接收控制信号并按此控制双边剪是否剪切。

【技术特征摘要】
1.一种厚板边部最佳化剪切控制系统，其特征在于，包括：平面形状检测装置，设于剪切机之前，对待剪切的轧制大板进行平面二维形状扫描，以获取该轧制大板的边缘轮廓位置坐标，并发送至过程自动化计算机；生产控制计算机，将轧制大板组板设计的原始计划数据发送至过程自动化计算机；过程自动化计算机，根据接收的位置坐标拟合出轧制大板的平面轮廓形状，以获取母板有效宽度Wu、母板OP侧实际最大/最小切边量Fmax/Fmin、母板DR侧实际最大/最小切边Mmax/Mmin，并结合接收的原始计划数据及自身设定数据进行比较，根据比较结果发送控制信号至基础自动化计算机；基础自动化计算机，接收控制信号并按此控制双边剪是否剪切。2.如权利要求1所述的厚板边部最佳化剪切控制系统，其特征在于：所述的原始数据包括各母板内成品板数量n、母板厚度T、母板内各成品板的客户订货宽度Wi及对应宽度公差ti，i＝1,2……n；所述的自身设定数据包括双边剪设备所允许的最大切边量DSSmax；双边剪设备所允许的最小切边量DSSmin。3.如权利要求2所述的厚板边部最佳化剪切控制系统，其特征在于，所述的比较采用的不等式及相应的控制信号：当0<Wu<Wk，发送母板空过双边剪的控制信号；当Wk≤Wu<Wk+2DSSmin，发送母板空过双边剪的控制信号；当Wk+2DSSmin≤Wu≤Wk+2DSSmax，且Fmax≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱剑恩，丁海绍，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31