一种无编码器的高精度控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无编码器的高精度控制方法包括：根据实际生产过钢情况，观察各项传动参数设定值；通过实时数据采集系统，同时读取现场编码器速度反馈值与编码器计算值进行实时对比；将传动参数的速度控制点由现场编码器数据反馈值控制切换为编码器计算值控制，切换控制系统后，观察现场电机运行情况。本发明专利技术提供的无编码器的高精度控制方法采用传动柜CU单元编码器计算值进行闭环精确控制，消除了因编码器故障及更换编码器产生长时间故障时间制约生产的问题，满足轧制生产控制精度要求，减少了编码器硬件配置和复杂性，降低了编码器维护成本和备件成本；增强了系统的抗噪能力，进一步提升轧制生产运行的稳定可靠性。进一步提升轧制生产运行的稳定可靠性。进一步提升轧制生产运行的稳定可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种无编码器的高精度控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及无编码器的高精度控制
，具体为一种无编码器的高精度控制方法及系统。

技术介绍

[0002]编码器在轧制电气控制系统中具有速度控制、位置控制、棒材长度测量等作用。轧制现场主电机应用增量型主电机速度编码器，此种编码器全部安装在传动电机尾部轴上，与电机输出转速比为1:1，每个编码器都有相应的电气传动柜提供24VDC电源，编码器相应的通道输出接至处理器的输入模块，通过应用软件对处理器输入模块设置，将编码器的实际输出值输入至程序当中，由软模块接收输入值并进行数据处理，运用至相应的环节，达到速度控制的目的。但在轧制现场轧制使用中，编码器故障率较高，更换频次较多，且由于编码器全部安装在传动电机尾部轴上，现场电机结构等问题，需要将主电机轴流冷却风扇采取行车吊运拆装后方可进行编码器更换，导致每次编码器故障处理时间较长；编码器故障频次高，导致编码器备件成本居高不下。
[0003]由于现场工况复杂，传动柜至现场编码器信号传输线路较长，干扰较大，容易产生信号失真，导致控制精度不足，严重影响轧制的正常生产运行，从而影响轧制的有效作业率和产品的成材率。
[0004]因此亟需一种无编码器的高精度控制方法，消除因编码器故障及更换编码器产生长时间故障时间制约生产的问题，实现无编码器的高精度控制。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术解决的技术问题是：现有电机编码器控制方法无法解决编码器故障频发和编码器更换时间长等引发的影响轧制稳定运行的问题以及因编码器故障及更换编码器产生长时间故障时间制约生产的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种无编码器的高精度控制方法，包括：
[0009]根据实际生产过钢情况，观察各项传动参数设定值；
[0010]通过实时数据采集系统，同时读取现场编码器速度反馈值与编码器计算值进行实时对比；
[0011]将传动参数的速度控制点由现场编码器数据反馈值控制切换为编码器计算值控制，切换控制系统后，观察现场电机运行情况。
[0012]作为本专利技术所述的无编码器的高精度控制方法的一种优选方案，其中，所述参数
设定值包括：
[0013]轧机运行的转速、线速度、转矩、现场轧制堆拉关系，调整传动设定的转速和输出转矩；
[0014]所述实时数据采集包括通过PDA实时数据采集系统进行实时数据采集，对比传动编码器计算值与实际编码器反馈值进行数据比对。
[0015]作为本专利技术所述的无编码器的高精度控制方法的一种优选方案，其中，所述进行实时对比包括：
[0016]确保数据波动量小于0.5％；
[0017]当编码器计算值数据波动量＜0.5％时，则认为该数据跟随稳定，具备控制系统切换条件；
[0018]当编码器计算值数据波动量≥0.5％且＜1％时，则继续自动调整设定参数，直至小于数据波动量＜0.5％；
[0019]当编码器计算值数据波动量≥1％时，则认为数据波动过大，可能导致钢材在轧制过程中堆钢或者拉钢轧制，引起轧制成品尺寸问题，需要由操作台人员进行人工调整参数，将数据波动量＜0.5％。
[0020]作为本专利技术所述的无编码器的高精度控制方法的一种优选方案，其中，所述观察现场电机运行情况包括：
[0021]当读取现场编码器速度反馈值与编码器计算值进行实时对比完成后，为确保现场过钢轧制未因电机转速波动引起异常跳动，再次观察现场电机运行情况并进行对比，确保数据波动量小于0.5％，由操作台人员观察运行稳定性和精确度；
[0022]当编码器计算值数据波动量＜0.5％时，满足要求，则执行下一步；
[0023]当编码器计算值数据波动量≥0.5％，则不满足要求，继续自动调整传动速度设定值进行跟踪调整，直至满足确保数据波动量＜0.5％。
[0024]作为本专利技术所述的无编码器的高精度控制方法的一种优选方案，其中，所述观察现场电机运行情况包括：
[0025]取消电机传动系统编码器硬件组态，并在参数设定中退出实际编码器控制的控制方式，确保运行参数稳定。
[0026]作为本专利技术所述的无编码器的高精度控制方法的一种优选方案，其中，所述确保运行参数稳定包括：
[0027]当现场电机无异常时，则满足要求，流程结束；
[0028]当现场电机有异常情况，综合分析判断，修改设定参数，重新进行分析判断，直至现场电机无异常。
[0029]作为本专利技术所述的无编码器的高精度控制方法的一种优选方案，其中，所述确保数据波动量包括：数据波动量为实际转速速度值与设定值之间的波动。
[0030]本专利技术解决的技术问题是：现有电机编码器控制方法无法解决编码器故障频发和编码器更换时间长等引发的影响轧制稳定运行的问题以及因编码器故障及更换编码器产生长时间故障时间制约生产的问题。
[0031]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种无编码器的高精度控制系统，其特征在于，包括：
[0032]转速调节模块，传动CU控制模块，自动化控制模块；
[0033]所述转速调节模块是保持驱动电机与负载转速一致的装置，用于采用减速箱驱动电机与负载，电机转动带动负载轧辊转动，轧制生产时轧辊转动的线速度为钢材轧制的线速度；
[0034]所述传动CU控制模块是获取参数设定值的装置，用于通过采集当前输出电流、转矩、转速信息值，通过变频电缆驱动电机运转，采用电力电缆及控制电缆连接，传动CU单元为电机精确运转输出控制单台电机；
[0035]所述自动化控制模块是对电机进行自动化整体协调控制的装置，用于与传动CU控制模块采用网络通讯，采用状态字进行通讯传输，自动化控制系统对全线所有电机进行整体协调控制，给定每台电机设定转速至各台传动CU控制单元，从而实现轧线精确控制轧制。
[0036]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
[0037]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
[0038]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的无编码器的高精度控制方法将轧线粗轧、中轧、预精轧区域主电机均成功采用传动柜CU单元编码器计算值进行闭环精确控制，消除了因编码器故障及更换编码器产生长时间故障时间制约生产的问题，该方法采取的控制精度满足轧制生产控制精度要求。减少了编码器硬件配置和复杂性，降低了编码器维护成本和备件成本；增强了系统的抗噪能力，进一步提升轧制生产运行的稳定可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无编码器的高精度控制方法，其特征在于，包括：根据实际生产过钢情况，观察各项传动参数设定值；通过实时数据采集系统，同时读取现场编码器速度反馈值与编码器计算值进行实时对比；将传动参数的速度控制点由现场编码器数据反馈值控制切换为编码器计算值控制，切换控制系统后，观察现场电机运行情况。2.如权利要求1所述的无编码器的高精度控制方法，其特征在于，所述参数设定值包括：轧机运行的转速、线速度、转矩、现场轧制堆拉关系，调整传动设定的转速和输出转矩；所述实时数据采集包括通过PDA实时数据采集系统进行实时数据采集，对比传动编码器计算值与实际编码器反馈值进行数据比对。3.如权利要求1所述的无编码器的高精度控制方法，其特征在于，所述进行实时对比包括：确保数据波动量小于0.5％；当编码器计算值数据波动量＜0.5％时，则认为该数据跟随稳定，具备控制系统切换条件；当编码器计算值数据波动量≥0.5％且＜1％时，则继续自动调整设定参数，直至小于数据波动量＜0.5％；当编码器计算值数据波动量≥1％时，则认为数据波动过大，可能导致钢材在轧制过程中堆钢或者拉钢轧制，引起轧制成品尺寸问题，需要由操作台人员进行人工调整参数，将数据波动量＜0.5％。4.如权利要求1所述的无编码器的高精度控制方法，其特征在于，所述观察现场电机运行情况包括：当读取现场编码器速度反馈值与编码器计算值进行实时对比完成后，为确保现场过钢轧制未因电机转速波动引起异常跳动，再次观察现场电机运行情况并进行对比，确保数据波动量小于0.5％，由操作台人员观察运行稳定性和精确度；当编码器计算值数据波动量＜0.5％时，满足要求，则执行下一步；当编码器计算值数据波动量≥0.5％，则不满足要求，继续自动调整传动速度设定值进行跟踪调整，直至满足确保数据波动量＜0.5％。5.如权利要求1所述的无编码器的高精度...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庚民，赵国良，吕涛，黄语强，谢柳军，王博，陈俊，黄竟云，黄君，
申请(专利权)人：柳州钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：