一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法及系统，用于检测仪表与执行器之前存在较大运行延迟且延迟时间不确定的场景，采用带钢位置计算和移位寄存的方法实现带钢测量值与带钢位置同步。包括如下：检测仪表到执行器的距离为d，按照距离等分为N段，每段长度为一个步距s；延迟步数N包括系统延迟步数N

【技术实现步骤摘要】
一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法及系统


[0001]本专利技术涉及冶金自动化
，特别涉及一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法及系统。

技术介绍

[0002]在冷轧生产线上，由于工况条件限制，检测仪表与执行器之间距离较远，导致检测信号存在较大的超前和滞后运行延迟，影响了控制系统性能。一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法，用于检测仪表与执行器之前存在较大运行延迟且延迟时间不确定的场景，采用带钢位置计算和移位寄存的方法实现带钢测量值与带钢位置同步。检测仪表用于前馈控制时，安装在执行器前，检测信号存在超前影响。采用此方法将检测信号跟踪到执行器位置，实现检测信号位置同步，从而提升系统前馈控制精度。检测仪表安装用于反馈控制时，安装在执行器之后，检测信号存在滞后影响。在执行器位置记录控制量并利用控制对象数学模型计算被控量的软测量值，利用此方法将测量值跟踪到检测仪表位置，实现软测量值位置同步，利用软测量值和实际测量值进行反馈控制，提升系统反馈控制精度。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术提供一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法及系统，用于检测仪表与执行器之前存在较大运行延迟且延迟时间不确定的场景，采用带钢位置计算和移位寄存的方法实现带钢测量值与带钢位置同步。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0005]一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法，包括如下：
[0006]1)检测仪表到执行器的距离为d，按照距离等分为N段，每段长度为一个步距s；
[0007]2)设定程序循环周期为T，程序循环周期T内带钢运行距离不小于1个步距s，即s≥v*T；控制程序按照定时中断方式循环执行，v是带钢运行速度；
[0008]3)以N为延迟步数；延迟步数N包括系统延迟步数N
τ
和运行延迟步数N
R
，即：
[0009]N＝N
τ
+N
R
；
[0010]延迟步数N是根据检测仪表到执行器之间距离和程序循环周期要求而设计的常数；运行延迟步数N
R
是带钢从检测仪表到执行器运行时间对应的步数；系统延迟步数N
τ
是系统时间常数τ(s)对应的延迟步数；
[0011]4)计算系统延迟步数N
τ
：
[0012][0013]5)移位步数为N
T
是程序循环周期对应的步数，计算移位步数为N
T
：
[0014][0015]运行延迟步数N
R
不小于移位步数为N
T
，即N
R
≥N
T
；
[0016]6)在程序中建立长度为N的移位寄存器用于存储带钢测量值，每个寄存器存储对应每个步距s位置上的带钢测量值；
[0017]7)第k次循环周期，首先计算移位步数N
T
，按照先进先出顺序执行移位操作；计算系统延迟步数N
τ
，将测量值写入地址为1～(N
τ
+N
T
)的寄存器内；读取第N个寄存器内的测量值即是执行器处的带钢测量值。
[0018]进一步地，系统时间常数包括检测仪表时间常数和执行器时间常数。
[0019]进一步地，程序循环周期为T的取值范围为0.001～1s。
[0020]进一步地，步距s取值范围为0.01～0.2m。
[0021]本专利技术还提供一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法的系统，所述的系统包括一级PLC控制系统及与其连接的二级上位机系统，在一级PLC控制系统及二级上位机系统程序中加载所述的一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术采用一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法及系统，用于检测仪表与执行器之前存在较大运行延迟且延迟时间不确定的场景，采用带钢位置计算和移位寄存的方法实现带钢测量值与带钢位置同步。检测仪表用于前馈控制时，安装在执行器前，检测信号存在超前影响。采用此方法将检测信号跟踪到执行器位置，实现检测信号位置同步，从而提升系统前馈控制精度。检测仪表安装用于反馈控制时，安装在执行器之后，检测信号存在滞后影响。在执行器位置记录控制量并利用控制对象数学模型计算被控量的软测量值，利用此方法将测量值跟踪到检测仪表位置，实现软测量值位置同步，利用软测量值和实际测量值进行反馈控制，提升系统反馈控制精度。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法的实施例图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本专利技术提供的具体实施方式进行详细说明。
[0026]一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法，具体包括如下：
[0027]1、检测仪表到执行器的距离为d(m)，按照距离等分为N段，每段长度为一个步距s(m)。
[0028]2、程序循环周期内带钢运行距离不小于1个步距，即s≥v*T；控制程序按照定时中断方式循环执行，程序循环周期为T(s)，取值范围0.001～1s；v(m/s)是带钢运行速度，取值范围1～20m/s；步距范围0.001～20m。
[0029]3、N为延迟步数；延迟步数N包括系统延迟步数N
τ
和运行延迟步数N
R
，即N＝N
τ
+N
R
；延迟步数N根据检测仪表到执行器之间距离和程序循环周期要求而设计的常数；运行延迟步数N
R
是带钢从检测仪表到执行器运行时间对应的步数；系统延迟步数N
τ
是系统时间常数τ(s)对应的延迟步数，系统时间常数包括检测仪表时间常数和执行器时间常数。
[0030]4、计算系统延迟步数N
τ
：
[0031][0032]5、计算移位步数N
T
：
[0033][0034]移位步数为N
T
是程序循环周期对应的步数，运行延迟步数N
R
不小于移位步数为N
T
，即N
R
≥N
T
。
[0035]6、在程序中建立长度为N的移位寄存器用于存储带钢测量值，每个寄存器存储对应每个步距位置上的带钢测量值。
[0036]7、第k次循环周期，首先计算移位步数N
T
，按照先进先出顺序执行移位操作；计算系统延迟步数N
τ
，将测量值写入地址为1～(N
τ
+N
T
)的寄存器内；读取第N个寄存器内的测量值即是执行器处的带钢测量值。
[0037]【具体实施例】
[0038]如图1所示，此方法用于冷轧前馈厚度控制中厚度测量值跟踪和位置同步；检测仪表为测厚仪，执行器为液压辊缝。
[0039]1、检测仪表到执行器的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷轧带钢测量值跟踪和位置同步方法，其特征在于，包括如下：1)检测仪表到执行器的距离为d，按照距离等分为N段，每段长度为一个步距s；2)设定程序循环周期为T，程序循环周期T内带钢运行距离不小于1个步距s，即s≥v*T；控制程序按照定时中断方式循环执行，v是带钢运行速度；3)以N为延迟步数；延迟步数N包括系统延迟步数N
τ
和运行延迟步数N
R
，即：N＝N
τ
+N
R
；延迟步数N是根据检测仪表到执行器之间距离和程序循环周期要求而设计的常数；运行延迟步数N
R
是带钢从检测仪表到执行器运行时间对应的步数；系统延迟步数N
τ
是系统时间常数τ(s)对应的延迟步数；4)计算系统延迟步数N
τ
：5)移位步数为N
T
是程序循环周期对应的步数，计算移位步数为N
T
：运行延迟步数N
R
不小于移位步数为N
T
，即N
R
≥N

【专利技术属性】
技术研发人员：秦大伟，张岩，刘宝权，孙瑞琪，
申请(专利权)人：鞍钢集团北京研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：