一种自动上卷位置纠偏控制方法技术

本发明专利技术涉及轧钢自动控制领域，一种自动上卷位置纠偏控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：卷径测量；步骤二：钢卷车托举钢卷至卷筒中心高度；步骤三：卷宽测量；步骤四：钢卷车平移钢卷至卷筒中心位；步骤五：自动上卷完成。本发明专利技术所述的钢卷宽度测量系统，可有效避开钢卷头尾卷取不齐对测量准确性的影响，保证钢卷中心与卷筒中心在水平方向的一致性。钢卷与卷筒水平方向中心偏差，造成钢卷偏离轧机中心，引发一系列问题，如：速度无法提升，起步断带等严重影响生产效率和轧制成材率；板形显示异常，影响成品板形质量。影响成品板形质量。影响成品板形质量。

【技术实现步骤摘要】
一种自动上卷位置纠偏控制方法


[0001]本专利技术涉及轧钢自动控制领域，尤其涉及一种自动上卷位置纠偏控制方法。

技术介绍

[0002]在冶金行业，无论是轧钢、退火，又或是分卷裁边等工艺处理，都会用到自动上卷的功能，全自动控制不仅可以排除人的不安全因素，也能提高上卷的精度和效率。自动上卷不仅要求钢卷能够在垂直方向将内圈正好套入卷筒，同时也要求钢卷在水平方向能准确位于卷筒轴向中心位。出于工艺要求及成本考虑，二十辊轧机所轧硅钢往往需要在带头处焊接一段引带（比原卷本体宽），又或是上一道工序卷取不齐导致来料边部不齐整，都会导致带头或带尾边部超出钢卷的正常宽度，由于自动上卷目前采用钢卷轴向扫描测宽，因此会导致所测宽度大于钢卷实际宽度，使钢卷无法自动在水平方向准确到达目标位置；钢卷的卷径测量是由光电开关检测钢卷的径向运动（垂直运动）而得出，因此对光电开关射出的红外线水平度要求非常高，但光电开关底座经常会受重力下垂或磕碰导致角度变化，从而影响钢卷的卷径测量，使得钢卷无法在垂直方向准确到达目标位置。上卷位置偏差往往会导致翻卷、断带等事故发生，不仅增加了安全隐患，也影响了产品质量和生产效率。
[0003]本专利技术通过改变测宽装置和增加上卷高度自动纠偏算法，来保证自动上卷在水平方向和垂直方向位置计算更准确，可以有效避免由钢卷边部不齐和光电位置偏移等外部因素带来的控制误差，使钢卷可以准确上到目标位置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是针对上述问题，提供一种自动上卷位置纠偏控制方法。
[0005]本专利技术的目的是这样实现的：一种自动上卷位置纠偏控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：卷径测量：卷径测量自适应补偿算法流程为:（1）光电开关首次角度偏移后，操作人员在执行完自动上卷过程中手动调节上卷高度至卷筒中心高度；（2）现有的PLC电气控制系统识别到执行过程中的高度手调量，并推算出光电偏移角度；（3）在后续的若干次自动上卷过程中，偏移角度作为已知量，根据卷径大小，自动算出高度补偿量进行纠偏；（4）当光电开关再次发生偏移时，系统识别到新的高度手调量，自动清除旧的偏移角度，重新执行上述步骤；步骤二：钢卷车托举钢卷至卷筒中心高度；步骤三：卷宽测量：两个测距仪对射型安装固定，两个测距仪的距离L
C
为定值且已知，测距仪1实时测得与钢卷左侧边部距离L1，测距仪2实时测得与钢卷右侧边部距离L2。
[0006]L
卷宽
=L
C
‑
L1‑
L2由上述公式计算出钢卷宽度，而卷筒中心位与测距仪1的距离L
J
也为定值且已知。
[0007]L1=L
J
‑
L
卷宽
/2当测距仪的实时距离显示上述公式L1的计算值时，则代表钢卷水平位移至卷筒中心位完成；步骤四：钢卷车平移钢卷至卷筒中心位；步骤五：自动上卷完成。
[0008]步骤一中卷径测量自适应补偿算法公式为：
H
PH
:光电开关的高度为定值且已知，H
P
:钢卷小车托辊圆心的高度为钢卷车升起的高度，编码器实时测得，d:托辊直径为定值且已知，C:两个托辊圆心的距离为定值且已知，据此可算出卷径R，当光电开关角度第一次偏移时，自动上卷高度略低，需手动再升高H，据此H可算出卷径r。
[0009]H:光电首次偏移时，钢卷车高度手调量。
[0010]L
PH
:光电开关与钢卷圆心的水平距离为定值且已知。
[0011]最终由光电首次偏移后的高度手调量可得出偏移角度α，偏移角α已知后，光电开关检测到钢卷均可算出卷径R和卷径r，即可得出钢卷车高度自动纠偏量H
纠偏
，H
纠偏
计算公式同于上述公式中的H。
[0012]光电偏移角一定的情况下，各种大小卷径的钢卷自动纠偏高度均适用于以上公式。
[0013]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所述的钢卷高度纠偏自适应控制保证钢卷可以安全上到卷筒上。钢卷中心与卷筒中心在垂直方向偏差导致上卷过程中钢卷倾翻，存在严重的安全隐患。本专利技术实施后彻底解决了因钢卷卷径测量问题造成自动上卷时钢卷倾翻的问题。
[0014]2、本专利技术所述的钢卷宽度测量系统，可有效避开钢卷头尾卷取不齐对测量准确性的影响，保证钢卷中心与卷筒中心在水平方向的一致性。钢卷与卷筒水平方向中心偏差，造成钢卷偏离轧机中心，引发一系列问题，如：速度无法提升，起步断带等严重影响生产效率和轧制成材率；板形显示异常，影响成品板形质量。
附图说明
[0015]下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。
[0016]图1是本专利技术卷径测量示意图。
[0017]图2是本专利技术钢卷测宽示意图。
[0018]其中：1.光电开关红外线、2.钢卷、3.钢卷小车托辊、4.地面基准线、5.测距仪1、6.测距仪2、7.卷取机卷筒、8.钢卷移动方向、9.卷筒中心线、10.钢卷中心线。
具体实施方式
[0019]随着国家智能制造的不断升级，在带钢生产领域逐步实现了自动上卷功能，但在自动上卷过程中，对于钢卷边部卷取不齐或光电检测开关角度偏移而导致的钢卷宽度和直径测量不准，造成自动上卷时钢卷位置与目标位置产生偏差的问题。本专利技术通过采用对射型测宽法以及增加高度偏差补偿的自适应纠偏算法，有效地避免了上述两因素对自动上卷精度的影响，彻底解决了自动上卷时钢卷位置偏差的问题，解决了因钢卷边部不齐整或检测装置误差等原因导致钢卷无法通过钢卷小车自动上在卷筒的中心位置的问题，使钢卷在水平和垂直方向均可准确到达目标位置。
[0020]自动上卷步骤分为:卷径测量
→
钢卷车托举钢卷至卷筒中心高度
→
卷宽测量
→
钢卷车平移钢卷至卷筒中心位
→
自动上卷完成。
[0021]本专利技术从两方面解决自动上卷偏差的问题。
[0022]1、卷径测量自适应补偿控制，解决钢卷中心与卷取机中心垂直偏差问题。
[0023]上卷高度取决于钢卷直径的大小，如图1所示，虚线
①
为光电开关正常状态下发出的水平红外线，当钢卷顶部刚好遮挡住光电开关时，根据小车升起高度等参数可算出当下卷径；但由于光电开关经常会收到底座重力或外力导致下垂，即发出不在水平线上的红外线
②
，可以看出，当钢卷小车升至同一高度时，测量的实际卷径比实际大，但控制系统仍误以为红外线水平正常，即所测得的卷径大于钢卷实际卷径，最终导致自动上卷高度偏低，无法将钢卷内圈正常套入卷筒而发生翻卷。
[0024]基于此情况，该自适应补偿算法流程为:（1）光电开关首次角度偏移后，操作人员在执行完自动上卷过程中手动调节上卷高度至合适位置。（2）系统识别到自动程序执行过程中的高度手调量，并推算出光电偏移角度。（3）在后续的若干次自动上卷过程中，偏移角度作为已知量，根据卷径大小，自动算出高度补偿量进行纠偏。（4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动上卷位置纠偏控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：卷径测量：卷径测量自适应补偿算法流程为:（1）光电开关首次角度偏移后，操作人员在执行完自动上卷过程中手动调节上卷高度至卷筒中心高度；（2）现有的PLC电气控制系统识别到执行过程中的高度手调量，并推算出光电偏移角度；（3）在后续的若干次自动上卷过程中，偏移角度作为已知量，根据卷径大小，自动算出高度补偿量进行纠偏；（4）当光电开关再次发生偏移时，系统识别到新的高度手调量，自动清除旧的偏移角度，重新执行上述步骤；步骤二：钢卷车托举钢卷至卷筒中心高度；步骤三：卷宽测量：两个测距仪对射型安装固定，两个测距仪的距离L
C
为定值且已知，测距仪1实时测得与钢卷左侧边部距离L1，测距仪2实时测得与钢卷右侧边部距离L2；L
卷宽
=L
C
‑
L1‑
L2由上述公式计算出钢卷宽度，而卷筒中心位与测距仪1的距离L
J
也为定值且已知；L1=L
J
‑
L
卷宽
/2当测距仪的实时距...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓子浩，王玮璐，马若菲，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：